Фізика. 9 клас. Бар’яхтар

Лабораторна робота № 2. Спостереження явища електромагнітної індукції

Мета: дослідити умови виникнення індукційного струму в замкненій котушці; з'ясувати чинники, від яких залежать сила та напрямок індукційного струму.

Обладнання: міліамперметр, два штабові або підковоподібні магніти, дротяна котушка-моток на каркасі.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перед виконанням роботи згадайте:

  • 1) вимоги безпеки під час роботи з електричними колами;
  • 2) правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання сили струму амперметром;
  • 3) як залежить сила індукційного струму від швидкості зміни магнітного поля;
  • 4) від чого залежить напрямок індукційного струму.

2. Виконайте завдання. На рис. 1-4 зображено штабовий магніт, котушку-моток (далі — котушка), приєднану до міліамперметра, та зазначено напрямок швидкості руху магніту. Перенесіть рисунки до зошита й для кожного випадку:

  • 1) позначте магнітні полюси котушки;
  • 2) визначте та покажіть напрямок індукційного струму в котушці.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

3. Складіть електричне коло, приєднавши проводи котушки до клем міліамперметра.

4. На одному з торців котушки поставте маркером мітку.

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац підручника).

Експеримент 1

З’ясування умов виникнення індукційного струму в замкненому провіднику та чинників, від яких залежить напрямок індукційного струму.

Утримуючи котушку та магніт у руках, послідовно виконайте досліди, зазначені в табл. 1.

Зверніть увагу! Магніт слід вводити в котушку та виводити з неї тільки з боку того торця котушки, на якому поставлено мітку.

Таблиця 1

Номер досліду

Дії з магнітом і котушкою

Як поводиться стрілка міліамперметра (відхиляється ліворуч, праворуч, не відхиляється)

1

Уводимо магніт у котушку північним полюсом

2

Залишаємо магніт нерухомим

3

Виводимо магніт із котушки

4

Уводимо магніт у котушку південним полюсом

5

Залишаємо магніт нерухомим

6

Виводимо магніт із котушки

7

Наближаємо котушку до південного полюса магніту

8

Наближаємо котушку до північного полюса магніту

Аналіз результатів експерименту 1

Проаналізуйте табл. 1 і сформулюйте висновок, у якому зазначте:

  • 1) за яких умов у замкненій котушці виникає індукційний струм;
  • 2) як змінюється напрямок індукційного струму в разі зміни напрямку руху магніту;
  • 3) як змінюється напрямок індукційного струму в разі зміни полюса магніту, який наближають або віддаляють від котушки.

Експеримент 2

З’ясування чинників, від яких залежить значення індукційного струму.

Утримуючи котушку та магніт у руках, послідовно виконайте досліди, зазначені в табл. 2. Щоразу знімайте покази міліамперметра та заносьте їх до табл. 2.

Таблиця 2

Номер досліду

Дії з магнітом і котушкою

Сила струму І, мА

1

Швидко вводимо магніт у котушку

2

Повільно вводимо магніт у котушку

3

Швидко вводимо в котушку два магніти, складені однойменними полюсами

4

Повільно вводимо в котушку два магніти, складені однойменними полюсами

Аналіз результатів експерименту 2

Проаналізуйте табл. 2 і сформулюйте висновок, у якому зазначте:

  • 1) як залежить сила індукційного струму від швидкості відносного руху магніту та котушки;
  • 2) як залежить сила індукційного струму від значення індукції зовнішнього магнітного поля, зміна якого спричиняє появу струму в котушці.

Творче завдання

Продумайте та запишіть план проведення експериментів із дослідження умов виникнення індукційного струму в замкненій котушці для випадків, коли дві котушки надіто на спільне осердя (див. рис. 5-7). За можливості проведіть експерименти. Сформулюйте висновки. Для зазначених випадків укажіть полюси кожної котушки та напрямки струму в них.

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

ГДЗ до підручника можна знайти тут.