Магнит өрісі. Магниттік индукция. Магнит өрі

ЖОЛ – КӨЛІК колледжінің физика пәнінің оқытушысы:

Айнабекова Ж.Р.

Сабақтың тақырыбы: Магнит өрісі.

Магниттік индукция.

Магнит өрісінің кернеулігі

Сабақтың мақсаты мен міндеттері: Магнит өрісі ұғымын және оны сипаттайтын шамаларды оларды өлшейтін құралдарды жұмыс принципін үйреніп практикалық жұмыстар мен есептерді шығаруда алған білімдерін күнделікті қажеттілікке қолдана білуге үйрету. Оқушыларды өз бетімен ізденуге, білімін практикалық тұрғыдан дамытуға баулу, дәстүрлі емес әдістер арқылы талабын ұштап, алған білімдерін кеңейтіп, мамандық таңдауына көмектесу.

Күтілетін нәтижелер:

Алған білімдерін күнделікті өмірде пайдаланады.Өз бетінше жұмыс істеуге дағдыландыланады, ойлау қабілеттерін дамытады, шығармашылықпен жұмыс істеуге үйренеді. Физикалық заңдылықтарды зерттеу барысында индустриаландыру арқылы экономикалық өсуіне жол ашады, бір- бірін құрметтеуге және ынтымақтастықта жұмыс істеуге үйренеді

Сабақтың түрі: Жаңа сабақты түсіндіру

Сабақтың әдісі: «Ой қозғау» , «Болжау» әдісі, «Ойлан, бөліс», әдісі, Пиза тапсырмалары, талдау, іздену, кері байланыс.

Пән аралық байланыс: математика, химия, электротехника, геометрия

Қажетті ресурстар: тақырыптық суреттер мен слайдтар, бейне материал, таратпа материалдары.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Сәлемдесу, журнал бойынша түгелдеу;

2. Сабаққа даярлықтарын тексеру;

3. Дәрісхана тазалығына назар аудару.

Психологиялық дайындық

1.Ынтымақтастық атмосферасы.

Оқушылар осы уақытқа дейін «Тұрақты ток» тарауы бойынша көп нәрсені оқып үйрендік. Негізінен электр өрісі және оның қасиеттері, тұрақты токтың, электр өрісі тарапынан әсер ететін күш, кедергі мен кернеуді анықтау, заттың электрлік қасиеттері туралы ұғымдарды түсініп, біліп техникада, өмірде күнделікті қажеттілікке қолдана білуіміз қажет. Сол алған білімдеріміздің нәтижесін тексереміз. 

Сабаққа дайындап келген тапсырмаларды қалай орындау керек екенін түсіндіру.

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау

«Ой қозғау» сұрақтарға жауап береді. (Сұрақтарға жылдам, қысқа да нұсқа жауап беру)

1.Еркін электр зарядтарын тасымалдаушылардың реттелген қозғалысы не деп аталады? (Электр тогы)

2.Электр тогын өлшеу және салыстыру үшін қандай арнайы шама енгізілді? (Ток күші)

3.Алғаш рет электр тогы түсінігін физикаға енгізген кім? (Ампер Андре Мари)

4.Электр кедергісінің өлшем бірлігі (Ом)

5.Ток күшінің өлшем бірлігі (Ампер)

6.Кедергінің өлшем (Ом)

7.Уақыт бірлігіндегі жасалған жұмысты не деп атаймыз (Электр тогының қуаты)

8.Өткізгішті тізбектей жалғағанда ток күші тең, ал кернеу және кедергі (Бір-бірінің қосындысына тең)

9. ?=I*U*t қай шама жетіспейді (Жұмыс (А))

10.Ток күшінінің кернеу мен кедергіге тәуелділік заңын 1827 жылы кім ашты? (Георг Ом)

11.Электр кернеуінің өлшем бірлігі (Вольт (В))

12.Электр кернеуін өлшейтін құрал (Вольтметр)

13.Электр тогын өлшейтін құрал (Амперметр)

14.Токтыңжылулық әрекетін зерттеген орыс ғалымы (Ленц)

15.Меншікті кедергі қандай шамаға кері пропорционал (аудан)

16.Вольтметр тізбекке қалай қосылады? (параллель)

17.Электронның заряды қандай (теріс)

18.Кулонмен өлшенетін физикалық шама (заряд)

19.Өткізгіштерді параллель жалғағанда қандай шама тұрақты? (кернеу)

20.Кедергіні өзгертетін құрал (реостат)

Есеп шығару

1.Электр шамы арқылы 10 минутта 300Кл электр заряд өтеді. Шамдағы ток күшін анықта. Жауабы: 0,5А

2.Электр пеші арқылы 2 минутта 600Кл заряд өтеді. Пештің спиральіндегі ток күшін анықта. Жауабы: 5 А

3.Өткізгіш арқылы 12 Кл заряд өткенде 600 Дж жұмыс жасалады. Өткізгіштің ұштарындағы кернеу неге тең болады. Жауабы: 50 В

4.Тізбекте 25 Кл заряд өткенде 500Дж жұмыс істелді, тізбектегі кернеу неге тең? Жауабы: 20 В

5.120 вольтқа лайықталған электр шамының кедергісі неге тең болады, егер ондағы ток күші 0,5 А болса? Жауабы: 240 Ом

6.Электр шамында 6,3 В, 0,22 А деп жазылған. Шаманың кедергісі неге тең? Жауабы: 28,6 Ом

7. Кедергісі 100 Ом реостатта 1 сағатта қанша жылу мөлшері бөлінеді, егер ток күші 2 А болса. Жауабы:1,44 МДж

8.Электр пеші металлды балқыту үшін 800А ток тұтынады, кернеу 60В тең. Осы пеште 1 минутта қанша жылу мөлшері бөлінеді. Жауабы: 2,88 МДж

Кері байланыс. Өзінің ойын дәл, керекті мәліметтермен толықтыра сөйлеген оқушыларды «ЖАРАЙСЫҢ», «КЕРЕМЕТ» деген сөздермен қанаттандырамын .

ІІІ. Жаңа сабақ (слайдтар арқылы)

Магнит өрісін жүйелі түрде зерттеу 1820 ж. Эрстедтің тәжірибелерінен басталады.
Магнит өрісі электр заряды қозғалысқа келгенде ғана пайда болады. Егер заряды тыныш тұрса, онда магнит өрісі пайда болмайды.
Өткізгіштердің бойында ток болса, онда олардың маңайындағы кеңістікте басқа токтарға әрекет ететін күш пайда болады. Бұл күштің пайда болуы тогы бар өткізгіштердің маңайында материяның ерекше түрі – күштік өрістің бар екенін дәлелдейді. Берілген жағдайда, ол өріс – магниттік.
Күштің немесе динамикалық өрістің әрбір нүктесі өріс кернеулігі деп аталатын ерекше шамамен сипатталады. Магнит өрісінде бұл шаманы магнит индукция векторы деп атайды.
Гравитациялық өріс кернеулігі деп (тартылыс өрісі) берілген нүктедегі бірлік массалы денеге өрістің қандай күшпен әрекет ететінін көрсететін физикалық шама. Осылайша электр өрісінің кернеулігін электр өрісі тарапынан берілген нүктедегі бірлік оң зарядқа әрекет ететін күш ретінде анықтайды, яғни
Эрстедтің тәжірибелерінен мыналар шығады:
1. Магнит өрісін ток немесе бақылаушыға қатысты қозғалыста болатын заряд тудырады және ол тек токқа немесе қозғалыстағы зарядқа әрекет етеді.
2. Магнит өрісі тогы бар өткізгішке тек күшпен ғана әрекет етпейді, ол сонымен қатар мгнит өрісінің күш сызықтарына қатысты оның бағытын өзгертуге тырысады.
3. Электростатикалық өрістен магнит өрісінің айырмашылығы, магнит өрісі құйынды, тұйық өріс.
Магнит өрісін көрнекі түрде бейнелеу үшін магнит өрісінің күш сызықтары деген ұғым енгізіледі. Магнит өрісінің күш сызықтары деп өрістің кез келген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит күшінің (магнит индукция векторының) бағытымен сәйкес келетін көрнекі сызықтарды айтады.

Магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын анықтау үшін қосалқы ережелерді мнемоникалық әдістер (Есте сақтау өнері) пайдаланады:
1. Бұранда ережесі
2. Сол қол ережесі
Бұранда ережесі (оң бұранда ережесі) магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын анықтауға қолданылса, сол қол ережесі магнит өрісі тарапынан өткізгішке әрекет ететін күш бағытын (Ампер күші) анықтауға қолданылады.
Магнит индукциясының өлшемі ретінде тесла (Тл) алынады.

СИ жүйесінде Магнит индукциясының бірлігі ретінде В-ның өлшем бірлігі ретінде ұзындығы 1 м өткізгіштен 1 А ток өтіп тұрған кезде оған 1 Н күшпен әсер ететін магнит өрісінің индукциясының мәні алынады. Оны 1 Тесла (Тл) деп белгілейді, яғни 1 Тл=1 Н/ (А*м) Магнит индукциясы ортаның қасиетіне байланысты болады. Егер вакуумдағы магнит индукциясын, ал ортадағы магнит индукциясын деп белгілесек, онда екенін байқауға болады.
- ортаның магнит өтімділігі деп аталады, ол ортаның қасиетін көрсетеді.
Магнит өрісін сипаттайтын келесі бір шама – магнит өрісінің кернеулігі. Кернеулік пен индукцияның арасында мынадай тәуелділік бар:
Мұндағы - магнит тұрақтысы
Магнит өрісінің кернеулігі ортаның қасиетіне тәуелді болмайды. Ол магнит өрісін туғызатын токтың шамасына тікелей тәуелді болады. Кернеуліктің өлшем бірлігі – А/м.
Магнит өрісін толық сипаттау үшін магнит ағыны деген физикалық шама енгіземіз.
Бет арқылы өтетін магнит ағыны деп магнит индукция векторы модулінің бет ауданына скаляр көбейтіндісін айтады. Бұл көбейтінді берілген ауданды қанша магнит өрісінің күш сызықтары тесіп өтетінін көрсетеді.
(Берілген S ауданды тесіп өтетін магнит индукциясы күш сызықтарының санын магнит ағыны деп атайды.)
Халықаралық SI жүйесінде магнит ағынының өлшем бірлігі ретінде Вебер (Вб) алынған.
Вб = 1 Тл· 1м2

Магнит өрісінің қасиеттері:
1. Магнит өрісі электр тогының қозғалатын зарядтарының әсерінен пайда болады.
2. Кез келген сәтте магнит өрісі деп аталатын физикалық шаманың векторымен сипатталады магниттік индукция, бұл магнит өрісінің күштік сипаттамасы.
3. Магнит өрісі тек магниттерге, өткізгіш өткізгіштерге және қозғалатын зарядтарға әсер ете алады.
4. Магнит өрісі тұрақты және айнымалы типті болуы мүмкін.
5. Магнит өрісі тек арнайы құрылғылармен өлшенеді және оны адамның сезім мүшелері қабылдай алмайды.
6. Магнит өрісі электродинамикалық, себебі ол тек зарядталған бөлшектер қозғалғанда пайда болады және тек қозғалыстағы зарядтарға әсер етеді.
7. Зарядталған бөлшектер перпендикуляр траектория бойымен қозғалады.

Бұл біздің планетамыздың ішіндегі магниттің бір түрі сияқты. Магнит өрісі Жердің өзегінде болатын конвекция деп аталатын токтардың нәтижесінде пайда болатын электр тоғының бір түрінен пайда болады. Бұл электрлік токтар ядрода темір мен никель сияқты металдардың көп мөлшері болғандықтан пайда болады. Конвекциялық токтардың жүру процесі геодинамикалық деп аталады.

Біз осы магнит өрісінің сипаттамаларын бірнеше жылдар бойына зерттей келе және ол туралы мыңдаған зерттеулермен талдаймыз.

• Магнит өрісінің интенсивтілігі экваторға жақын, ал полюстерде ең жоғары.

• Сыртқы шегі - магнитопауза.

• Магнитосфера күн желінің әсерінен динамикалық әсер етеді. Белсенділігіне қарай оны бір жағынан көбірек қысып, екінші жағынан кеңейтуге болады, оны магниттік құйрық деп атайды.

• Солтүстік және оңтүстік магниттік полюстер географиялық полюстермен бірдей емес. Мысалы, магниттік және географиялық солтүстік полюстер арасында шамамен 11 градус ауытқу бар.

• Өрістің бағыты баяу өзгеруде және ғалымдар оның бағытын өзгертуді зерттеп келеді. Қозғалыс жылына 40 мильге өсті.

• Мұны айтатын теңіз түбіндегі кейбір минералдардың арқасында зерттелген әртүрлі геологиялық жазбалар бар магнит өрісі соңғы 500 миллион жылда жүздеген рет толығымен өзгертілді. Бұл кері бағытта полюстер қарама-қарсы ұштарда орналасуы керек еді, егер біз әдеттегі компасты қолдансақ, ол солтүстікке емес, оңтүстікке бағытталатын еді.

Жаңа шамалармен және формулалармен жұмыс. Дәптерге жазып алу.

ІV.Сабақты бекіту.

1.Магнит индукциясының өлшем бірлігі

A) Н В) М С) Па D) Дж E) Тл

2.Магниттік өтімділігі бойынша барлық заттарды негізгі қанша топқа бөлінеді?

A) 2 В) 3 С) 4 D) 5 E) 6

3. Магнит өрісін жүйелі түрде зерттеу эрстедтің тәжірибелерінен қай жылы басталды?

A) 1830 B) 1835 C) 1845 D) 1820 E) 1825

4. Өрістің кез-келген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит күшінің бағытымен сәйкес келетін не?

A) магнит өрісі B) магнит өрісінің күш сызықтары

C) магниттік индукция D) диэлектриктер

E) электриктер

5. Магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын анықтау үшін қолданылатын ереже?

A) Ом ережесі B) Нъютон ережесі C) Кулон ережесі

D) буранда, сол қол ережесі E) дұрыс жауап жоқ

6. Магнит өрісі магнит индукция векторымен сипатталады.

A) В= B) Q=R C) F=K D) R= E) I=

7. Магнит өрісінің бағытын қай ережесі бойынша табады

A)оң қол ережесі B) сол қол ережесі C) Нъютон ережесі

D) Ом заңы E) Кулон заңы

8.Электростатикалық өрістен магнит өрісінің айырмашылығы?

A) магнит өрісі әлсіз B) магнит өрісі жан-жақты

C) магнит өрісі бір текті D) магнит өрісі теріс E) магнит өрісі құйынды

2 тапсырма – Ойлан,тап! (2 мин)

Жетпейтін сөзді қою:

Ток күші сенің арқаң өмір сүргеніміз,

Сабақ оқып теледидар көргеніміз.

«Ампер» болған ток күшінің өлшемі

Біз мықты, қуатты да күштіміз.

Ток бар жерде магнит өрісі туындайды.

Сан жағынан магнит өрісін сипаттайды.

«Тесла» болған өлшем бірлігі

Бұл шама «Магнит индукция векторы»

Өзгергенде жерді қоршаған магнит өрісі

Ағады ауада, жер қабығында - электр тогы

Индукцияның күш сызықтарының санын

Өлшейді «Вебермен» магнит ағыны.

«PISA» сұрақтарынан жоғары деңгейлі тапсырма.
«Балжанда екі магнит (А мен В) және бірдей екі темір шеге бар. Ол үстелдің бойымен А магнитін шеге магнитке жабысқанға дейін қозғады. Ол үстелдің бойымен В магнитін шеге магнитке жабысқанға дейін қозғады.
Балжан А магниті шегені 15 см қашықтықтан, ал В магниті шегені 10 см қашықтықтан тартып алғанын байқады. Сырым екі магниттің де күші бірдей күшті деді. Сіз Сырыммен келісесіз бе?
Бұл сұрақ оқушылардан өз білімін қолдану, ойлау және қорытынды жасау біліктерін талап етеді. Тапсырма оқушылардың тәжірибе нәтижесін саралау, тәжірибенің нәтижесі негізінде жасалған қорытындыдағы қателікті табу және өз жауабын негіздеу біліктерін тексереді.

Жауабы:Бұл тапсырманы орындауда жетістікке жету үшін оқушылар магниттің шегені тарту күші қашықтыққа байланысты анықталатынын түсінулері қажет.

V. Сабақты қорытындылау.

«Ойлан, бөліс». ( Берілген кесте бойынша формуласын жазып, толықтыру керек)

№	Атауы	Таңбалануы	Формуласы	­Өлшем бірлігі	Бірлік атауы.
1	Ток күші	770 ₸ - Сатып алу Материал ұнаса әріптестеріңізбен бөлісіңіз Ватсапта бөлісу Телеграммда бөлісу Фейсбукта бөлісу Сілтемені көшіру Ашық сабақ, ҚМЖ, көрнекілік, презентация жариялап табыс табыңыз! Материалдарыңызды сатып, ақша табыңыз. (kaspi Gold, Halyk bank) Соңғы бір жылда: 45 000 000 ₸ Авторлар тапқан ақша Толығырақ Ресми байқаулар тізімі Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз! Тізімді көру Материал іздеу Сіз үшін 400 000 ұстаздардың еңбегі мен тәжірибесін біріктіріп, ең үлкен материалдар базасын жасадық. Төменде пәніңізді белгілеп, керек материалды алып сабағыңызға қолдана аласыз Барлығы 663 959 материал жиналған Пән Жүктелуде... Бағыт Жүктелуде... Сынып Жүктелуде... Іздеу Осы аптаның ең үздік материалдары Педагогтардың біліктілігін арттыру курстары Аттестацияда (ПББ) 100% келетін тақырыптармен дайындаймыз Аттестацияда (ПББ) келетін тақырыптар бойынша жасалған тесттермен дайындалып, бізбен бірге тестілеуден оңай өтесіз Өткен жылы бізбен дайындалған ұстаздар 50/50 жинап рекорд жасады Толығырақ