![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Гомель 1999Стр 1 из 11Следующая ⇒
Министерство Образования Республики Беларусь Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к лабораторному практикуму по курсу «Демонстрационный эксперимент в школе» для студентов IV курса специальности «Физика»
В двух частях
Часть II
Гомель 1999 Авторы - составители: Шалупаев Сергей Викентьевич Свиридова Валентина Владимировна Никитюк Юрий Валерьевич
Рекомендовано к печати научно - методическим советом Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины.
В учебно – методическом пособии описаны методика и техника постановки демонстрационных работ по разделам школьного курса физики с использованием приборов вошедших в «Типовые перечни учебно – наглядных пособий и учебного оборудования для общеобразовательных школ».
@ Гомельский госуниверситет, им. Ф. Скорины, Демонстрационный опыт № 12 Правило Ленца
Оборудование: прибор для демонстрации правила Ленца, магниты прямые, трансформатор универсальный с дроссельной катушкой, кольцо алюминиевое, машина магнитоэлектрическая, панель к тремя лампами, ключ телеграфный, выключатель демонстрационный, штатив универсальный, груз разборный на 2 кг, струбцинка, провода соединительные, ящик-подставка. При изучении правила Ленца обычно проводят большое количество упражнений на применение правила. Вместе с тем полезно продемонстрировать два-три опыта, в которых изменение магнитного потока внутри замкнутого контура обусловлено в одном случае относительным механическим движением, а в другом - изменением тока в соседнем контуре.
Затем опыт повторяют с разрезанным кольцом и показывают, что при любом движении магнита кольцо остается неподвижным. Можно по-разному объяснять наблюдаемые результаты, подтверждающие правило Ленца. Например, причиной возникновения индукционного тока в одном случае является приближение магнита к кольцу, а в другом - удаление. Как показывает опыт, магнитное поле индукционного тока противодействует как одному, так и другому движению. Более подробное объяснение будет состоять в определении направления нарастающего или уменьшающегося магнитного потока, затем в определении направления индукционного тока, и, наконец, в определении образующихся у кольца полюсов и их взаимодействия с полюсами магнита. Необходимо иметь в виду, что эффект опыта зависит от качества магнита. Перед опытом магниты надо сильно намагнитить. Можно воспользоваться дугообразным магнитом. Наилучшие результаты дают магниты из специального сплава. В этом случае при одном только приближении магнита кольцо удаляется от него и тотчас же останавливается, как только остановится магнит. При удалении магнита кольцо движется вслед за ним. Если пользоваться сильным широким и коротким магнитом (например, кольцевым магнитом, надетым на деревянную ручку), то при введении его внутрь разрезанного кольца оно заметно отклоняется. Наблюдаемое движение разрезанного кольца объясняется возникновением в его стенках вихревых токов Фуко. Таких побочных явлений в данном опыте допускать не следует. Чтобы их избежать, лучше всего применять достаточно длинные магниты.
Получив на выпрямителе напряжение 110—120 В, включают ток и наблюдают резкое сдвигание кольца к концу ярма. При выключении тока кольцо возвращается к катушке. Наблюдаемое отталкивание и притяжение кольца объясняется тем, что при включении тока в сердечнике катушки возникает магнитное поле, вследствие чего в кольце возникает индукционный ток. По правилу Ленца магнитное поле возникшего индукционного тока должно быть направлено против нарастающего поля катушки. Следовательно, ток в катушке и индуцированный ток в кольце направлены в противоположные стороны. Как было выяснено раньше в опыте, токи противоположного направления отталкиваются, что и наблюдается на опыте при включении тока. Аналогично объясняется и притяжение кольца к катушке при выключении тока.
Опыт служит иллюстрацией правила Ленца: в обмотке якоря при замыкании цепи возникает индукционный ток. Магнитное поле индукционного тока направлено так, что при вращении якоря взаимодействие полюсов магнита и якоря вызывает торможение. Объяснение сопровождают рисунком на доске (рис. 3, вверху). Для получения наилучшего эффекта необходимо: 1) уменьшить нажим щеток на кольца в генераторе, 2) смазать подшипники и слегка смазать кольца, 3) по возможности сильнее намагнитить магниты, 4) подобрать на опыте подходящий груз (около 1300 г) и число включенных ламп. В тщательно подготовленной установке лампы при медленном опускании груза горят хорошо заметным накалом.
Демонстрационный опыт № 13
|