Главная

Биографии

Урок на тему «Электромагнитная индукция.

\ Документы \ Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Урок по физике для 10 класса на тему: «Электромагнитная индукция»

Разработку урока по физике для 10 класса подготовила: Ирина Денисова, учитель физики, email: [email protected]

Цель:

продолжить формирование знаний о явлении электромагнитной индукции и умений применять их на практике для объяснения физических явлений;
совершенствовать навыки экспериментальной работы;
развивать мышление, речь и коммуникативные умения учащихся.

Тип урока: урок-практикум.

Оборудование: два подковообразных магнита с обмоткой на одном из них, демонстрационный гальванометр – 2 шт., длинная, сложенная вдвое проволока, выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка, тестовые задания, карточки для групповой работы, кодоскоп, кодограмма.

Ход урока.

I. Физический диктант.

(Пишется через копирку. Первый экземпляр сдается учителю, второй используется для взаимопроверки. Правильные ответы проецируются через кодоскоп.)

В замкнутом проводнике возникает индукционный ток тогда, когда он оказывается в области действия … (переменного магнитного поля).
Магнитным потоком называется физическая величина, равная … (произведению модуля индукции магнитного поля, площади контура и косинуса угла между вектором магнитной индукции и нормалью к контуру).
Правило Ленца формулируется так: индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором … (возникает противодействие причинам, его породившим).
Единицей магнитного потока в СИ является … (вебер).
Электромагнитной индукцией называется явление … (порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем).
Закон электромагнитной индукции сформулировал … (Максвелл).
Закон формулируется так: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна … (скорости изменения пронизывающего его магнитного потока, взятой с противоположным знаком).
Математическая запись закона электромагнитной индукции. (εi = -).
Возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем же самом называется … (самоиндукцией).
Коэффициентом самоиндукции (или индуктивностью) называется … (коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур).

II. Формирование умений и навыков. Работа в малых группах.

Класс делится на группы. Каждая группа получает карточку с заданиями, обсуждает ответы на каждый вопрос, выполняет экспериментальное задание и находит ему объяснение.

Задание для группы 1.

Можно ли использовать разность потенциалов, возникающую между концами крыльев горизонтально летящего реактивного самолета, для измерения скорости его полета?
Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.д.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
Экспериментальное задание. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

Задание для группы 2.

Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Зачем это делают?
Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного проводника?
При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
Экспериментальное задание. Соберите электрическую цепь, соединив последовательно выключатель лабораторный, источник тока, лампу накаливания, электрический звонок и дроссельную катушку. Параллельно катушке присоедините неоновую лампу. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Задание для группы 3.

Между любыми двумя точками некоторого контура разность потенциалов равна нулю, а ток в контуре существует. Когда это возможно?
Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, что касаются друг друга в двух точках. Будет ли в горизонтально расположенном проводнике возникать индукционный ток при изменении тока в вертикально расположенном контуре?
Экспериментальное задание. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, что образуют замкнутый контур. На один из магнитов надета катушка, концы которой присоединены к гальванометру. В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

III. Обсуждение итогов групповой работы.

Каждая группа докладывает о своей работе всему классу: отвечает на поставленные вопросы, выполняет перед классом экспериментальное задание и объясняет его. Учитель корректирует ответы учащихся.

IV. Контроль знаний.

Выполнение тестового задания по вариантам. (Приводится только один вариант теста).

1. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) В катушку вдвигают постоянный магнит.

2) Катушку надевают на постоянный магнит.

А. Только 1). Б. Только 2). В. В обоих случаях. Г. Ни в одном из перечисленных случаев.

2. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

2) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

3) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

А. 1). Б. 2). В. 3). Г. Во всех трех случаях.

3. Постоянный магнит вдвигают в алюминиевое кольцо один раз северным полюсом, другой раз южным полюсом. При этом алюминиевое кольцо:

А. Оба раза отталкивается от магнита.

Б. Оба раза притягивается к магниту.

В. Первый раз притягивается, второй раз отталкивается.

Г. Первый раз отталкивается, второй раз притягивается.

Д. Магнит на алюминиевое кольцо не действует.

4. Постоянный прямой магнит падает сквозь медное кольцо. Модуль ускорения падения магнита:

А. равен g. Б. больше g. В. меньше g.

Г. в начале пролета кольца больше g, в конце меньше g.

Д. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g.

5. В коротко замкнутую катушку вдвигают постоянный магнит: один раз быстро, второй раз медленно. Сравните значения индукционного тока, возникающего при этом.

А. Они равны. Б. В первом случае больше. В. Во втором случае больше.

V. Подведение итогов урока.

Чему научились на уроке? Была ли полезной групповая деятельность? Что давалось легко, что было трудно? Какие проявления в поведении участников группы способствовали работе, а какие мешали? Что нужно изменить, чтобы подобные уроки проходили более эффективно?

VI. Задание на дом: повторить §§86 – 90 , № 389,390 (учебник С.В.Громова).

А так ли хорошо знакома вам электромагнитная индукция? // Квант. - 1989. - № 6. - С. 40-41.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"

Надежда получить электричество при помощи
обыкновенного магнетизма в разные времена
побуждала меня экспериментально изучить
индуктивное действие электрических токов.
М. Фарадей

Всю свою жизнь Фарадей посвятил доказательству того, что ни один происходящий в природе электрический или магнитный процесс не протекает изолированно. Глубокая вера Фарадея во взаимосвязь всех сил природы привела его после многолетних неудач к уникальному открытию.

Новый эффект, как это часто случается, обнаруживался затем во множестве внешне различных явлений, объединенных, однако одним качественным выводом: переменные магнитные поля возбуждают поля электрические. Именно на этом принципе основано действие всех существующих электрических машин. Именно открытие Фарадея предоставило возможность преобразования механической энергии в электрическую, передачи энергии иа расстояние и тем самым легло в фундамент современной технической цивилизации.

Работы Фарадея и его выдающихся современников позволили шаг за шагом создать единую картину электромагнетизма.

При изучении этого раздела физики вы не только объясните известные вам факты и наблюдения, но и сможете разобраться с электромагнитными явлениями как космических, так и микроскопических масштабов.

Вопросы и задачи

Как двигать магнит, чтобы повернуть стрелку северным полюсом к наблюдателю?
Горизонтальная круглая рамка находится в магнитном поле, направленном вертикально вверх. Каким будет направление индукционного тока при наблюдении рамки сверху, если поле уменьшается со временем?
При каких положениях рамки, вращающейся с постоянной скоростью у прямолинейного проводника с током, возникающая в ней ЭДС будет наибольшей? наименьшей?
В короткозамкнутую катушку сначала быстро, а затем медленно вдвигают магнит. Одинаковый ли заряд переносится при этом индукционным током? Одинаковое ли количество теплоты выделяется в катушке?
Как будет падать магнит в длинной медной трубке? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Почему стрелка прибора остается на нуле, когда проволока пересекает линии индукции магнитного поля?
На вертикально расположенной катушке лежит металлическая монета. Почему она нагревается, когда по катушке течет переменный ток, и остается холодной - при постоянном?
По прямолинейному проводнику течет ток высокой частоты. Как изменится сопротивление этого проводника, если ему придать форму соленоида?
Проводник АВ движется так, что по нему идет ток от точки А к точке В . В какой из этих точек потенциал выше?
Два одинаковых самолета летят горизонтально с одинаковыми скоростями, один - вблизи экватора, другой - у полюса. У какого из них возникает большая разность потенциалов на концах крыльев?
Ротор работающего электрогенератора испытывает торможение. Какова природа сил, вызывающих это торможение?
Два круговых проводника расположены перпендикулярно друг к другу. Возникнет ли индукционный ток в проводнике А при изменениях тока в контуре В ?
Кольцо из сверхпроводника находится вблизи постоянного магнита и пронизывается магнитным потоком Ф. Тока в кольце нет. Каким будет магнитный поток через это кольцо, если убрать магнит?

Микроопыт

Подвесьте подковообразный магнит на нитке над диском из алюминиевой фольги, способным вращаться вокруг оси, проходящей через его центр. Если раскрутить магнит, то диск начнет вращаться. В какую сторону. Почему?

Любопытно, что…

В новейших типах электрических машин отсутствуют какие-либо механические подвижные части. В так называемом МГД (магнитогидродинамическом) - генераторе вместо проволочного проводника между полюсами магнита движется плазма, образовавшаяся при сгорании нефти или газа. Носители заряда в плазме отклоняются магнитным полем к электродам, и во внешней цепи возникает ток.

Фарадей годами носил в жилетном кармане маленький полосной магнит и проволочную катушку как постоянное напоминание о нерешенной проблеме порождения магнитным полем электрического тока.

Вихревые индукционные токи (токи Фуко) могут, как и трение, быть не только вредными, но и полезными. Всего лишь три примера: индукционные печи для нагрева и даже плавления металлов, «магнитное успокоение» в измерительных приборах и циркулярных пилах и... всем известный счетчик электрической энергии.

Самостоятельно придя к идее электромагнитного вращения, Фарадей с помощью ртутного контакта осуществил непрерывное вращение магнита вокруг проводника с током. Этот первый электродвигатель заработал в декабре 1821 года.

Правило Ленца, определяющее направление индукционного тока, было сформулировано почти сразу после открытия Фарадея - в 1833 году. Сегодня яркое проявление этого правила можно наблюдать в школьной лаборатории, поместив сверхпроводящую керамическую таблетку над магнитом: она будет «парить» над ним.

Что читать в «Кванте» об электромагнитной индукции

«Электромагнитная индукция и принцип относительности» - 1987, № 11;
«Пути электромагнитной теории» - 1988, № 2;
«Правило Ленца» - 1988, № 5;
«Сверхпроводимость: история, современные представления, последние успехи» - 1988, № 6;
«Сила Лоренца и эффект Холла» - 1989, № 3.

Ответы

Вдвинуть в катушку.
Против часовой стрелки.
ЭДС индукции будет иметь наименьшее значение, когда рамка оказывается в плоскости, проходящей через провод, наибольшее - когда рамка перпендикулярна к этой плоскости.
Нет, так как поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А .
Одинаковый. Нет, поскольку количество теплоты пропорционально скорости движения магнита.
При движении магнита в трубке возникает ЭДС индукции, которая порождает магнитное поле, препятствующее свободному падению магнита.
Наряду с обычным трением тормозят ротор и амперовы силы, действующие на него со стороны магнитного поля статора.
У самолета, летящего вблизи полюса.
В двух половинах проволоки возникают равные по величине, но противоположные по знаку ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.
В точке В , так как на участке ВСА , где отсутствуют источники ЭДС, ток идет от В к А .
При переменном токе в монете возникают вихревые токи, при постоянном - нет.
Увеличится.
Поскольку сопротивление кольца равно нулю, то и суммарная ЭДС в нем всегда должна быть равна нулю. Это может быть только в том случае, если изменение полного магнитного потока через кольцо равно нулю. Следовательно, при удалении магнита созданный индукционным током магнитный поток сохранится равным Ф.

Микроопыт

Переменное магнитное поле вращающегося магнита возбуждает в диске индукционные вихревые токи, направленные так, что создаваемое ими магнитное Поле тормозит движение магнита. По третьему закону Ньютона равная и противоположно направленная сила действует на диск и увлекает его вслед за магнитом.

Урок на тему «Электромагнитная индукция»

(10 класс)

Цель: продолжить формирование знаний о явлении электромагнитной индукции и умений применять их на практике для объяснения физических явлений; совершенствовать навыки экспериментальной работы; развивать мышление, речь и коммуникативные умения учащихся.

Тип урока: урок-практикум.

Ход урока.

I . Физический диктант.

1. В замкнутом проводнике возникает индукционный ток тогда, когда он оказывается в области действия … (переменного магнитного поля).

2. Магнитным потоком называется физическая величина, равная … (произведению модуля индукции магнитного поля, площади контура и косинуса угла между вектором магнитной индукции и нормалью к контуру).

3. Правило Ленца формулируется так: индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором … (возникает противодействие причинам, его породившим).

4. Единицей магнитного потока в СИ является … (вебер).

5. Электромагнитной индукцией называется явление … (порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем).

6. Закон электромагнитной индукции сформулировал … (Максвелл).

7. Закон формулируется так: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна … (скорости изменения пронизывающего его магнитного потока, взятой с противоположным знаком).

8. Математическая запись закона электромагнитной индукции. (ε i = - ).

9. Возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем же самом называется … (самоиндукцией).

10. Коэффициентом самоиндукции (или индуктивностью) называется … (коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур).

II . Формирование умений и навыков. Работа в малых группах.

Задание для группы 1.

Можно ли использовать разность потенциалов, возникающую между концами крыльев горизонтально летящего реактивного самолета, для измерения скорости его полета?

Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?

Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.д.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.

В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?

Экспериментальное задание . Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

Задание для группы 2.

Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Зачем это делают?

Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного проводника?

При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?

Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?

Экспериментальное задание . Соберите электрическую цепь, соединив последовательно выключатель лабораторный, источник тока, лампу накаливания, электрический звонок и дроссельную катушку. Параллельно катушке присоедините неоновую лампу. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Задание для группы 3.

Между любыми двумя точками некоторого контура разность потенциалов равна нулю, а ток в контуре существует. Когда это возможно?

Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?

В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?

Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, что касаются друг друга в двух точках. Будет ли в горизонтально расположенном проводнике возникать индукционный ток при изменении тока в вертикально расположенном контуре?

Экспериментальное задание . Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, что образуют замкнутый контур. На один из магнитов надета катушка, концы которой присоединены к гальванометру. В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

III . Обсуждение итогов групповой работы.

IV . Контроль знаний.

Выполнение тестового задания по вариантам. (Приводится только один вариант теста).

1. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) В катушку вдвигают постоянный магнит.

2) Катушку надевают на постоянный магнит.

А. Только 1). Б. Только 2). В. В обоих случаях. Г. Ни в одном из перечисленных случаев.

1) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

2) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

3) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

А. 1). Б. 2). В. 3). Г. Во всех трех случаях.

А. Оба раза отталкивается от магнита.

Б. Оба раза притягивается к магниту.

В. Первый раз притягивается, второй раз отталкивается.

Г. Первый раз отталкивается, второй раз притягивается.

Д. Магнит на алюминиевое кольцо не действует.

4. Постоянный прямой магнит падает сквозь медное кольцо. Модуль ускорения падения магнита:

А. равен g. Б. больше g. В. меньше g.

Г. в начале пролета кольца больше g, в конце меньше g.

Д. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g.

А. Они равны. Б. В первом случае больше. В. Во втором случае больше.

V . Подведение итогов урока.

V I . Задание на дом: повторить §§86 – 90 , № 389,390 (учебник С.В.Громова).

А.М. ГРАДОВЦЕВА,
методист, учитель гимназии № 3 им. А.Н.Островского,
г. Кинешма, Ивановская обл .

Магнитное поле. Электромагнитная индукция

Урок-практикум решения качественных задач

На доске вывешиваются рисунки к заданиям и таблица для учета ответов. На демонстрационном столе размещается оборудование для проведения опытов: два подковообразных магнита, обмотка на одном магните, демонстрационный гальванометр; катушка Томсона (дроссельная катушка в 3600 витков и сердечник с ярмом), алюминиевое и медное кольца; подковообразный магнит, длинная, сложенная вдвое проволока, гальванометр; два демонстрационных гальванометра, соединительные провода (длинные); выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка.

I. Ход урока

I. Физический диктант (устно)
1. Явление электромагнитной индукции.
2. М.Фарадей и его опыты.
3. Правило Ленца.
4. Закон электромагнитной индукции (для неподвижного и подвижного контуров).
5. Правило левой руки.
6. Самоиндукция.
7. Индуктивность.
8. Энергия магнитного поля.
9. Тесла.
10. Правило буравчика.
11. Вебер.
12. Магнитный поток.
13. Ферромагнетики.
14. Соленоид.
15. Дроссель.

II. Решение задач. Класс делится на пять групп, каждая выбирает карточку с заданиями и обсуждает ответы на каждый вопрос. Экспериментальное задание сначала выполняют сами, а потом демонстрируют всему классу и дают объяснение.

III. Подведение итогов (в таблице на доске)

1-я группа

1. Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты?
2. Стеклянные U-образные трубки, наполненные ртутью, соединены скобой из толстой алюминиевой проволоки. Как должны быть расположены полюсы сильного постоянного магнита, чтобы при замыкании ключа алюминиевая проволока взлетела вверх?

3. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
4. Опыт. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, как показано на рисунке. На один из магнитов надета катушка А, концы которой присоединены к гальванометру.
В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

2-я группа

1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему?
2. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
3. Почему на заводе для переноса раскаленных болванок нельзя использовать электромагнитные краны?
4. Опыт. На железный сердечник катушки Томсона надевают алюминиевое кольцо несколько большего диаметра, чем сердечник. Кольцо держится в воздухе. Если надеть на сердечник и приближать к алюминиевому кольцу медное (не выпуская его из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему?

3-я группа

1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, как показано на рисунке. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В?
2. Почему корпус компаса не делают из железа?
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.п.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
4. Опыт. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

4-я группа

1. Проволочная прямоугольная рамка падает между полюсами электромагнита. Укажите направление индукционных токов в рамке при прохождении ею положений А, В, С.

2. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
3. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
4. Опыт. Если два демонстрационных гальванометра соединить и раскачивать стрелку одного из них, то что произойдет со стрелкой другого? Почему?

5-я группа

1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
3. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
4. Опыт. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Ответы

1-я группа

1. В магнитном поле на движущиеся электроны действует сила Лоренца, отклоняя их от прямолинейного движения по горизонтали или вертикали.
2. Вектор индукции должен быть направлен к читателю.
3. Изменяющееся магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.
4. Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с резким изменением магнитного потока, пронизывающего катушку, и наведением в ней ЭДС индукции.

2-я группа

1. Электроны и ионы воздуха, образующие ток в дуге, отклоняются в магнитном поле; дуга смещается в сторону и гаснет.
2. Поляризация диэлектрика.
3. При нагревании ферромагнитные материалы теряют магнитные свойства, они полностью исчезают при температуре Кюри.
4. Кольца сближаются, потому что в них наводятся индукционные токи одинакового направления.

3-я группа

1. Не будет, т.к. поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.
2. Железо является ферромагнетиком, и все магнитные силовые линии пойдут через корпус, уже не оказывая влияния на стрелку.
3. Неоднородность в стальной балке создает искажения магнитного потока, а значит, в катушке дефектоскопа наводится ЭДС индукции.
4. В двух отрезках проволоки возникают равные по величине, но имеющие разный знак ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.

4-я группа

1. При прохождении рамкой положения А ток направлен против часовой стрелки, положения В – ток отсутствует, положения С – направлен по часовой стрелке, если смотреть на рамку справа. [Вертикальный размер рамки меньше вертикального размера магнита. – Ред.]
2. Возникают токи Фуко (вихревые индукционные токи), магнитное поле которых противодействует магнитному полю В, вызвавшему эти токи. Взаимодействуют одноименные полюсы – отталкиваются.
3. ЭДС самоиндукции, возникающая при размыкании, вызывает искру через рубильник.
4. Она также будет раскачиваться, но в противофазе, – направление отклонения стрелки второго гальванометра будет противоположно направлению отклонения стрелки первого.

5-я группа

1. На Северном полюсе.
2. [Токи утечки подземных кабелей при высокой влажности почвы обуславливают явление электролиза, которое вызывает окисление (коррозию) металла и разрушение труб. – Ред. ]
3. Действие стабилизатора основано на явлении самоиндукции. По правилу Ленца, при изменении сварочного тока в катушке возникает вихревое поле, которое препятствует изменению тока (и возрастанию, и убыванию).
4. Когда работает звонок, происходит замыкание и размыкание цепи. Вследствие возникновения при замыкании ЭДС самоиндукции, направленной против ЭДС генератора тока, и быстрого затем размыкания цепи волосок лампы накаливания не успевает разогреться. Возникающая при частом размыкании значительная по величине ЭДС самоиндукции поддерживает горение неоновой лампы. Если из цепи исключить звонок, то в цепи будеть течь постоянный ток, – загорается лампа накаливания.

Литература

Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе.
Городецкий Д.Н., Пеньков И.А. Проверочные работы по физике.
Марон В.Е., Городецкий Д.Н. Физика. Законы. Формулы. Задачи.

Разделы