Проверьте выполнение правила ленца

Физика 11 класс (Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000),
задание 1
для главы «Лабораторная работа №1».

Цель работы: экспериментальное исследование явления магнитной индукции и проверка принципа Ленца.

Теоретическая часть: явление электромагнитной индукции заключается в существовании электрического тока в проводящей цепи, который либо покоится в изменяющемся во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что изменяется число линий магнитной индукции, пронизывающих цепь. В нашем случае было бы логичнее, если бы магнитное поле менялось со временем, поскольку оно создается движущимся (свободным) магнитом. Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, противодействует своим магнитным полем изменению магнитного потока, которым он вызван. В данном случае мы можем наблюдать это, отклоняя иглу миллиамперметра.

Оборудование: миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, дуговой магнит, кнопочный выключатель, соединительные провода, магнитный индикатор (компас), реостат.

Заключение о проделанной работе: 1. вставив в катушку магнит с одним полюсом (северным) и вынув его, мы наблюдаем, что стрелка амперметра отклоняется в разные стороны. В первом случае количество линий магнитной индукции, пронизывающих катушку (магнитный поток), увеличивается, а во втором — наоборот. Причем в первом случае линии индукции, образованные магнитным полем индукционного тока, покидают верхний конец катушки, так как катушка отталкивает магнит, а во втором случае, наоборот, входят в этот конец. По мере отклонения стрелки амперметра направление индукционного тока меняется. Вот что показывает нам правило Ленца. Вставив магнит в катушку южным полюсом, мы наблюдаем изображение, противоположное первому.

2 (Двухкатушечный случай) В двухкатушечном случае стрелка амперметра движется в одну сторону при разомкнутом выключателе и в другую сторону при замкнутом. Это происходит потому, что при замыкании выключателя ток в первой катушке создает магнитное поле. Это поле увеличивается, и число линий индукции через вторую катушку возрастает. При его открытии количество строк уменьшается. Поэтому согласно правилу Ленца в первом и во втором случае индукционный ток противодействует вызванному им изменению. Изменение направления индукционного тока показывает нам тот же амперметр, и это подтверждает правило Ленца.

Оборудование: миллиамперметр, источник питания, катушки с сердечниками, дуговой магнит, кнопочный выключатель, соединительные провода, магнитный указатель (компас), реостат.

1 Вставьте железный сердечник в одну из катушек, закрепив его гайкой. Подключите эту катушку через миллиамперметр, реостат и ключ к источнику питания. Закройте ключ и, используя магнитный указатель (компас), найдите магнитные полюса катушки тока. Обратите внимание на направление, в котором направлена стрелка миллиамперметра. Вы сможете судить о положении магнитных полюсов катушки с током по направлению стрелки миллиамперметра позже в этой работе.

(2) Отключите реостат и ключ от цепи, закоротите миллиамперметр на катушку, сохраняя их клеммы подключенными в том же порядке.

(3) Прикрепите сердечник к одному полюсу дугового магнита и вставьте его в центр катушки, наблюдая за стрелкой миллиамперметра.

4 Повторите наблюдение, вытащив сердечник из катушки и поменяв полюса магнита местами.

5 Набросайте схему эксперимента и проверьте, что правило Ленца выполняется в каждом случае.

6 Поместите вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.

7. вставьте железные сердечники в обе катушки и подключите вторую катушку через выключатель к источнику питания.

8. закрывая и открывая ключ, следите за отклонением стрелки миллиамперметра.

9. набросайте схему эксперимента и проверьте, выполняется ли принцип Ленца.

Урок 9. Физика 11 класс

Конспект урока «Лабораторная работа №2. «Изучение явления электромагнитной индукции»»

«Человек, который может наблюдать и

«Человека, который умеет наблюдать и анализировать, невозможно обмануть».

Артур Конан Дойл

Тема касается лабораторной работы по исследованию явления электромагнитной индукции.

Цель лабораторной работы — исследовать явление электромагнитной индукции и проверить принцип Ленца.

Оборудование: соединительные провода, миллиамперметр, реостат, источник питания, ключ, стержневой или дуговой магнит, магнитная стрелка или компас, катушки с сердечниками.

Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, равная по числу произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью поверхности и магнитной индукцией.

17 октября 1831 года английский ученый Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции.

Явление электромагнитной индукции — это образование тока в замкнутом контуре за счет изменения магнитного потока, пронизывающего контур. А полученный таким образом ток называется индукционным.

Закон электромагнитной индукции: среднее значение электродвижущей силы индукции в проводящем контуре пропорционально скорости изменения магнитного потока через область, ограниченную контуром.

Знак минус в математическом обозначении этого закона учитывает принцип Ленца, согласно которому электромагнитная индукция вызывает индукционный ток в цепи в таком направлении, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего этот ток.

Подготовьтесь к выполнению работы.

Вставьте железный сердечник в одну из катушек и закрепите его там, например, с помощью гайки.

Затем подключите эту катушку через миллиамперметр, реостат и ключ к источнику питания.

Поместите магнитную указку или компас рядом с катушкой.

При закрытом ключе найдите магнитные полюса катушки с током с помощью магнитной стрелки.

Обратите внимание на направление, в котором качается стрелка миллиамперметра. Это позволит вам судить о положении магнитных полюсов катушки тока по направлению отклонения стрелки миллиамперметра.

После этого отключите реостат и ключ от цепи и привяжите миллиамперметр к катушке, сохраняя порядок расположения их клемм.

Для удобства обозначений можно составить таблицу ниже.

Подключите первую катушку к миллиамперметру, а вторую катушку через реостат к источнику тока.

Проверьте, что в первой катушке индуцируется индукционный ток, замыкая и размыкая ключ.

Нарисуйте схему эксперимента и проверьте, выполняется ли принцип Ленца.

Также проверьте, появляется ли индукционный ток при изменении тока реостата.

В конце работы подведите итог, сделав общий вывод, не забыв указать условия, при которых в катушке был вызван индукционный ток.

Письменно ответьте на вопросы рецензии:

1. в чем заключается явление электромагнитной индукции?

2. какой тип тока называется индукционным?

3. сформулировать закон электромагнитной индукции. Какая формула описывает его?

4. как сформулировано правило Ленца?

5. как правило Ленца связано с законом сохранения энергии?

«>

Оцените статью
Добавить комментарий