Физика. 9 класс. Барьяхтар

Лабораторная работа № 2. Наблюдение явления электромагнитной индукции

Цель: исследовать условия возникновения индукционного тока в замкнутой катушке; выяснить факторы, от которых зависят сила и направление индукционного тока.

Оборудование: миллиамперметр, два полосовых или два подковообразных магнита, проволочная катушка-моток на каркасе, маркер.

УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

Подготовка к эксперименту

1. Перед выполнением работы вспомните:

• 1) требования безопасности при работе с электрическими цепями;
• 2) правила, которые необходимо соблюдать при измерении силы тока амперметром;
• 3) как зависит сила индукционного тока от скорости изменения магнитного поля;
• 4) от чего зависит направление индукционного тока.

2. Выполните задание. На рис. 1-4 изображены полосовой магнит, катушка-моток, присоединенная к миллиамперметру, и указано направление скорости движения магнита. Перенесите рисунки в тетрадь и для каждого случая: 1) укажите магнитные полюсы катушки; 2) определите и покажите направление индукционного тока в катушке.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

3. Соберите электрическую цепь, присоединив провода катушки к клеммам миллиамперметра.

4. На одном из торцов катушки поставьте маркером метку.

Строго придерживайтесь инструкции по безопасности (см. форзац).

Эксперимент 1

Выяснение условий возникновения индукционного тока в замкнутом проводнике и факторов, от которых зависит направление индукционного тока.

Удерживая катушку и магнит в руках, последовательно выполните опыты, перечисленные в табл. 1. Заполните табл. 1.

Обратите внимание! Магнит нужно вводить в катушку и выводить из нее только со стороны того торца катушки, на котором поставлена метка.

Таблица 1

Номер опыта	Действия с магнитом и катушкой	Как ведет себя стрелка миллиамперметра (отклоняется влево, вправо, не отклоняется)
1	Вводим магнит в катушку северным полюсом
2	Оставляем магнит неподвижным
3	Выводим магнит из катушки
4	Вводим магнит в катушку южным полюсом
5	Оставляем магнит неподвижным
6	Выводим магнит из катушки
7	Приближаем катушку к южному полюсу магнита
8	Приближаем катушку к северному полюсу магнита

Анализ результатов эксперимента 1

Проанализируйте табл. 1 и сформулируйте вывод, в котором укажите:

• 1) при каких условиях в замкнутой катушке возникает индукционный ток;
• 2) как изменяется направление индукционного тока при изменении направления движения магнита;
• 3) как изменяется направление индукционного тока при изменении полюса магнита, который приближают или удаляют от катушки.

Эксперимент 2

Выяснение факторов, от которых зависит значение индукционного тока.

Удерживая катушку и магнит в руках, последовательно выполните опыты, перечисленные в табл. 2. Каждый раз снимайте показания миллиамперметра и заносите их в табл. 2.

Таблица 2

Номер опыта	Действия с магнитом и катушкой	Сила тока І, мА
1	Быстро вводим магнит в катушку
2	Медленно вводим магнит в катушку
3	Быстро вводим в катушку два магнита, сложенных одноименными полюсами
4	Медленно вводим в катушку два магнита, сложенных одноименными полюсами

Анализ результатов эксперимента 2

Проанализируйте табл. 2 и сформулируйте вывод, в котором укажите:

• 1) как зависит сила индукционного тока от скорости относительного движения магнита и катушки;
• 2) как зависит сила индукционного тока от значения индукции внешнего магнитного поля, изменение которого послужило причиной возникновения тока в катушке.

Творческое задание

Продумайте и запишите план проведения экспериментов по исследованию условий возникновения индукционного тока в замкнутой катушке для случаев, когда две катушки надеты на общий сердечник (см. рис. 5-7). По возможности проведите эксперименты. Сформулируйте выводы. Для каждой катушки укажите полюсы и направление тока.

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7