Інформація для вчителів
Застосування
Ондулятор
(CC BY-SA 3.0)
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=537945
Складання магнітів
Два магніти, покладені поруч, діють по-різному залежно від того, в якій орієнтації їх з'єднано.
У цьому досліді учні розглянуть цю дію докладніше і зможуть її пояснити.
Практичне застосування - так звані ондулятори, у яких послідовно протилежно спрямовані магніти використовують для того, щоб змусити електрони, які крізь них пролітають, рухатися хвилястими траєкторіями; завдяки цьому на синхротронах можна утворювати рентгенівське випромінювання з різними довжинами хвиль, незамінне для науки.
Інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають знати, що магніт має північний і південний полюс. Крім того, вони мають знати, що за допомогою магніту можна притягувати намагнічувану речовину і що однойменні полюси відштовхуються, а різнойменні притягуються.
Принцип
Два магніти, покладені поруч, діють сильніше, ніж такий самий поодинокий магніт, якщо поруч лежать однойменні магнітні полюси. Якщо ж поруч лежать протилежні полюси, дія двох магнітів менша, ніж дія такого самого поодинокого.
Інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні усвідомлюють і можуть пояснити,
- що два покладені поруч магніти діють сильніше, ніж такий самий поодинокий магніт, якщо поруч лежать однойменні магнітні полюси, але що
- якщо поруч лежать протилежні полюси - дія двох магнітів менша, ніж дія такого самого поодинокого.
Завдання
Учні мають дослідити, як змінюється магнітна дія на залізний предмет, якщо поруч із магнітом покласти другий.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Примітка:
Для пояснення слабшого притягання при антипаралельному розташуванні магнітів можна залучити форму поля, якщо її вже розглядали.
Щоб дістати порівнянні й відтворювані результати вимірювань, потрібно використовувати рівну горизонтальну підкладку. Залежно від якості залізних стрижнів (задирки, викривлення, налиплий пил) відхилення все одно можливі. Щоб компенсувати такі похибки, до кожного часткового досліду можна виконувати по три вимірювання і брати для протоколу відповідне середнє значення.
Інформація для учнів
Мотивація
https://theconversation.com/
Складання магнітів
Як ти вже дізнався, магніти відштовхуються або притягуються.
Коли кілька магнітів лежать поруч, виникає сильніша або слабша дія, ніж у такого самого поодинокого магніту. Однакова чи протилежна орієнтація магнітних полюсів є при цьому важливим чинником.
У цьому досліді ти розглянеш цей ефект докладніше.
Завдання
Чи два магніти разом сильніші за один?
- Дослідь, як змінюється магнітна дія на залізний предмет, якщо поруч із магнітом покласти другий.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Провідники й непровідники, l=50 мм | 06107-01 | 1 | 2 | Магніт, стрижневий, l=50 мм, без позначення полюсів | 07819-00 | 2 | 3 | Кишеньковий компас | 06350-10 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
| Позиція | Матеріал | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Аркуш паперу або картону | DIN A4 |
| 1 | Лінійка або косинець | 1 |
| 1 | Олівець | 1 |
Складання
Допоміжна лінія
Стартова лінія
Схема досліду
- Визнач компасом на кожному з двох штабових магнітів північний полюс і познач полюси олівцем (N = північ / S = південь).
- Накресли лінійкою й олівцем на аркуші паперу або картону стартову лінію і перпендикулярну до неї допоміжну лінію, так, як показано на рисунку.
Виконання (1/3)
Виконання - наближення до залізного стрижня
- Поклади залізний стрижень на стартову лінію і дуже повільно наближай полюс одного магніту з відстані приблизно 50 мм.
- Познач положення переднього краю магніту для того моменту, коли залізний стрижень починає котитися.
- Виміряй відстань між стартовою лінією і цією позначкою та за потреби запиши її на аркуші.
Виконання (2/3)
- Склади обидва магніти так, щоб дотикалися різнойменні полюси.
- Повтори з цим розташуванням дослід так само, як у першому частковому досліді.
- Виміряй знову відстань, за якої стрижень починає котитися, і за потреби знову запиши свій результат на аркуші.
Виконання - різнойменні полюси
Виконання (3/3)
Виконання - однойменні полюси
- Склади обидва магніти так, щоб дотикалися однойменні полюси.
- Оскільки магніти при цьому відштовхуються, ти маєш міцно стискати їх разом.
- Повтори з цим розташуванням дослід так само, як у першому частковому досліді, і за потреби запиши відстань, як і раніше.
Протокол
Завдання 1
Спостереження 1
Питання
Завдання 2
Спостереження 2
Питання
Завдання 3
Спостереження 3
Питання
Завдання 4
Проаналізуй магнітну дію поодинокого магніту порівняно з дією двох магнітів! Якщо обидва магніти повернені однаковим полюсом до предмета, який притягується, сила притягання ____, ніж у поодинокого магніту. Якщо ж до предмета, який притягується, повернені різні полюси, то сила притягання ____, ніж у поодинокого магніту. Якщо поруч лежать однойменні полюси, відбувається ____ їхніх дій. При різнойменних полюсах слід було б очікувати такого самого збільшення, якби вони діяли на залізний стрижень ____ одне від одного. Спостереження можна пояснити тим, що при дії різнойменних полюсів відбувається ____.