12. Нма «маг.П. Пост. Тока» сила ампера и лоренца.

Первонач. сведения о маг. п. уч-ся получает в 8 кл. Эти сведения желательно расширить и обобщить, дав уч-ся представление о маг. п. как частном случае Эл.маг. п. В настоящее время принято такое изучение магнетизма, когда прежде всего рассматривается маг. п. тока. Основное внимание в теме необ-мо уделить фундаментальным опытам, показывающим возник-ие между движущимися электрическими зарядами сил, отличных от кулоновских. Важнейшей задачей является также показ релятивистского характера этих сил. Структура: 1) маг.п. 2) вектор маг. инд. 3) пров-к в маг.п., сила ампера 4) действие магнюпю на движ-ся заряды, сила Лоренца. Формирование основных понятий: Магнитное поле: 1) опыты по обнаружению маг п и их объяснения. Уч-ся должен усвоить, что вокруг движ-ся в избранной сист отсчёта сущ маг п, которое оказывает действие на движ-ся в этой же сист отсчёта другие заряды. Индукция маг п . два способа введения понятия маг п. 1) использовать действия маг п. на прямолинейный участок пров-ка с током и формула Ампера, а затем переход к наглядной интерпретации инд. маг. п. следует B=F/I l.2) Использование понятия о моменте сил действ на магнитную стрелку или рамку с током, т.к. B=M_max/IS. второй способ в большей мере соответствует специфике маг п по сравнению с эл. п и различию и . Закон Ампера. Формула может быть получена как экспериментально так и выведена из закона (B=M_max/IS) с последующим подтверждением с помощ эксперимента. Затем повторяется правило левой руки и закрепляют его. Сила Лоренца. : а) что сила Лоренца перпендикулярна векторам и ; б) что при =0, =0 маг п не действует на покоящийся заряд; в) что сила = 0, если заряд движется вдоль линий магнитной индукции ; г) что скорость измеряется в той же системе отсчета, в которой измеряется сила и магнитная индукция В. Особых пояснений требует вопрос о том, что сила Лоренца не совершает работы по перемещению частиц и, следовательно их кинетическая энергия и модуль скорости не изменяются. Действие силы Лоренца аналогично, действию известной учащимся из механики силы упругости нити, заставляющей вращаться по окружности с постоянной по модулю скоростью материальную точку. ЗАКОН АМПЕРА На движущиеся заряды, которые перемещаются в проводнике, действуют магнитные силы. Результирующая этих сил и есть та сила, с кот магнитное поле действует на проводник с током. Ампер устанавил с помощью динамометра, что модуль этой силы в зависимости от его длины, ориентации, сила тока и инд. Маг.п.: сила пропорциональна длине пров-ка; пропорц-но модулю инд.маг.п.; зависит от ориентации пров-ка в маг.п. т.е.от угла α образованного пров-м и вектором В, объединяя получ данные Ампер сформулировал з-н позволяющ. Находить силу с кот-1 маг.п. с инд. В децйствует на пров-к с током I, длін l и расположен под углом α к вектору маг.инд. Ддя определения направлен силы Ампера использут правило лев руки если ладонь лев руки располож так, чтобы перпендикулярная к пров-ку составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре пальца показывали направлен тока, то большой палец покажет направлен силы Ампера. Формула Ампера может выведена из формулы с последующим подтверждением ее с помощью эксперимента. Если вектор не перпендикулярен пров-ку I, то его можно разложить на две составляющие, одна из которых перпендикулярна, другая параллельна проводнику. Последняя составляющая не создает момента силы. Поэтому , где -угол между направлениями I и . После этого повторяют известное учащимся правило левой руки Здесь наглядно проявляется отличие магнитных сил, действую­щих на ток, от центральных (электростатических и гравитацион­ных): магнитная сила зависит от направления тока. Возможны и другие правила. Но все они должны отражать важ­нейшую особенность магнитных сил, действующих на проводник с током: эти силы перпендикулярны как направлению вектора ,так и направлению тока (точнее, скорости зарядов ).Следует рассмотреть с учащимися поворот рамки с током в маг­нитном поле и затем продемонстрировать сначала устройство и действие модели простейшего коллекторного двигателя. СИЛА ЛОРЕНЦА Вывод формулы на основе формулы Ампера имеется в учебном пособии по физике 10 класса ( или l/t=v). При анализе данной формулы учителю следует иметь в виду запись в векторной форме согласно которой векторы , и образуют правовинтовую систему. Учащимся этот объясняют на конкретных примерах, пользуясь правилом левой руки: если лев руку располож так, чтобы перпендикулярная к ск-ти частицы v составляющая магнитной индукции В входила в ладонь, а четыре пальца указывали бы направление движения положительно заряжен-й частицы, то большой палец укажет направление силы Лоренца действующей со стороны маг.п. на частицу, для отрицательной частицы направление силы будет противоположным по отношению к положительной частицы.