1 pozorovanie vplyvu magnetického poľa na prúd. Laboratórne práce sledujúce fenomén interferencie a difrakcie svetla. Stanovenie optickej mohutnosti a ohniskovej vzdialenosti zbernej šošovky

1. Pripravte si do notebooku tabuľku na zaznamenanie výsledkov meraní a výpočtov:

Zmerajte hmotnosť m 1 elektródy, ktorá bude následne pripojená k zápornému pólu napájacieho zdroja.

Zostavte elektrický obvod. Elektródy sú pripojené k obvodu vložením ich ohnutých okvetných lístkov do štrbín zástrčiek spojovacích drôtov.

Skontrolujte, či je reťaz správne zmontovaná a či sú spojovacie káble bezpečne upevnené.

Pripojte zdroj energie k elektrickej sieti a naplňte kyvetu roztokom síranu meďnatého.

Zatvorte kľúč a zároveň začnite počítať čas. Zaznamenajte prvé odčítanie ampérmetra I 1

Po dobu 15-20 minút v jednominútových intervaloch merajte a zaznamenávajte prúd v obvode.

Po 15-20 minútach od zatvorenia kľúča ho otvorte, vypnite napájanie a rozoberte obvod.

Opláchnite a vysušte katódu.

Vypočítajte priemernú hodnotu prúdu I priem.

Zmerajte hmotnosť katódy T 2 .

Vypočítajte hmotnosť medi nanesenej na katóde: m = m 1 – m 2.

Určte hodnotu elektrónového náboja pomocou vzorca (1).

1. Pozorovanie vplyvu magnetického poľa na prúd

Cieľ práce: experimentálne určiť závislosť pôsobenia magnetického poľa na vodič s prúdom od sily a smeru prúdu v ňom.

Vybavenie: napájací zdroj, cievka, variabilný odpor, kľúč, páskový magnet, statív so spojkou a čeľusťou, spojovacie vodiče.

Práca skúma interakciu cievky drôtu zavesenej na statíve s permanentným magnetom, ktorý je tiež namontovaný na tomto statíve vedľa cievky. Premenlivý odpor je zapojený do série s cievkou, čo umožňuje meniť silu prúdu v nej počas experimentu. Elektrická schéma inštalácie je znázornená na obrázku 1.

Pokrok.

Zmenou pripojenia spojovacích vodičov k zdroju energie zistite, ako závisí účinok magnetického poľa na cievku od smeru prúdu v nej.

Zmeňte polohu pólov magnetu a zopakujte kroky uvedené v krokoch 3, 4 a 5.

Pre každú fázu experimentu urobte schematické nákresy odrážajúce zmeny v interakcii magnetu a cievky pri zmene prevádzkových režimov inštalácie.

Označte na výkresoch smery magnetického poľa magnetu, prúdu v cievke a magnetického poľa cievky.

Vysvetlite výsledky svojich pozorovaní.

Laboratórna práca č.1

Pozorovanie vplyvu magnetického poľa na prúd

Cieľ práce: uistite sa, že rovnomerné magnetické pole má orientačný účinok na rám s prúdom.

Vybavenie: cievka, statív, zdroj jednosmerného prúdu, reostat, kľúč, spojovacie vodiče, oblúkový alebo páskový magnet.

Poznámka. Pred prácou sa uistite, že motor reostatu je nastavený na maximálny odpor.

V roku 1820 H. Oersted objavil vplyv elektrického prúdu na _____ V roku 1820 A. Ampere zistil, že dva paralelné vodiče s prúdom _____ Magnetické pole možno vytvoriť: a) _____ b) _____ c) _____ Čo je hlavnou charakteristikou magnetické pole? V akých jednotkách SI sa meria? Smer vektora magnetickej indukcie B v mieste, kde sa nachádza rám s prúdom, považujeme za _____ Aká je zvláštnosť magnetických indukčných čiar? Pravidlo gimlet umožňuje _____ Vzorec ampérovej sily je: F= _____ Formulujte pravidlo ľavej ruky. Maximálny krútiaci moment M pôsobiaci na rám s prúdom z magnetického poľa závisí od _____

Pokrok

Zostavte obvod podľa výkresu a zaveste ho na flexibilné drôty

navijak.

Umiestnite magnet v tvare oblúka pod nejaký ostrý

uhol α (napríklad 45°) k rovine cievky a po zatvorení kľúča sledujte pohyb cievky.

Experiment zopakujte, najskôr zmeňte póly magnetu a potom smer elektrického prúdu. Nakreslite cievku a magnet s vyznačením smeru magnetického poľa, smeru elektrického prúdu a charakteru pohybu cievky Vysvetlite správanie cievky s prúdom v rovnomernom magnetickom poli. Umiestnite magnet v tvare oblúka do roviny cievky (α=0°). Opakujte kroky uvedené v krokoch 2-5. Umiestnite magnet v tvare oblúka kolmo na rovinu cievky (α=90°). Opakujte kroky uvedené v krokoch 2-5.

Záver: _____

Dodatočná úloha

Zmenou sily prúdu pomocou reostatu sledujte, či sa mení charakter pohybu cievky s prúdom v magnetickom poli?

Laboratórna práca č.2

Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie

Cieľ práce:študuj fenomén elektromagnetickej indukcie, over si Lenzovo pravidlo.

Vybavenie: miliampérmeter, zdroj energie, cievky s jadrami, oblúkový alebo páskový magnet, reostat, kľúč, spojovacie vodiče, magnetická ihla.

Precvičte si úlohy a otázky

a) indukcia magnetického poľa [B]= _____

b) magnetický tok [F]= _____

5. Lenzovo pravidlo nám umožňuje určiť _____

6. Napíšte vzorec pre zákon elektromagnetickej indukcie.

7. Aký je fyzikálny význam zákona elektromagnetickej indukcie?

8. Prečo je objav fenoménu elektromagnetickej indukcie považovaný za jeden z najväčších objavov v oblasti fyziky?

Pokrok

Pripojte cievku ku svorkám miliampérmetra. Postupujte podľa týchto krokov:

a) vložte severný (N) pól magnetu do cievky;

b) zastavte magnet na niekoľko sekúnd;

c) vyberte magnet z cievky (modul rýchlosti magnetu je približne rovnaký).

3. Napíšte, či v cievke vznikol indukovaný prúd a aké boli jej vlastnosti v jednotlivých prípadoch: a) _____ b) _____ c) _____

4. Opakujte kroky 2 s južným (S) pólom magnetu a vyvodte príslušné závery: a) _____ b) _____ c) _____

5. Formulujte, za akých podmienok sa v cievke objavil indukovaný prúd.

6. Vysvetlite rozdiel v smere indukovaného prúdu v zmysle Lenzovho pravidla

7. Nakreslite schému experimentu.

8. Nakreslite obvod pozostávajúci zo zdroja prúdu, dvoch cievok na spoločnom jadre, spínača, reostatu a miliampérmetra (prvú cievku pripojte k miliampérmetru, druhú cievku pripojte cez reostat k zdroju prúdu).

9. Zostavte elektrický obvod podľa tejto schémy.

10. Zatvorením a otvorením kľúča skontrolujte, či sa v prvej cievke nachádza indukčný prúd.

11. Skontrolujte Lenzovo pravidlo.

12. Skontrolujte, či pri zmene prúdu reostatu vzniká indukovaný prúd.

Laboratórna práca č.3

Určenie zrýchlenia voľného pádu pomocou kyvadla

Cieľ práce: vypočítajte gravitačné zrýchlenie a vyhodnoťte presnosť získaného výsledku.

Vybavenie: hodiny so sekundovou ručičkou, krajčírsky meter, gulička s dierkou, závit, trojnožka s objímkou ​​a prsteň.

Precvičte si úlohy a otázky

Voľné kmity sa nazývajú _____ Za akých podmienok možno strunové kyvadlo považovať za matematické? Doba oscilácie je _____ V akých jednotkách SI sa meria:

a) obdobie [T]= _____

b) frekvencia [ν]= _____

c) cyklická frekvencia[ω]= _____

d) fáza kmitania[ϕ]= _____

5. Napíšte vzorec pre periódu kmitania matematického kyvadla, ktorý získal G. Huygens.

6. Napíšte rovnicu kmitavého pohybu v diferenciálnom tvare a jej riešenie.

7. Cyklická frekvencia kmitov kyvadla je 2,5π rad/s. Nájdite periódu a frekvenciu kmitov kyvadla.

8. Pohybová rovnica kyvadla má tvar x=0,08 sin 0,4πt. Určte amplitúdu, periódu a frekvenciu kmitov.

Pokrok

Na okraj stola položte statív, na jeho hornom konci zaistite pomocou spojky krúžok a zaveste z neho na niť guľu. Lopta by mala visieť vo vzdialenosti 2-5 cm od podlahy. Zmerajte dĺžku kyvadla páskou: ℓ= _____ Vychýľte kyvadlo z rovnovážnej polohy o 5-8 cm a uvoľnite ho. Zmerajte čas 30-50 úplných kmitov (napríklad N=40). t₁ = _____ Experiment zopakujte ešte 4-krát (počet kmitov je vo všetkých experimentoch rovnaký).

t= _____ thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image004_143.gif" width="11" height="23">.gif" width="140" height="41">,

t thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image009_84.gif" width="65" height="44"> ________ .

Výsledky výpočtov a meraní zadajte do tabuľky.

q q__________

Vypočítajte absolútne chyby merania času v každom experimente.

∆t₁=|t₁−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 src=">|=| |=

∆t₃=|t₃−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 src=">|=| |=

∆t₅=|t₅−thttps://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25"> = = _______

Vypočítajte relatívnu chybu merania q pomocou vzorca:

kde = 0,75 cm

Vypočítajte absolútnu chybu merania q.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image012_63.gif" width="15" height="25 ">± ∆q. q = _____ q = _____ Porovnajte výsledok s hodnotou 9,8 m /s².

Laboratórna práca č.4

Meranie indexu lomu skla

Cieľ práce: Vypočítajte index lomu skla vzhľadom na vzduch.

Vybavenie: sklenená doska v tvare lichobežníka, zdroj prúdu, kľúč, žiarovka, spojovacie vodiče, kovová clona so štrbinou.

Precvičte si úlohy a otázky

Lom svetla je jav _____ Prečo sa prsty ponorené do vody zdajú krátke? Prečo svetlo prechádza z terpentínu do glycerínu bez lomu? Aký je fyzikálny význam indexu lomu? Aký je rozdiel medzi relatívnym indexom lomu a absolútnym indexom lomu? Napíšte vzorec pre zákon lomu svetla. V akom prípade sa uhol lomu rovná uhlu dopadu? Pod akým uhlom dopadu α ​​je odrazený lúč kolmý na lomený lúč? (n je relatívny index lomu týchto dvoch médií)

Pokrok

Pripojte žiarovku cez vypínač k zdroju napájania. Pomocou obrazovky so štrbinou získate tenký lúč svetla. Dosku umiestnite tak, aby na ňu v bode B dopadal svetelný lúč pod určitým ostrým uhlom. Umiestnite dva body pozdĺž svetelného lúča dopadajúceho na platňu a vychádzajúceho z nej. Vypnite žiarovku a vyberte platňu a obkreslite jej obrys. Cez bod B rozhrania vzduch-sklo nakreslite kolmicu na hranicu, dopadajúce a lomené lúče a vyznačte uhly dopadu α ​​a lomu β. Nakreslite kružnicu so stredom v bode B a označte priesečníky kružnice s dopadajúcimi a odrazenými lúčmi (body A a C). Zmerajte vzdialenosť od bodu A po kolmicu na rozhranie. α= ____ Zmerajte vzdialenosť od bodu C ku kolmici na rozhranie. b= _____ Vypočítajte index lomu skla pomocou vzorca.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image025_24.gif" width="67" height="44 src="> n= n= _____

Vypočítajte relatívnu chybu merania indexu lomu pomocou vzorca:

Kde ∆α = ∆b = 0,15 cm. ______ = _____

11. Vypočítajte absolútnu chybu merania n.

∆n = n · εhttps://pandia.ru/text/78/010/images/image031_22.gif" width="16" height="24 src=">= n ± ∆n. n= _____

13. Výsledky výpočtov a meraní zapíšte do tabuľky.

14. Zopakujte merania a výpočty pri inom uhle dopadu.

15. Porovnajte výsledky indexu lomu skla s tabuľkou.

Dodatočná úloha

Zmerajte uhly α a β pomocou uhlomeru. Nájdite v tabuľke hriech α=_____, hriech β= _____. Vypočítajte index lomu skla n= n= _____ Vyhodnoťte výsledok.

Laboratórna práca č.5

Stanovenie optickej mohutnosti a ohniskovej vzdialenosti zbernej šošovky.

Cieľ práce: určiť ohniskovú vzdialenosť a optickú mohutnosť spojky.

Vybavenie: pravítko, dva pravouhlé trojuholníky, zbiehavá šošovka s dlhým ohniskom, žiarovka na stojane s uzáverom obsahujúcim písmeno, zdroj energie, kľúč, spojovacie vodiče, clona, ​​vodiaca lišta.

Precvičte si úlohy a otázky

Šošovka sa nazýva _____ Tenká šošovka je _____ Zobrazte dráhu lúčov po lomu v zbiehavej šošovke.

Napíšte vzorec pre tenkú šošovku. Optická mohutnosť šošovky je _____ D= ______ Ako sa zmení ohnisková vzdialenosť šošovky, ak sa zvýši jej teplota? Za akých podmienok je obraz objektu získaný pomocou spojovacej šošovky virtuálny? Svetelný zdroj je umiestnený na dvojitom ohnisku zbiehajúcej šošovky, ktorej ohnisková vzdialenosť je F = 2 m. V akej vzdialenosti od šošovky je jej obraz? Zostrojte obraz v zbiehavej šošovke.

Opíšte výsledný obrázok.

Pokrok

1 Zostavte elektrický obvod pripojením žiarovky k zdroju energie cez vypínač.

2. Položte žiarovku na jeden okraj stola a obrazovku na druhý okraj. Medzi ne umiestnite zbiehavú šošovku.

3. Zapnite žiarovku a posúvajte šošovku pozdĺž tyče, kým sa na obrazovke nezíska ostrý zmenšený obraz žiariaceho písmena viečka žiarovky.

4. Odmerajte vzdialenosť od obrazovky k šošovke v mm. d=

5. Odmerajte vzdialenosť od objektívu k obrázku v mm. f

6. S nezmeneným d zopakujte experiment ešte 2-krát, zakaždým znovu získate ostrý obraz. f ,f

7. Vypočítajte priemernú vzdialenosť od obrázka k šošovke.

fhttps://pandia.ru/text/78/010/images/image041_14.gif" width="117" height="41"> f= _______

8. Vypočítajte optickú mohutnosť šošovky D D

9. Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť šošovky. F F=

Vybavenie: difrakčná mriežka s periódou mm alebo mm, statív, pravítko s držiakom na mriežku a čierna clona so štrbinou v strede, ktorá sa dá posúvať po pravítku, .

Precvičte si úlohy a otázky

Disperzia svetla sa nazýva _____ Interferencia svetelných vĺn je _____ Formulujte Huygensov-Fresnelov princíp. Difrakčná mriežka je _____ Maximum na difrakčnej mriežke vzniká za podmienky _____ Monochromatická vlna svetla normálne dopadá na difrakčnú mriežku s periódou d=2 µm. Určte vlnovú dĺžku, ak k=4. Prečo nie sú častice menšie ako 0,3 mikrónu viditeľné v optickom mikroskope? Závisí poloha maxima osvetlenia vytvoreného difrakčnou mriežkou od počtu štrbín? Vypočítajte rozdiel v dráhe monochromatických svetelných vĺn (λ=6·10 m) dopadajúcich na difrakčnú mriežku a tvoriacich maximum druhého rádu.

Pokrok

Zapnite zdroj svetla. Pri pohľade cez difrakčnú mriežku a štrbinu v obrazovke na zdroj svetla a posunutím mriežky v držiaku ju nainštalujte tak, aby difrakčné spektrá boli rovnobežné so stupnicou obrazovky. Umiestnite clonu približne 50 cm od mriežky. Zmerajte vzdialenosť od difrakčnej mriežky k obrazovke. α= _____ Zmerajte vzdialenosť od štrbiny obrazovky k červenej čiare prvého rádu naľavo a napravo od štrbiny.

Vľavo: b = _____ Vpravo: b=_____

Vypočítajte vlnovú dĺžku červeného svetla naľavo od štrbiny na obrazovke.

Vypočítajte vlnovú dĺžku červeného svetla napravo od štrbiny na obrazovke.

Vypočítajte priemernú vlnovú dĺžku červenej.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image058_7.gif" width="117" height="45 src=">0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Poloha

Napravo od

fialový

Napravo od

Laboratórna práca č. 11. Pozorovanie fenoménu interferencie a difrakcie svetla.
Cieľ práce: experimentálne študovať fenomén interferencie a difrakcie svetla, identifikovať podmienky vzniku týchto javov a charakter distribúcie svetelnej energie v priestore.
Vybavenie: elektrická lampa s rovným vláknom (jedna na triedu), dve sklenené dosky, PVC trubica, pohár s mydlovým roztokom, drôtený krúžok s rúčkou o priemere 30 mm, čepeľ, pásik papiera ½ listu, nylonová tkanina 5x5 cm, difrakčná mriežka, svetelné filtre.

Stručná teória
Interferencia a difrakcia sú javy charakteristické pre vlny akejkoľvek povahy: mechanické, elektromagnetické. Vlnová interferencia je sčítanie dvoch (alebo viacerých) vĺn v priestore, v ktorom je výsledná vlna zosilnená alebo zoslabená v rôznych bodoch. Interferencia sa pozoruje, keď sa vlny vyžarované tým istým zdrojom svetla superponujú a dostávajú sa do daného bodu rôznymi spôsobmi. Na vytvorenie stabilného interferenčného vzoru sú potrebné koherentné vlny - vlny, ktoré majú rovnakú frekvenciu a konštantný fázový rozdiel. Koherentné vlny možno získať na tenkých filmoch oxidov, tuku alebo na vzduchovej klinovej medzere medzi dvoma priehľadnými sklami pritlačenými k sebe.
Amplitúda výsledného posunu v bode C závisí od rozdielu dráh vĺn vo vzdialenosti d2 – d1.
[Stiahnite si súbor a pozrite si obrázok] Maximálny stav (zosilnenie kmitov): rozdiel v dráhach vĺn sa rovná párnemu počtu polvĺn
kde k=0; ± 1; ± 2; ± 3;
[Stiahnite si súbor a pozrite si obrázok] Vlny zo zdrojov A a B dorazia do bodu C v rovnakých fázach a „navzájom sa posilnia.
Ak sa dráhový rozdiel rovná nepárnemu počtu polvln, potom sa vlny navzájom oslabia a v mieste ich stretnutia bude pozorované minimum.

[Stiahnite súbor na zobrazenie obrázku][Stiahnite súbor na zobrazenie obrázku]
Pri interferencii svetla dochádza k priestorovej redistribúcii energie svetelných vĺn.
Difrakcia je fenomén odchýlky vĺn od priamočiareho šírenia pri prechode cez malé otvory a ohýbaní okolo malých prekážok.
Difrakcia je vysvetlená Huygens-Fresnelovým princípom: každý bod prekážky, na ktorý sa svetlo dostane, sa stáva zdrojom sekundárnych vĺn, koherentných, ktoré sa šíria za okraje prekážky a navzájom sa rušia, vytvárajúc stabilný interferenčný obrazec – striedavé maximá a minimá osvetlenia, dúhové farby v bielom svetle. Podmienka pre prejav difrakcie: Rozmery prekážok (otvorov) musia byť menšie alebo úmerné vlnovej dĺžke Difrakciu pozorujeme na tenkých nitkách, škrabancoch na skle, na zvislej štrbine v hárku papiera, na mihalniciach, na kvapkách vody. na zahmlené sklo, na kryštáliky ľadu v oblaku alebo na sklo, na chitínové štetiny hmyzu, na vtáčie perie, na CD, baliaci papier., na difrakčnú mriežku.,
Difrakčná mriežka je optické zariadenie, ktoré je periodickou štruktúrou veľkého počtu pravidelne usporiadaných prvkov, na ktorých sa svetlo ohýba. Ťahy s profilom, ktorý je špecifický a konštantný pre danú difrakčnú mriežku, sa opakujú v rovnakom intervale d (perióda mriežky). Schopnosť difrakčnej mriežky oddeliť na ňu dopadajúci lúč svetla podľa vlnových dĺžok je jej hlavnou vlastnosťou. K dispozícii sú reflexné a priehľadné difrakčné mriežky. Moderné zariadenia využívajú najmä reflexné difrakčné mriežky.

Pokrok:
Úloha 1. A) Pozorovanie interferencie na tenkom filme:
Pokus 1. Ponorte drôtený krúžok do mydlového roztoku. Na drôtenom krúžku sa vytvorí mydlový film.
Umiestnite ho vertikálne. Pozorujeme svetlé a tmavé vodorovné pruhy, ktoré menia šírku a farbu so zmenou hrúbky filmu. Pozrite sa na obrázok cez filter.
Napíšte, koľko pruhov je pozorovaných a ako sa v nich striedajú farby?
Pokus 2. Pomocou PVC trubice vyfúknite mydlovú bublinu a dôkladne ju preskúmajte. Pri osvetlení bielym svetlom pozorujte tvorbu interferenčných škvŕn zafarbených v spektrálnych farbách.Obraz skontrolujte cez svetelný filter.
Aké farby sú viditeľné v bubline a ako sa striedajú zhora nadol?
B) Pozorovanie rušenia na vzduchovom kline:
Pokus 3. Opatrne utrite dve sklenené dosky, priložte ich k sebe a stlačte prstami. V dôsledku neideálneho tvaru kontaktných plôch sa medzi doskami vytvárajú tenké vzduchové dutiny - sú to vzduchové kliny a na nich dochádza k interferencii. Pri zmene sily stláčajúcej platne sa mení hrúbka vzduchového klinu, čo vedie k zmene umiestnenia a tvaru interferenčných maxím a miním.Potom preskúmajte obraz cez filter.
Načrtnite, čo ste videli v bielom svetle a čo ste videli cez filter.

Vyvodte záver: Prečo dochádza k interferencii, ako vysvetliť farbu maxima v interferenčnom obrazci, čo ovplyvňuje jas a farbu obrazca.

Úloha 2. Pozorovanie difrakcie svetla.
Pokus 4. Pomocou čepele vyrežte štrbinu v hárku papiera, priložte si papier na oči a pozerajte sa cez štrbinu na svetelný zdroj – lampu. Pozorujeme maximá a minimá osvetlenia a potom sa pozrieme na obrázok cez filter.
Načrtnite difrakčný obrazec videný v bielom svetle a v monochromatickom svetle.
Deformovaním papiera zmenšujeme šírku štrbiny a sledujeme difrakciu.
Experiment 5. Pozrite sa na svetelný zdroj-lampa cez difrakčnú mriežku.
Ako sa zmenil difrakčný obrazec?
Pokus 6. Pozrite sa cez nylonovú tkaninu na vlákno žiarovky. Otáčaním látky okolo jej osi docielite jasný difrakčný obrazec v podobe dvoch difrakčných prúžkov prekrížených v pravom uhle.
Načrtnite pozorovaný difrakčný kríž. Vysvetlite tento jav.
Urobte záver: prečo dochádza k difrakcii, ako vysvetliť farbu maxima v difrakčnom obrazci, čo ovplyvňuje jas a farbu vzoru.
Kontrolné otázky:
Čo je spoločné medzi fenoménom interferencie a fenoménom difrakcie?
Aké vlny môžu vytvoriť stabilný interferenčný vzor?
Prečo nie je na študentskej lavici žiadny interferenčný obrazec od lámp zavesených na strope v triede?

6. Ako vysvetliť farebné kruhy okolo Mesiaca?

Priložené súbory

1. ÚČEL PRÁCE. Pozorovanie vplyvu magnetického poľa na cievku prúdu, na priamy vodič s prúdom.

2. ZARIADENIA A PRÍSLUŠENSTVO. Drôtená cievka, statív, zdroj jednosmerného prúdu, kľúč, tyčový magnet, oblúkový magnet, priamy vodič.

STRUČNÁ TEÓRIA

Uveďme hlavné vlastnosti magnetického poľa, ktoré sa majú experimentálne pozorovať, a otázky, ktoré musí študent vedieť, keď začína vykonávať túto laboratórnu prácu.

1. Magnetické pole pôsobí na vodič s prúdom.

2. - indukcia magnetického poľa, vektorová fyzikálna veličina, je silová charakteristika magnetického poľa.

3. Magnetické pole možno graficky znázorniť pomocou siločiar. Tangenta siločiary má smer zhodný so smerom vektora.

4. Na obrázku 1 sú pomocou siločiar znázornené magnetické polia pásového magnetu, prstenca s prúdom, cievky s prúdom a magnetu v tvare oblúka. N – severný magnetický pól, S – južný magnetický pól.

5. Pri interakcii zdrojov magnetického poľa sa póly navzájom odpudzujú, na rozdiel od pólov sa priťahujú.

6. Sila pôsobiaca na vodič s prúdom v magnetickom poli (Ampérov zákon):

F a = jaB l sina, (1)

Kde ja - sila prúd vo vodiči;B– indukcia magnetického poľa;l – dĺžka vodiča; a je uhol medzi vodičom a vektorom. Smer vektora sily F aurčené pravidlom ľavej ruky.

PRACOVNÁ ÚLOHA

Pozorovanie vplyvu magnetického poľa pásového magnetu na cievku prúdu.

4.1.1. Zaveste cievku drôtu na statív, pripojte konce drôtu cez kľúč k zdroju napájania.

4.1.2. Na zavesené pradienko priložte pásikový magnet a po zatvorení kľúča sledujte pohyby pradienka.

4.1.3. Načrtnite vzájomnú polohu pradienka a magnetu.

4.1.4. Výsledky pozorovania zaznamenajte do tabuľky 1.

Stôl 1.

Vplyv magnetického poľa na priamy vodič, ktorým prechádza prúd.

4.2.1. Umiestnite závesný vodič medzi póly magnetu v tvare oblúka.

4.2.2. Načrtnite vzájomnú polohu oblúkového magnetu a priameho vodiča.

4.2.3. Zatvorte kľúč elektrického obvodu a sledujte pohyb vodiča.

4.2.4. Otočte polaritu pripojenia zdroja prúdu (vodičom bude pretekať spätný prúd) a pozorujte pohyb vodiča.

4.2.5. Výsledky pozorovania zaznamenajte do tabuľky 2.

Tabuľka 2

ZÁVER

Na záver analyzujte experimentálne výsledky a odpovedzte na nasledujúce otázky.

1. Pôsobí magnetické pole na vodič s prúdom alebo na vodič bez prúdu?

2. Urobte výsledky podpory zadania 4.1 bod 5 z časti „ STRUČNÁ TEÓRIA»?

3. Urobte výsledky podpory zadania 4.2 bod 6 z časti „ STRUČNÁ TEÓRIA»?

KONTROLNÉ OTÁZKY

6.1. Čo ovplyvňuje magnetické pole?

6.2. Aká fyzikálna veličina je sila charakteristická pre magnetické pole, ako sa používa?

6.3. Čo je to siločiara magnetického poľa a na čo sa siločiary používajú?

6.4. Nakreslite magnetické pole tyčového magnetu pomocou siločiar. Označte severný a južný magnetický pól magnetu.

6.5. Ako sa navzájom ovplyvňujú podobné magnetické póly a na rozdiel od nich magnetické póly?

6.6. Ako sa určuje veľkosť a smer sily pôsobiacej na vodič s prúdom v magnetickom poli?

Výbava: statív so spojkou a čeľusťou, napájací zdroj, cievka drôtu, oblúkový magnet, kľúč, spojovacie drôty.

Pokyny na vykonanie práce

1. Zostavte inštaláciu znázornenú na obrázku 144, b. Priložte magnet na cievku drôtu a zatvorte obvod. Venujte pozornosť povahe magnetickej interakcie medzi pradienkom a magnetom.

2. Priložte magnet k cievke s druhým pólom. Ako sa zmenila povaha interakcie medzi cievkou a magnetom?

3. Opakujte pokusy a umiestnite magnet na druhú stranu pradienka.

4. Umiestnite cievku drôtu medzi póly magnetu, ako je znázornené na obrázku 144, a. Zatvorte obvod a pozorujte jav. Vyvodiť závery.

V práci č.4 budeme uvažovať o interakcii solenoidu s magnetom. Ako je známe, magnetické pole vzniká v solenoide pod prúdom, ktorý bude interagovať s permanentným magnetom. Urobíme sériu štyroch experimentov s rôznymi polohami cievky a magnetu. Malo by sa očakávať, že ich vzájomné pôsobenie bude tiež odlišné (príťažlivosť alebo odpudzovanie).

Približný postup prác:

Pozorujeme nasledujúce javy, ktoré možno vhodne znázorniť vo forme kresieb: