Электроизмерительные приборы. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца

2018/19 учебный год

Название работы: Электроизмерительные приборы. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца

Автор: Лавриеня Елена Анатольевна

Место выполнения работы: ГАПОУ КО «ККЭТ» г. Калуга

Методическая разработка

урока по физике в виде практического занятия

Цели урока:

• Образовательные:

• рассмотреть с учащимися устройство электроизмерительных приборов;

• ввести понятие силы Лоренца, определить от каких величин она зависит;

• научить учащихся определять направление вектора силы Лоренца с помощью правила левой руки;

• экспериментально пронаблюдать действие силы Лоренца;

• научить применять эти знания в ходе решения задач.

• Развивающие:

• развивать у учащихся умение объяснять физические явления на основе имеющихся у них физических знаний и на основе проведенных опытов;

• развивать у учащихся умение наблюдать, сравнивать, анализировать, делать выводы;

• способствовать развитию познавательного интереса учащихся через наблюдение действия силы Лоренца.

• Воспитательные:

• воспитывать у учащихся дисциплинированность, внимание, аккуратность при ведении записей в тетради;

• воспитывать у учащихся терпение, силу воли, усердие в ходе решения задач;

• способствовать формированию научного мировоззрения учащихся;

• воспитывать у учащихся трудолюбие и уважение к старшим и сверстникам.

Тема предыдущего урока: «Линии магнитной индукции. Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера».

Тема следующего урока: «Масс-спектрограф и циклотрон»

Тип урока: Комбинированный

Оборудование урока:

• Полосовой магнит;

• Амперметр;

• Вольтметр;

• Электронно-лучевая трубка (телевизор);

• Плакат с изображением внутреннего устройства амперметра и вольтметра.

Домашняя работа к уроку:

По желанию приготовить биографическую справку о Лоренце,

§19, 20; 830, 831 (Рым.)

Список литературы:

• Григорьев В. И. «О физиках и физике», М.: 2014. – 272с.;

• Касьянов В. А. /Учебник «Физика,11», М.: Дрофа, 2015. – 412 с.;

• Касьянов В. А. /Физика. 11кл.: Тематическое и поурочное планирование.

Дрофа, 2013. – 96 с.;

• Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. /Учебник «Физика,10», М.: Просвещение,

2000. – 223с.;

• Рымкевич А. П. «Сборник задач по физике», М.: Просвещение, 2000. – 224с.

Структура урока

Мобилизующее начало урока (3 мин).

- приветствие класса;

- устранение недостатков в классе;

- сообщение плана и цели урока.

1. Актуализация знаний.

   1. Решение домашних задач у доски с целью проверки Д/З (8 мин.)

   2. Фронтальный опрос с целью актуализации знаний (5 мин).

   3. Монолог учителя с целью подведение итогов первого этапа урока (2 мин).

2. Формирование новых знаний и способов действий.

   1. Монолог учителя с целью объяснения устройства амперметра и вольтметра с демонстрацией приборов (7 мин).

   2. Беседа с целью постановки проблемы (4 мин).

   3. Эвристическая беседа с целью введения понятия силы Лоренца и определения, от каких величин она зависит (10 мин).

   4. Монолог учителя с целью введения правила левой руки (5 мин).

   5. Проведение опыта с целью наблюдения действия силы Лоренца (5 мин).

   6. Мини-лекция учителя с целью рассмотрения движения заряженных частиц в магнитном поле и вывода формул периода и радиуса при движении частицы по окружности (6 мин).

   7. Биографическая справка (10 мин).

   8. Монолог учителя с целью подведение итогов второго этапа урока (2 мин).

3. Применение знаний.

   1. Ответы на вопросы в конце параграфа (5 мин).

   2. Решение качественной задачи по новой теме (5 мин).

   3. Решение количественных задач по новой теме (10 мин).

Подведение итогов урока и постановка домашнего задания (3 мин).

Ход урока

Мобилизующее начало урока.

У: Здравствуйте, ребята. Садитесь. Кто сегодня отсутствует?

у: (отвечают).

У: На сегодняшнем уроке мы проверим Д/З, повторим материал прошлого урока, изучим новую тему и порешаем на нее задачи.

Актуализация знаний

У: Как дела с задачами из Д/З?

у: Решили!

У: Хорошо. Давайте проверим. Гребешков и Семенова, выходите к доске, прочитайте условие, запишите решение.

Ученики выходят к доске. Читают:

830. Какова индукция магнитного поля, в кото­ром на проводник с длиной активной части 5 см действу­ет сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

831. С какой силой действует магнитное поле ин­дукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1 м? Линии ин­дукции поля и ток взаимно перпендикулярны.

Оформляют решение:

№ 831

Дано: СИ Решение:

В =10 мТл 10^-2 Тл F = B | I | l sin

I = 30 А F = B | I | l, т.к. sin =1

l =0,1м

= 90⁰ F =10^-2 Тл * 0,1м * 30 А = 0,36Н

Найти F Ответ: 0,36Н

У: Правильно. Молодцы. Садитесь, поставлю «5» каждому.

Ученики садятся.

У: Для того чтобы лучше понять новую тему, давайте повторим основные аспекты из темы прошлого урока. Для этого ответьте на вопросы.

Вопросы фронтального опроса:

1. Дайте определение понятия линий магнитной индукции.

3

1. В чем состоит характерная особенность линий магнитной индукции?

2. Почему линии индукции магнитного поля, создаваемого катушкой с током, имеют практически такую же конфигурацию, как и линии индукции полосового постоянного магнита?

3. Какой полюс магнита называют северным; южным?

4. Почему магнитное поле действует на магнитную стрелку?

5. Сформулируйте закон Ампера. Запишите его математическое выражение.

6. Как ориентирована сила Ампера относительно направления тока и вектора магнитной индукции?

7. Как определяется направление силы Ампера? Сформулируйте правило левой руки.

8. Чему равен модуль вектора магнитной индукции? В каких единицах измеряется маг­нитная индукция?

Ученики отвечают.

У: Молодцы! Напомните мне в конце урока, чтобы я поставила Ивановой и Петрову по «5».

у: Хорошо.

Формирование новых знаний и способов действий

У: Тема нашего урока «Электроизмерительные приборы. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца» Запишите.

Ученики записывают.

У: Ориентирующее действие маг­нитного поля на контур с током используют в электроиз­мерительных приборах магнитоэлек­трической системы — амперметрах и вольтметрах.

Посмотрите, пожалуйста, на плакат. Измерительный прибор магнито­электрической системы устроен сле­дующим образом. На легкой алюминиевой рамке 2 прямо­угольной формы с прикрепленной к ней стрелкой 4 намотана катушка. Рамка укреплена на двух полуосях 00'. В положении равновесия ее удерживают две тонкие спиральные пружины 3. Силы упругости со сто­роны пружин, возвращающие ка­тушку в положение равновесия, про­порциональны углу отклонения стрел­ки от положения равновесия. Ка­тушку помещают между полюсами постоянного магнита М с наконечниками специальной формы. Внутри катушки расположен цилиндр из мягкого железа 1. Такая конструк­ция обеспечивает радиальное на­правление линий магнитной индук­ции в той области, где находятся витки катушки. В резуль­тате при любом положении катушки силы, действующие на нее со сторо­ны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоян­ны. Векторы и - изображают силы, действующие на катушку со стороны магнитного поля и повора­чивающие ее. Катушка с током по­ворачивается до тех пор, пока силы упругости со стороны пружины не уравновесят силы, действующие на рамку со стороны магнитного поля. Увеличивая силу тока в 2 раза, мы обнаружим, что стрелка поворачива­ется на угол, вдвое больший, и т. д. Это происходит потому, что силы, действующие на катушку со стороны магнитного поля, прямо пропорцио­нальны силе тока: F_m ~ I. Благодаря этому можно определить силу тока по углу поворота катушки, если проградуировать прибор. Для этого надо установить, каким углам поворо­та стрелки соответствуют известные значения силы тока.

Такой же прибор может изме­рять напряжение. Для этого нужно градуировать прибор так, чтобы угол поворота стрелки соответствовал определенным значе­ниям напряжения. Кроме того, соп­ротивление вольтметра должно быть много больше сопротивления ампер­метра.

Учитель демонстрирует учащимся ампер­метр и вольтметр.

У: Обязательно загляните внутрь измерительного прибора и найдите все элементы его устройства, о ко­торых шла речь.

Учащиеся подходят к столу учителя и рассматривают приборы.

У: Давайте решим такую качественную задачу:

В средних широтах полярное сияние часто имеет красноватый оттенок. Такое сияние 28 октября 1961г. в г. Юхнове Калужской области наблюдал М. С. Голубев.

(Журнал «Природа», 6, 1963г.)

Объясните причину возникновения полярного сияния.

Ученики выдвигают различные гипотезы, но верного ответа не дают.

У: Для того, чтобы ответить на вопрос задачи нам необходимо изучить новую тему. Что такое электрический ток?

у: Электрический ток - это сово­купность упорядоченно движущихся заряжен-ных частиц.

У: И поэтому дейст­вие магнитного поля на проводник с током есть результaт действия поля на движущиеся заряженные части­цы внутри проводника. Найдем си­лу, действующую на одну частицу. Но сначала дадим определение:

Силу, действующую на движу­щуюся заряженную частицу со сто­роны магнитного поля, называют силой Лоренца.

Ее так назвали в честь великого голландского физика X. Лоренца (1853—1928), основателя электрон­ной теории строения вещества. Эту силу можно найти с помощью за­кона Ампера.

М одуль силы Лоренца равен от­ношению модуля силы F, действую­щей на участок проводника длиной l, к числу N заряженных частиц, упорядоченно движущихся на этом участке проводника:

F_л = . (1)

Рассмотрим отрезок тонкого пря­мого проводника с током.

Учитель выходит к доске и делает чертеж.

У: Пусть длина отрезка l и площадь поперечного сечения проводника S настолько малы, что вектор индукции магнитного поля можно счи­тать неизменным в пределах этого отрезка проводника. Сила тока I в проводнике связана с зарядом частиц q, концентрацией заряженных частиц (числом зарядов в еди­нице объема) и скоростью их yпорядоченного движения v следующей формулой: I = qnvS. (2)

Модуль силы, действующей со стороны магнитного поля на выбран­ный элемент тока, равен:

F = B | I | l sin

Подставляя сюда выражение (2) для силы тока, получим:

F = qnvS l B sin = v q NВ sin ,

где N = nS l число заряженных частиц в рассматриваемом объеме. Следовательно, на каждый движу­щийся заряд со стороны магнитного поля действует сила Лоренца, рав­ная: F_л = = q v В sin , (3)

г де — угол между вектором ско­рости и вектором магнитной индук­ции. Сила Лоренца перпендикулярна векторам и , и ее направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направ­ление силы Ампера.

Запишем его:

Если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заря­да (против движения отрицательно­го), то отогнутый на 90° большой палец покажет направление дейст­вующей на заряд силы Лоренца _л.

У: Записали?

у: Да.

У: Электрическое поле действует на заряд q с силой _эл= q . Следова­тельно, если есть и электрическое поле и магнитное, то полная сила , действующая на заряд, равна: = _эл + _л.

Так как сила Лоренца перпенди­кулярна скорости частицы, то она не совершает работу. Согласно тео­реме о кинетической энергии это означает, что сила Лоренца не ме­няет кинетическую энергию части­цы и, следовательно, модуль ее скорости. Под действием силы Ло­ренца меняется лишь направление скорости частицы.

У: Действие силы Лоренца на движущиеся электроны можно наб­людать, поднося электромагнит (или постоянный магнит) к электронно­лучевой трубке. Меняя ток в элект­ромагните, можно заметить, что от­клонение электронного луча растет с увеличением модуля вектора маг­нитной индукции поля. При изме­нении направления тока в электро­магните отклонение луча происходит в противоположную сторону.

Зависимость силы Лоренца от угла между векторами и можно обнаружить, наблюдая сме­щение электронного луча при изме­нении угла между осью магнита и осью электронно-лучевой трубки.

У: Чтобы убедиться в этом, проведем эксперимент. Возьмем обычный полосовой магнит и поднесем его к работающему телевизору с электронно­лучевой трубкой. Что мы наблюдаем?

у: Что изображение стало смещаться.

У: Поднесем магнит ближе к экрану. Что наблюдаем?

у: Чем ближе мы подносим магнит, тем больше изображение смещается.

У: Верно. Теперь я буду подносить магнит к телевизору под различными углами. Что видим?

у: Что изображение тоже меняется.

У: Поднесем магнит другим полюсом. Что наблюдаем?

у: Что изображение опять меняется.

У: Т. о. мы увидели, что сила Лоренца действительно зависит от , и угла между ними.

У: Траектория движения заря­женной частицы в однородном магнитном поле зависит от угла между скоростью заряженной частицы и вектором магнитной индукции. Рассмотрим сначала два важных част­ных случая.

Заряженная частица влетает в магнитное поле параллель­но линиям магнитной индукции: _ll .

В этом случае = 0, sin = 0, F_л = 0. В отсутствие силы Лоренца частица (согласно принципу инерции) будет продолжать двигаться равномерно и прямолинейно с начальной скоростью вдоль линий магнитной индукции.

Эту картину вы можете наблюдать на рисунке 76, а).

Заряженная частица, влетающая в однородное магнит­ное поле параллельно линиям магнитной индукции, дви­жется равномерно вдоль этих линий.

Заряженная частица влетает в магнитное поле со ско­ростью перпендикулярно линиям магнитной индукции. В этом случае = 90°; sin = 1; F_л = qv B. Сила Лоренца перпендикулярна скорости, поэтому модуль скорости части­цы не изменяется, но изменяется ее направление. Сообщая частице постоянное центростремительное ускорение, сила Лоренца заставляет частицу массой т двигаться по окруж­ности. Посмотрите на рисунок 76, б). Найдем радиус этой окружности. Из второго закона Ньютона та_п = F_л или т = qv B следует, что R = .

Заряженная частица, влетающая в однородное магнит­ное поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, движется в этой плоскости по окружности.

Период обращения частицы по окружности в поперечном магнитном поле не зависит от ее скорости: Т = = .

В соответствии с правилом левой руки для определения направления силы Лоренца вращение отрицательного заря­да по окружности происходит в направлении, противопо­ложном вращению положительного заряда. Посмотрите на рисунок 76, в).

Направление вращения заряда определяет его знак.

У: Запишите это в тетрадь. Записали?

у: Да.

У: Все ли понятно?

у: Да.

У: Хорошо. Послушаем доклад Светы Кузенковой, которая приготовила сообщение о биографии А. Ампера.

Ученица выходит к доске и рассказывает.

Биографическая справка.

Хенд­рик Антон Лоренц

1853-1928

Маленькая Голландия щедро одарила человечество выдающимися людьми. К их числу, безусловно, принадлежит и Хенд­рик Антон Лоренц — великий нидерландский физик-теоретик, создатель классической электронной теории, член Ни­дерландской академии наук и многих иностранных академий и научных обществ, с 1925 г. иностранный член Академии наук СССР, организатор и председатель Сольвейских конгрессов по теоретической физике (1911-1927), Нобелевский лауреат по фи­зике за 1902 г.

Он родился в 15 июля 1853г. в небольшом голландском го­роде Арнеме.

В 1757г. Хендрик и его старший брат остались, потеряв мать, на попечении отчима, а через четыре года в доме появилась мачеха. К этой женщине Хендрик на всю жизнь сохранил самые теплые чувства.

Маленький Лоренц, как казалось, очень отставал в развитии. Когда его сводный брат уже пошел в школу, Хендрик мог лишь с трудом произнести «до свидания». Хрупкий и не от­личавшийся крепким здоровьем мальчик не увлекался резвыми играми, хотя и не сторонился сверстников. Шести лет он был отдан в школу, считавшуюся лучшей в Арнеме, и здесь буквально переродился: вскоре он стал первым в своем классе. В 1866г. он перешел в только что открывшуюся тогда «Высшую гражданс­кую школу». И здесь он также учился блестяще. Приобщение к наукам было увлекательным, и успехи порождали уверенность в своих силах.

Обладая исключительной памятью (говорили, что он унаследовал ее от деда, который запоминал и, вернувшись из церкви, дословно записывал всю произнесенную там проповедь), Хендрик, помимо всех школьных дел, успел выучить английс­кий, французский, и немецкий языки, а перед поступлением в университет — еще греческий и латынь (до старости он мог со­чинять стихи по-латыни). Но на первом месте уже тогда были науки — математика и, особенно, физика.

В 1870г. Лоренц поступил в Лейденский университет. И здесь произошло событие, во многом определившее весь дальней­ший путь Лоренца в науке: он познакомился с трудами Джеймса Клерка Максвелла (1831-1879).

К этому времени «Трактат об электричестве» был понят лишь немногими физиками. Более того, когда юный Хендрик попросил парижского переводчика «Трактата» объяснить ему физический смысл уравнений Максвелла, он услышал в ответ, что «...никакого физического смысла эти уравнения не имеют и понять их нельзя; их следует рассматривать как чисто мате­матическую абстракцию».

Лоренц не только досконально изучил, но и развил теорию Максвелла. Дело в том, что эта теория как бы распадалась на две части. Одна из них — это так называемые полевые урав­нения; они позволяют по заданному распределению источников, т.е. зарядов и токов, вычислить напряженности электрического и магнитного полей. Но есть и вторая часть: нужно выяснять, что же собой представляют сами источники, т. е.

носители заря­дов, и как на них действуют эти поля. Лоренц выдвинул идею, что основное влияние на электрические и магнитные свойства сред оказывают мельчайшие носители электрических зарядов — электроны. Это может показаться невероятным: диссертацию, в которой впервые была намечена грандиозная программа объяснения всех электрических и магнитных свойств сред, в которой центральная роль отводилась

электронам, Лоренц защитил 11 декабря 1875г., т.е. за 20 лет до «официального рождения» электрона!

Догадки о дискретной структуре электричества, о мельчайших носителях заряда высказывались уже в начале XIX в., но в ту пору, когда об устройстве атомов физики, в сущности, почти ничего не знали (и даже не располагали доказательствами самого факта их существования), нужна была большая научная смелость и убежденность, чтобы выдвинуть такую программу. Тем более что «образ» самого электрона совершенно не был ясен.

Лоренц и начал с этого вопроса, приняв, что электрон - имеющая определенную массу и электрический заряд частица, подчиняющаяся законам классической механики Ньютона. Из-за малости массы электрона он менее инертен, чем все остальные заряженные частицы в веществе, поэтому сильнее всех частиц реагирует на действие электрических и магнитных сил и стано­вится наиболее активным участником всех электромагнитных процессов в веществах.

Наши сегодняшние представления об электронах сильно от­личаются от лоренцовских. Теперь понятно, что они «живут» по законам квантовой, а не классической физики, но глубочайшие идеи Лоренца не потеряли актуальности и поныне.

Утрехтский университет предложил Лоренцу место профес­сора математики, но он предпочел должность учителя в лейден­ской классической гимназии в надежде на профессуру в Лейден­ском университете. Надеждам суждено было вскоре сбыться и 25 января 1878г. 25-летний Лоренц, профессор первой в исто­рии всех университетов кафедры теоретической физики, произ­нес вступительную речь «Молекулярные теории в физике».

В начале 1881г. Лоренц женился, и Алетта Лоренц суме­ла сделать все, чтобы его жизнь была спокойной, деятельной и счастливой. Он жил размеренной жизнью, наполненной повсе­дневным напряженным и счастливым творческим трудом, небо­гатой внешними событиями. Он в первый раз поехал с научным докладом за границу (в Париж на Международный конгресс фи­зиков) в 1900 г. К тому времени Лоренц был уже известным ученым. В 1895 г. вышла его книга «Опыт теории электрических и магнитных явлений в движущихся телах». Он рассуждал о том, как на базе представлений об электронах можно описать многие эффекты — от явлений дисперсии, т. е. зависимости показателя преломления в веществах от частоты, до явлений проводимости. И еще о том, что вскоре стало в электродинамике актуальным и волнующим, — об электромагнитных явлениях в движущихся средах.

Впоследствии появилась критика этой интерпретации (в ро­ли «линейки» могут выступать не твердые тела, а сами электро­магнитные волны, а они вовсе не состоят из атомов). Анализ все­го комплекса возникающих здесь проблем привел к пересмотру многих классических представлений о пространстве и времени, к возникновению одной из великих теорий XX в. — теории от­носительности.

Воспитанный в традициях классической теории и сделав­ший весьма многое для ее углубления и развития, Лоренц не мог легко и быстро принять все те грандиозные перемены, кото­рые пришли в физику с началом нового века. А. Ф. Иоффе в книге «Встречи с физиками» приводит слова Лоренца: «Сегодня, изла­гая электромагнитную теорию, я утверждаю, что движущийся по криволинейной орбите электрон излучает

энергию, а завтра я в той же аудитории говорю, что электрон, вращаясь вокруг ядра, не теряет энергии. Где же истина, если о ней можно де­лать взаимно исключающие друг друга утверждения? Способны ли мы вообще узнать истину и имеет ли смысл заниматься нау­кой?» Но Лоренц не только не препятствовал распространению новых идей, но всегда стремился глубже их понять и популяри­зировать. Не случайно он в глазах многих коллег

был достоин почетного титула «Старейшины физической науки».

В 1902 г. он совместно с Зееманом (1865-1943) был удосто­ен Нобелевской премии, многократно приглашался для чтения лекций в университеты Европы и Америки.

Особо нужно отметить его участие в подготовке и проведении Сольвейских конгрессов. Уже на первом из этих авторитет­нейших собраний ведущих физиков, проходившем в 1911г., как и на последующих четырех, до 1927 г. Лоренц неизменно изби­рался председателем и блистательно справлялся с этой ролью. Далеко не последнее значение здесь имели человеческие черты личности Лоренца — его высочайшая научная компетентности и исключительные нравственные качества.

Можно с уверенностью сказать, что именно на этих конгрессах и происходило формирование новой — квантовой и релятивистской физики. Лоренц не замыкался в одной лишь теоретической физике. Он много лет вел трудоемкие расчеты, связанные с проблемой осушения Зайдер-Зе, большое внимание уделял вопросам препо­давания, добился организации в Лейдене бесплатных библиотек, но время и после войны тратил много усилий для объединения ученых разных стран. Он любил свою страну и писал: «Я счаст­лив, что принадлежу к нации, слишком маленькой, чтобы совер­шать большие глупости».

Он пользовался огромным уважением и любовью как у себя на родине, так и везде, где его знали. Празднование 50-летия со дня защиты им докторской диссертации, начавшееся 11 декабря 1925 г., вылилось в общенациональный праздник.

В 1927г., незадолго до кончины, он писал дочери, что наде­ется «завершить еще несколько научных дел», но тут же доба­вил: «Впрочем, то, что есть, — тоже хорошо: за плечами у меня - большая и чудесная жизнь».

У: Молодец. Садись.

Применение знаний.

У: Чтобы закрепить материал, давайте ответим на вопросы в конце параграфа.

Вопросы:

1. Какие силы уравновешиваются после отклонения стрелки измерительного прибо­ра на определенный угол?

2. Почему магнитные силы, действующие на проводники катушки прибора, не зави­сят от угла поворота катушки?

3. Чем амперметр отличается от вольт­метра?

4. Чему равен модуль силы Лоренца?

5. Как движется заряженная частица в однородном магнитном поле, если началь­ная скорость частицы перпендикулярна ли­ниям магнитной индукции?

1. Как определить направление силы Лоренца?

2. Почему сила Лоренца меняет направление скорости, но не меняет ее модуль?

Ученики отвечают.

У: Молодцы. А теперь ответим на вопрос задачи о северном сиянии. К Земле из Космоса, главным образом, от Солнца («солнечный ветер») устремляется огромное количество заряженных частиц, в том числе и электронов. Попадая в магнитное поле Земли, под действием силы Лоренца, заряженные частицы отклоняются к полюсам. В разряженных слоях атмосферы (800-1000км над поверхностью Земли) молекулы (атомы) воздуха при взаимодействии с космическими частицами, обладающими высокой энергией, переходят в возбужденное состояние. Переход молекулы (атома) в стационарное состояние сопровождается испусканием кванта с определенной частотой. Многолетние наблюдения показали, что периоды максимальной частоты полярных сияний регулярно повторяются через 11,5 лет, что совпадает с периодом максимальной солнечной активности (максимум солнечных пятен). В средних широтах полярное сияние – редкое явление.

У: Понятно?

у: Да.

У: Хорошо. А теперь решим № 1 на странице 85 учебника. Колесников, прочитай, пожалуйста, условие задачи.

Ученик читает:

1. Индукция однородного магнитного поля В = 0,3 Тл направлена в положительном направлении оси X. Найдите модуль и направление силы Лоренца, действующей на про­тон, движущийся в положительном направлении оси У со скоростью v = 5 • 10⁶ м/с (за­ряд протона е⁺ = 1,6• 10^-19Кл).

У: Так. Свиридова, иди, решай задачу.

Ученица выходит к доске.

Дано: Решение:

В = 0,3 Тл F = qvB sin

v = 5 • 10⁶ м/с F = qvB, т.к. sin =1

е⁺ = 1,6• 10^-19Кл F =0,3 Тл v •5 • 10⁶ м/с •1,6• 10^-19Кл = 2,4• 10^-13 Н

= 90⁰

Найти F Ответ: 2,4• 10^-13 Н.

У: Правильно. Садись, «5» тебе поставлю.

Ученица садится.

У: Следующий № 2 на той же странице. Калинина, прочитай условие.

Ученица читает:

2. Используя данные задачи 1, найдите радиус окружности, по которой движется протон, а также его период обращения по этой окружности (масса протона т_р =

= 1,67 • 10^-27 кг).

У: Хорошо. Сидоров, иди, решай задачу.

Ученик выходит к доске.

Дано: Решение:

В = 0,3 Тл R = R = = 0,17м

v = 5 • 10⁶ м/с Т = Т = = 2,2• 10^-7 с

е⁺ = 1,6• 10^-19Кл

= 90⁰

F = 2,4• 10^-13 Н

т _р = 1,67 • 10^-27 кг

Найти R, T Ответ: 0,17м, 2,2• 10^-7 с.

У: Правильно. Садись, тебе тоже «5» поставлю.

Ученик садится.

Итог урока.

У: Мы с вами сегодня хорошо поработали: повторили основные аспекты из темы прошлого урока, изучили новую тему и порешали на нее задачи, узнали много интересного из доклада.

Успешно справились со всем, выполнили план урока. Есть ли у вас вопросы по уроку в целом? По задачам? Что надо повторить?

Посмотрите на доску. Там у вас написано домашнее задание.

§ 22; записи в тетради, № 837, 838 (Рым.)

Всем спасибо за урок.

(Учитель выставляет оценки)

Решение Д/З:

837. Какая сила действует на протон, движу­щийся со скоростью 10 Мм/с в магнитном поле индук­цией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?

838. В направлении, перпендикулярном линиям индукции, влетает в магнитное по­ле электрон со скоростью 10 Мм/с. Найти индукцию поля, если элект­рон описал в поле окружность ра­диусом 1 см.