Інформація для вчителів
Застосування
Намагнічування і розмагнічування
З феромагнітних речовин можна виготовляти магніти. Вони містять елементарні магніти, які під час намагнічування і розмагнічування можуть орієнтуватися по-різному.
У невпорядкованому стані магнітної дії немає - розмагнічений.
За однакової орієнтації виникає магнітна дія - намагнічений.
Інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Учні мають знати, що певні металеві предмети притягуються магнітами. Крім того, бажано, щоб вони знали, що існують магніти природного походження і що промислові постійні магніти мають штучно посилену магнітну силу. Учні мають бути обізнані з поняттям елементарних магнітів.
Постійний магніт можна створити дією магнітного поля на феромагнітний матеріал із широкою петлею гістерезису (так званий магнітотвердий матеріал). Тверда сталь із високим вмістом вуглецю добре намагнічується назавжди, тоді як м'яке залізо з меншим вмістом вуглецю (армко-залізо) майже не набуває сталого намагнічення і тому краще підходить для виготовлення осердь електромагнітів. Розмагнітити постійний магніт можна спадним змінним магнітним полем, нагріванням або ударом.
Інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Завдання
Учні дізнаються, що залізні предмети можна намагнічувати і розмагнічувати та як це робиться. Вони здатні пояснити ці процеси за допомогою уявлення про елементарні магніти.
Учні мають самостійно виготовити магніти із залізного дроту та залізного порошку.
Крім того, вони мають потім знову їх розмагнітити.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Зауваження:
Використані шматки дроту слід видавати учням у ненамагніченому стані. Щоб позбутися залишкового магнетизму, варто розмагнітити всі потрібні дроти перед уроком: для цього годиться звичайний розмагнічувальний дросель, який використовують для звукових головок магнітофонів. Утім, досить і того, щоб покласти дроти в котушку (наприклад, на 1500 витків), подати на неї змінну напругу (близько 10 В) і повільно та якомога рівномірніше знизити напругу до 0 В.
Інформація для учнів
Мотивація
Намагнічування і розмагнічування
З феромагнітних речовин можна виготовляти магніти. Вони містять елементарні магніти, які можна зорієнтувати для намагнічування і розмагнічування.
У невпорядкованому стані магнітної дії немає - розмагнічений.
За однакової орієнтації виникає магнітна дія - намагнічений.
Як саме можна домогтися намагнічування і розмагнічування, ти дізнаєшся в цьому досліді!
Завдання
-sZYZCgr3.avif)
Як ми можемо самі виготовити магніт?
- Виготов магніти із залізного дроту та із залізного порошку.
- Розмагніть предмети знову.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Магніт, d=8 мм, l=60 мм | 06317-00 | 1 | 2 | Залізний дріт, надрізаний, d=1,2 мм, 2 кг | 06343-03 | 1 | 3 | Дозатор із залізним порошком, 20 мл | 06305-10 | 1 | 4 | Кишеньковий компас | 06350-10 | 1 |
|---|
Складання
- Відламай від надрізаного залізного дроту шматочок, якщо в тебе ще немає окремого шматочка (див. перший рисунок).
- Перевір, чи притягує надрізаний залізний дріт короткий шматок дроту (другий рисунок). Цього не має бути.
- Поклади компас на стіл так, щоб магніт на нього не впливав (щонайменше 50 см від магніта).
- Північний полюс магнітної стрілки вказує на північ.
Виконання (1/6)
Виконання - північний полюс на залізному дроті
Надрізаний залізний дріт не є магнітом. Він не притягує короткого шматка дроту.
- Проведи один раз північним полюсом магніта (позначений червоним) згори вниз уздовж надрізаного залізного дроту (див. рисунок поруч).
- Тепер перевір, чи притягує дріт короткий шматок дроту.
Виконання (2/6)
- Потім дослідь компасом, які полюси утворилися на обох кінцях дроту (див. рисунок).
- Врахуй при цьому, звідки й куди ти вів магніт.
Виконання - дослідження компасом
Виконання (3/6)
Виконання - наближення магніта
- Намагніть дріт так само, як у першій частині досліду, - проводячи по ньому полюсом магніта згори вниз.
- Підвісь короткий шматок дроту на нижній кінець довгого надрізаного дроту.
- Тепер дуже повільно піднеси той полюс магніта, яким ти проводив, до середини дроту на відстань близько 10 мм. Стеж за підвішеним коротким шматком дроту.
- Після цього перевір, чи притягує дріт короткий шматок дроту й далі.
Виконання (4/6)
Виконання - паралельний рух
Тепер залізний дріт треба цілеспрямовано розмагнітити.
- Щоб розмагнітити, треба знову привести елементарні магніти в «безлад».
- Спершу намагніть дріт так, як описано вище.
- Потім кілька разів рухай один полюс стрижневого магніта паралельно дроту вгору і вниз уздовж нього - спершу дуже близько, а далі на дедалі більшій відстані (див. рисунок).
Виконання (5/6)
Виконання - постукування по дозатору
- Перевір, чи дріт іще магнітний.
- Кілька разів постукай північним полюсом магніта по кришці дозатора із залізним порошком, який лежить на столі.
- Для цього досліду використовуй кришку безотворів!
Виконання (6/6)
Виконання - дозатор із компасом
- Поклади магніт далеко від компаса і піднеси дозатор кришкою збоку (зі сходу або заходу) до компаса.
- Дозатор при цьому має лишатися горизонтальним, рухати його треба обережно.
- Спостерігай за стрілкою компаса. Кілька разів постукай південним полюсом магніта по кришці дозатора і піднеси його до компаса так само.
- Коротко струсни дозатор, а потім знову піднеси його до компаса описаним способом. Щоразу уважно спостерігай за поведінкою стрілки компаса.
Протокол
Завдання 1
Результат - спостереження 1
Питання
Питання
Завдання 2
-DxTtDgVQ.avif)
Питання
Питання
Питання
Завдання 3
Пояснення першої частини досліду - зміна в залізному дроті. Припущення: залізний дріт складається з багатьох маленьких елементарних магнітів, які до досліду були зорієнтовані цілком безладно, тобто невпорядковано. У залізному дроті елементарні магніти спочатку зорієнтовані ____. Їхні дії назовні ____. Тому предмет не має ____. Під впливом стрижневого магніта елементарні магніти в дроті зорієнтувалися здебільшого ____. Їхні дії назовні ____, і на кінцях дроту утворюються ____.
Завдання 4
Поясни свої спостереження із залізним порошком: Під дією стрижневого магніта ____ стають маленькими магнітами і всі орієнтуються за ____, так само як дріт у першій частині досліду. Магнітні частинки заліза орієнтуються під дією стрижневого магніта здебільшого ____, завдяки чому весь порошок діє як ____.
Залізний порошок можна уявити як модель залізного тіла, у якій частинки залізного порошку відповідали б елементарним магнітам.
Завдання 5
Як можна пояснити розмагнічування дроту? Через наближення полюса магніта полюси елементарних магнітів, раніше повернуті цим полюсом униз, ____. Полюс на кінці дроту ____, і шматок дроту ____. Те саме відбувається, коли магніт віддаляють, рухаючи його вгору і вниз. Стрижневий магніт орієнтує елементарні магніти в дроті ____, але щоразу з ____ силою, тому наприкінці вони більше не мають однакової ____.