Цель: ознакомить учащихся с устройством электромагнитов и их при­менением. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Оборудование для лабораторной работы: источник питания, реостат, ключ, соединительные провода, компас, детали для сборки электромагнита.

Демонстрации: устройство и принцип действия электромагнита; ис­пользование электромагнитов в электрическом звонке, электромагнитном: реле, телеграфе.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Повторение.

Проверка домашнего задания

В начале урока можно провести краткий фронтальный опрос: -. Какие магнитные явления вам известны?

- Какая связь существует между электрическим током и магнит­ным полем?

- На какие частицы или тела действует электрическое поле? Отклонится ли магнитная стрелка, если ее разместить вблизи пучка движущихся частиц: а) электронов; б) атомов; в) положи­тельных ионов?

- Что называют магнитной линией магнитного поля?

На полу лаборатории под слоем линолеума проложен прямой изолированный провод. Как определить местонахождение про­вода и направления тока в нем, не вскрывая линолеума? Далее можно разобрать вопросы, возникшие при решении домашних задач.

Устройство и принцип работы электромагнита

Катушка, по которой течет электрический ток, является магнитом и имеет два полюса - северный и южный. При увеличении силы тока маг­нитное поле катушки усиливается.

Усилить магнитное поле катушки можно и другим способом: достаточ­но ввести внутрь катушки железный сердечник. Сообщив, что такую ка­тушку можно назвать электромагнитом, учитель объясняет учащимся, что электромагнит - одна из основных деталей многих технических прибо­ров: звонок, телеграф, телефон, микрофон, электромагнитное реле и др.

III . Лабораторная работа

После краткого знакомства с электромагнитами и их применениями пе­реходят к выполнению лабораторной работы № 9. Работа выполняется со­гласно инструкции учебника.

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо обратить внима­ние учащихся на то, как, зная направление тока в витках катушки, опреде­лить полюсы катушки (электромагнита): если мысленно «обхватить» правой рукой катушку с током, расположив четыре пальца по направ­лению тока, то отогнутый большой палец укажет северный полюс катушки (направление линий магнитного поля внутри катушки).

Домашнее задание

1. § 58 учебника; вопросы к параграфу.

2. Выполнить упражнение 28 (с. 136).

Лабораторная работа № 8 _____________________ дата Сборка электромагнита и испытание его действия. Цель: собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие. Оборудование: источник питания, реостат, ключ, соединительные провода, компас (магнитная стрелка), дугообразный магнит, амперметр, линейка, детали для сборки электромагнита (катушка и сердечник). Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять. Осторожно! Электрический ток! Убедитесь в том, что изоляция проводников не нарушена. При проведении опытов с магнитными полями следует снимать с руки часы и убрать мобильный телефон. С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________ Подпись учащегося Ход работы. 1. Составьте электрическую цепь из источника питания, катушки, реостата, амперметра и ключа, соединив их последовательно. Нарисуйте схему сборки цепи. 2. Замкните цепь и с помощью магнитной стрелки определите полюсы у катушки. Измерьте расстояние от катушки до стрелки L1 и силу тока I1 в катушке. Результаты измерений запишите в таблицу 1. 3. Отодвиньте магнитную стрелку вдоль оси катушки на такое расстояние L2, на котором действие магнитного поля катушки на магнитную стрелку незначительно. Измерьте это расстояние и силу тока I2 в катушке. Результаты измерений также запишите в таблицу 1. Таблица 1 Катушка без сердечника L1, см I1, А L2, см I2, А 4. Вставьте железный сердечник в катушку и пронаблюдайте действие электромагнита на стрелку. Измерьте расстояние L3 от катушки до стрелки и силу тока I3 в катушке с сердечником. Результаты измерений запишите в таблицу 2. 5. Отодвиньте магнитную стрелку вдоль оси катушки с сердечником на такое расстояние L4, на котором действие магнитного поля катушки на магнитную стрелку незначительно. Измерьте это расстояние и силу тока I4 в катушке. Результаты измерений также запишите в таблицу 2. Таблица 2 Катушка с сердечником L3, см I3, А L4, см I4, А 6. Сравните результаты, полученные в п.3 и п.4. Сделайте вывод: ______________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7. Изменяйте с помощью реостата силу тока в цепи и наблюдайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод: _____________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 8. Соберите дугообразный магнит из готовых деталей. Катушки электромагнита соедините между собой последовательно так, чтобы на их свободных концах получились разноименные магнитные полюсы. Проверьте полюсы с помощью компаса, определите, где расположен северный, а где – южный полюс электромагнита. Зарисуйте магнитное поле полученного вами электромагнита КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Какое сходство имеется у катушки с током с магнитной стрелкой? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Почему магнитное действие катушки, по которой идёт ток, усиливается, если в неё ввести железный сердечник? _______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Что называют электромагнитом? Для каких целей используют электромагниты (3-5 примеров)? ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Можно ли соединить катушки подковообразного электромагнита так, чтобы на концах катушки получились одинаковые полюсы? ________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. Какой полюс появится у заострённого конца железного гвоздя, если к его шляпке приблизить южный полюс магнита? Объясните явление ___________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

150.000₽ призовой фонд 11 почетных документов Свидетельство публикации в СМИ

Измерение напряжения на различных участках электрической цепи.

Определение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра.

Цель работы : научиться измерять напряжение и сопротивление участка цепи.

Приборы и материалы : источник питания, спирали-резисторы (2 шт.), амперметр и вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.

Указания к работе :

1. Соберите цепь, состоящую из источника питания, ключа, двух спиралей, реостата, амперметра, соединенных последовательно. Движок реостата находиться примерно посередине.
2. Начертите схему собранной вами цепи и покажите на ней, куда подключается вольтметр при измерении напряжения на каждой спирали и на двух спиралях вместе.
3. Измерьте силу тока в цепи I, напряжения U 1 , U 2 на концах каждой спирали и напряжение U 1,2 на участке цепи, состоящем из двух спиралей.
4. Измерьте напряжение на реостате U р. и на полюсах источника тока U. Данные занесите в таблицу (опыт №1):

№ опыта	№1	№2
Сила тока I, А
Напряжение U 1 , В
Напряжение U 2 , В
Напряжение U 1,2 В
Напряжение U р. , В
Напряжение U, В
Сопротивление R 1 , Ом
Сопротивление R 2 , Ом
Сопротивление R 1,2 , Ом
Сопротивление R р. , Ом

1. С помощью реостата измените сопротивление цепи и вновь повторите измерения, записывая результаты в таблицу (опыт №2).
2. Вычислите сумму напряжений U 1 +U 2 на обеих спиралях и сравните с напряжением U 1,2 . Сделайте вывод.
3. Вычислите сумму напряжений U 1,2 + U р. И сравните с напряжением U. Сделайте вывод.
4. По данным каждого отдельного измерения вычислите сопротивления R 1 , R 2 , R 1,2 и R р. . Сделайте выводы.

Лабораторная работа №10

Проверка законов параллельного соединения резисторов.

Цель работы : осуществить проверку законов параллельного соединения резисторов (для токов и сопротивлений).Вспомните и запишите эти законы.

Приборы и материалы : источник питания, спирали-резисторы (2 шт.), амперметр и вольтметр, ключ, соединительные провода.

Указания к работе :

1. Внимательно рассмотрите, что обозначено на панели вольтметра и амперметра. Определите пределы измерений, цену делений. По таблице найдите инструментальные погрешности этих приборов. Данные запишите в тетрадь.
2. Соберите цепь, состоящую из источника питания, ключа, амперметра и двух спиралей, соединенных параллельно.
3. Начертите схему собранной вами цепи и покажите на ней, куда подключается вольтметр при измерении напряжения на полюсах источника тока и на двух спиралях вместе, а также как надо подключать амперметр для измерения силы тока в каждом из резисторов.
4. После проверки преподавателем замкните цепь.
5. Измерьте силу тока в цепи I, напряжения U на полюсах источника тока и напряжение U 1,2 на участке цепи, состоящем из двух спиралей.
6. Измерьте силы тока I 1 и I 2 в каждой спирали. Данные занесите в таблицу:

1. Рассчитайте сопротивления R 1 и R 2, а также проводимости γ 1 и γ 2 , каждой спирали, сопротивление R и проводимость γ 1,2 участка двух параллельно соединенных спиралей. (Проводимостью называется величина обратная сопротивлению: γ=1/ R Ом -1).
2. Вычислите сумму токов I 1 +I 2 на обеих спиралях и сравните с силой тока I. Сделайте вывод.
3. Вычислите сумму проводимостей γ 1 + γ 2 и сравните с проводимостью γ. Сделайте вывод.

1. Выполните оценку погрешностей прямых и косвенных измерений.

Лабораторная работа №11

Определение мощности и коэффициента полезного действия электронагревателя.

Приборы и материалы :

Часы, лабораторный источник питания, электронагреватель лабораторный, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода, калориметр, термометр, весы, мензурка, сосуд с водой.

Указания к работе :

1. Взвесить внутренний стакан калориметра.
2. Налить в калориметр 150-180 мл воды и опустить в него спираль электронагревателя. Вода должна полностью покрывать спираль. Рассчитайте массу налитой в калориметр воды.
3. Собрать электрическую цепь, состоящую из источника питания, ключа, электронагревателя (находится в калориметре) и амперметра, соединенных последовательно. Подключите вольтметр для измерения напряжения на электронагревателе. Изобразите принципиальную схему этой цепи.
4. Измерьте начальную температуру воды в калориметре.
5. После проверки цепи преподавателем замкните ее, заметив момент времени ее включения.
6. Измерьте силу тока, проходящего через нагреватель, и напряжение на его зажимах.
7. Рассчитайте мощность, выделяемую электронагревателем.
8. Через 15 – 20 минут после начала нагревания (заметьте этот момент времени) вновь измерьте температуру воды в калориметре. Нельзя при этом касаться термометром спирали электронагревателя. Выключите цепь.
9. Рассчитайте Q полезное - количество теплоты, полученное водой и калориметром.
10. Рассчитайте Q полное, - количество теплоты, выделенное электронагревателем за измеренный промежуток времени.
11. Вычислите КПД лабораторной электронагревательной установки.

Воспользуйтесь табличными данными из учебника «Физика. 8класс.» под редакцией А.В. Перышкина.

Лабораторная работа №12

Исследование магнитного поля катушки с током. Сборка электромагнита и испытание его действия.

Ц ель работы : 1. исследовать магнитное поле катушки с током с помощью магнитной стрелки, определить магнитные полюса этой катушки; 2. собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить его магнитное действие.

Приборы и материалы : источник питания лабораторный, реостат, ключ, ампеметр,соединительные провода, компас, детали для сборки электромагнита, различные металлические предметы (гвоздики, монеты, кнопки и т.п.).

Указания к работе :

1. Составьте электрическую цепь из источника питания, катушки, реостата и ключа, соединив все последовательно. Замкните цепь и с помощью компаса определите магнитные полюсы у катушки. Выполните схематический рисунок опыта, указав на нем электрические и магнитные полюсы катушки, и изобразив вид ее магнитных линий.
2. Отодвиньте компас вдоль оси катушки на такое расстояние, на котором действие магнитного поля катушки на стрелку компаса незначительно. Вставьте стальной сердечник в катушку и пронаблюдайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод.
3. Изменяйте с помощью реостата силу тока в цепи и наблюдайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод.
4. Соберите дугообразный магнит из готовых деталей. Катушки магнита соедините между собой последовательно так, чтобы на их свободных концах получились разноименные магнитные полюсы. Проверьте полюсы с помощью компаса. Определите с помощью компаса, где расположен северный, а где - южный полюс магнита.
5. Используя полученный электромагнит, определите, какие из предложенных вам тел притягиваются к нему, а какие – нет. Результат запишите в тетрадь.
6. В отчете перечислите известные вам применения электромагнитов.
7. Сделайте вывод из проделанной работы.

Лабораторная работа №13

Определение показателя преломления стекла

Цель работы:

Определить показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции.

Приборы и материалы:

Стеклянная пластинка с плоскопараллельными гранями, имеющая форму трапеции, 4 швейные булавки, транспортир, угольник, карандаш, лист бумаги, подкладка из пенопласта.

Указания к работе:

1. Положите лист бумаги на пенопластовую подкладку.
2. На лист бумаги положите плоскопараллельную стеклянную пластинку и обведите ее контуры карандашом.
3. Приподнимите пенопластовую подкладку и, не сдвигая пластину, воткните булавки 1 и 2 в лист бумаги. При этом надо смотреть на булавки сквозь стекло и втыкать булавку 2 так, чтобы за ней не была видна булавка 1.
4. Перемещайте булавку 3 до тех пор, пока она не окажется на одной прямой с мнимыми изображениями булавок 1 и 2 в стеклянной пластине (см. рис.а)).
5. Проведите прямую через точки 1 и 2.Проведите прямую через точку 3, параллельную прямой 12 (рис.б)).Соедините точки О 1 и О 2 (рис. в)).

6. Проведите перпендикуляр к границе раздела воздух-стекло в точке О 1. Укажите угол падения α и угол преломления γ

7. Проведите измерения угла падения α и угла преломления γ с помощью

Транспортира. Данные измерений запишите.

1. С помощью калькулятора или с помощью таблиц Брадиса найдите sin a и sin g . Определите показатель преломления стекла n ст.-воз. относительно воздуха, считая абсолютный показатель преломления воздуха n воз. @ 1.

.

1. Можно определить n ст.-воз. и другим способом, используя рис г). Для этого необходимо продолжить перпендикуляр к границе раздела воздух-стекло как можно дальше вниз и отметить на нем произвольную точку А. Затем пунктирными линиями продолжить падающий и преломленный лучи.
2. Опустите из точки А перпендикуляры на эти продолжения – АВ и АС. Ð АО 1 С = a , Ð АО 1 В = g . Треугольники АО 1 В и АО 1 С прямоугольные и имеют одинаковую гипотенузу О 1 А.
3. sin a = sin g = n ст. =
4. Таким образом, измерив АС и АВ, можно рассчитать относительный показатель преломления стекла.
5. Оцените погрешность произведенных измерений.

Цель работы: собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие.

Для испытания электромагнита соберем цепь, схема которого изображена на рисунке 97 учебника.

Пример выполнения работы.

1.Для определения магнитных полюсов катушки с током поднесем к ней компас северным (южным) полюсом.Если стрелка компаса будет отталкиваться, то с этой стороны катушка имеет северный (южный) полюс, если же будет притягиваться, то с этой стороны катушка имеет южный (северный) полюс.Определенные таким образом полюса катушки показаны на рисунке.

2.При вставлении железного сердечника в катушку действие магнитного поля на стрелку компаса увеличивается.

3.При увеличении силы тока в катушке ее магнитное действие на стрелку компаса усиливается, и, наоборот, при уменьшении-уменьшается.

4.Определение полюсов дугообразного магнита происходит так же, как и пункте 1.

Лабораторная работа № 8 _____________________

Дата

Сборка электромагнита и испытание его действия.

Цель: собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие.

Оборудование: источник питания, реостат, ключ, соединительные провода, компас (магнитная стрелка), дугообразный магнит, амперметр, линейка, детали для сборки электромагнита (катушка и сердечник).

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять .

Осторожно! Электрический ток! Убедитесь в том, что изоляция проводников не нарушена. При проведении опытов с магнитными полями следует снимать с руки часы и убрать мобильный телефон.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________

Подпись учащегося

Ход работы.

1. Составьте электрическую цепь из источника питания, катушки, реостата, амперметра и ключа, соединив их последовательно. Нарисуйте схему сборки цепи.

1. Замкните цепь и с помощью магнитной стрелки определите полюсы у катушки.

Измерьте расстояние от катушки до стрелки L 1 и силу тока I 1 в катушке.

Результаты измерений запишите в таблицу 1.

1. Отодвиньте магнитную стрелку вдоль оси катушки на такое расстояние L 2 ,

на котором действие магнитного поля катушки на магнитную стрелку незначительно. Измерьте это расстояние и силу тока I 2 в катушке. Результаты измерений также запишите в таблицу 1.

Таблица 1

4. Вставьте железный сердечник в катушку и пронаблюдайте действие

Электромагнита на стрелку. Измерьте расстояние L 3 от катушки до стрелки и

Силу тока I 3 в катушке с сердечником. Результаты измерений запишите в

Таблицу 2.

1. Отодвиньте магнитную стрелку вдоль оси катушки с сердечником на такое

Расстояние L 4 , на котором действие магнитного поля катушки на магнитную

Стрелку незначительно. Измерьте это расстояние и силу тока I 4 в катушке.

Результаты измерений также запишите в таблицу 2.

Таблица 2

1. Сравните результаты, полученные в п.3 и п.4. Сделайте вывод: ______________

____________________________________________________________________

1. Изменяйте с помощью реостата силу тока в цепи и наблюдайте действие

Электромагнита на стрелку. Сделайте вывод: _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

1. Соберите дугообразный магнит из готовых деталей. Катушки электромагнита

соедините между собой последовательно так, чтобы на их свободных концах получились разноименные магнитные полюсы. Проверьте полюсы с помощью компаса, определите, где расположен северный, а где - южный полюс электромагнита. Зарисуйте магнитное поле полученного вами электромагнита

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какое сходство имеется у катушки с током с магнитной стрелкой? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Почему магнитное действие катушки, по которой идёт ток, усиливается, если в неё ввести железный сердечник? _______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Что называют электромагнитом? Для каких целей используют электромагниты (3-5 примеров)? ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Можно ли соединить катушки подковообразного электромагнита так, чтобы на концах катушки получились одинаковые полюсы? ________________________
   ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Какой полюс появится у заострённого конца железного гвоздя, если к его шляпке приблизить южный полюс магнита? Объясните явление ___________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________