Экспериментальные задачи. Групповая работа.

Задание для 1-2 групп. Создаем компас.

Приборы и материалы: швейная игла, магнит, чашка, наполовину наполненная водой, подставка из пенопласта.

Примечание. Несколько раз проведите магнитом вдоль иголки. Помните, что проводить надо всегда в одном направлении. Помести намагниченную иголку на плавающую пенопластовую подставку. Что произошло с иголкой и подставкой. Поднесите магнит к краю чашки. Проведите магнитом вокруг чашки. Что происходит с иголкой в этом случае?

 

Задание для 3-4 групп. Магнитная подушка.

Приборы и материалы: кольцеобразные магниты – 2-3 шт, карандаш.

Примечание. Наденьте магнит на карандаш. Наденьте еще один магнит сверху (если магниты притягиваются, переверните верхний магнит и снова наденьте на штырь). Теперь магниты будут отталкиваться. Верхний магнит будет парить в воздухе. Наденьте еще один магнит, проследите, чтобы каждый магнит отталкивался от предыдущего.

 

Задание для 5-6 групп. Очищение зерна

Приборы и материалы: пшеничная крупа, железные опилки, магнит.

Примечание. Смешай пшеничную крупу и железные опилки. Придумай способ очищения крупы от железных опилок.

Опыты для способных детей. (по С.М.Новиков «Опыты по физике с простым оборудованием»)

Опыт 1 (демонстрационный). Опыт с герконом

Слово геркон произошло от слияния первых трех букв слов: гер(метизированный) и кон(такт). Прибор представляет собой переключатель с пружинными контактами из ферромагнитного материала (пермалоевой проволоки), помещенными в герметизированный стеклянный баллон, наполненный инертным газом. Контакты срабатывают под действием магнитного поля постоянного магнита или электромагнита, находящихся снаружи баллона. Контактирующие поверхности покрыты тонким слоем золота или родия и обеспечивают надежное соединение при соприкосновении.

Достоинством герконов является их малогабаритность, простота устройства, высокая надежность в работе, дешевизна. Благодаря перечисленным качествам геркон широко используется при конструировании приборов вычислительной техники, в различных реле, применяемых в устройствах сигнализации и управления, телефонных и телеграфных аппаратах.

Контакты геркона срабатывают только при такой его ориентации в магнитном поле, когда он расположен вдоль линий магнитной индукции. Конец электрода, в который входят линии магнитной индукции, становится южным полюсом, а из которого выходят – северным рис. 1б). Следовательно, концы пермалоевых проволок, обращенные друг к другу, намагничиваются разноименно и притягиваются. Происходит деформация ферромагнитных электродов и возникают силы упругости, противодействующие их сближению. При определенной величине индукции магнитного поля силы притяжения преодолевают силы упругости и контакты электродов соединяются, замыкая электрическую цепь, в которую включен геркон. 

                                                                                                                             В

                                                                        S                         N

                       +     -                                                              S                N

                                                      а                                         б

                                                                Рис. 1

 

В этой связи геркон можно использовать при разговоре на уроках о линиях магнитной индукции (силовых линиях магнитного поля) постоянного магнита (электромагнита), прямолинейного или кольцевого токов, магнитного поля соленоида и т.п. К геркону подпаиваются два длинных провода и собирается простейшая электрическая цепь, состоящая из батареи карманного фонаря, геркона и миниатюрной лампы накаливания (см. рис. 1а).

Геркон приближают, например, к полосовому постоянному магниту и меняют его ориентацию в пространстве. Отмечают, что лампа загорается только при определенном положении геркона относительно магнита: когда геркон расположен вдоль магнита. Осевая линия, проходящая вдоль геркона, условно показывает ориентацию линий магнитной индукции постоянного магнита.

С помощью геркона можно показать опыты по распространению магнитного поля в различных средах, по сложению магнитных полей, по магнитным свойствам веществ, по силовому действию магнитного поля и т.п.

В своей практике работы в школе я использую данную цепь для опыта-шутки. С этой целью я разместил геркон, лампу и две батареи в виде таблеток (типа Д-0, 25) в небольшой коробочке с прозрачной крышкой (коробочка от часов или запонок для рубашки). Учащимся сообщал, что у меня в руках прибор, позволяющий установить является ли человек экстрасенсом или не является. Чтобы это установить (пояснялось для интриги), нужно поднести прибор к груди в том месте, где расположено сердце. Если лампа загорит, то человек является экстрасенсом. Далее я подносил прибор к нагрудному карману пиджака, внутрь которого до урока я поместил кольцевой магнит. Лампа загоралась. После этого дети также пытаются проверить себя, но у них лампа не загоралась.

 

Опыт 2 (демонстрационный или самостоятельный). Обнаружение магнитных свойств сгоревшей селитры

Спичку подвесьте на тонкой нити длиной 50-60 см. Поднесите к головке спички сильный магнит, она почти не притягивается. Сожгите серную головку спички и вновь поднесите магнит. С расстояния 1, 5-2 см головка спички притягивается к магниту. Если магнит отводить в сторону, то вместе с ним перемещается и спичка.

Почему притягивается головка спички к магниту? Попытайтесь выяснить сами. О составе спичечной головки прочитайте в Большой Советской Энциклопедии.

 

Опыты 3 (демонстрационные). Влияние температуры на магнитные                        свойства ферромагнетика (демонстрация точки Кюри)

В а р и а н т 1. Разрушение в ферромагнетиках областей спонтанной намагниченности при температуре Кюри лучше всего демонстрировать на никелевом образце, так как точка Кюри у никеля примерно в два раза меньше, чем у стали. Полоску никеля можно вырезать из анода вышедшей из строя электронной лампы.

На тонкой неферромагнитной нити (можно использовать тонкую медную проволоку) подвешивают никелевую полоску. Вблизи нее располагают прямой магнит. Полоска намагничивается и притягивается к полюсу магнита. Затем подносят зажженную спичку или спиртовку так, чтобы полоска оказалась в наиболее горячей части пламени. Так как размеры никелевой полоски невелики, то пламя быстро нагревает ее до точки Кюри; полоска потеряет ферромагнитные свойства и отпадает от полюса магнита

                                                           

 

Рис. 2.

 

В а р и а н т 2. Надевают несколько (например, 4-5 керамических кольцевых магнитов на стеклянную палочку (для опытов по электризации), закрепленную в муфте штатива. На таком же уровне в муфте другого штатива закрепляют лапку, а в нее зажимают нить с узелком (чтобы не выскальзывала), к которой привязывают лезвие от безопасной бритвы (любое)… Подбирают максимально возможное расстояние между магнитами и лезвием, при котором лезвие еще располагается горизонтально напротив керамических магнитов (см. рис. 2). Если нагреть лезвие (в пламени свечи, спички), то оно плавно падает вниз. Опыт происходит быстро, и его можно демонстрировать несколько раз подряд, поскольку в этом случае происходит только ослабление ферромагнитных свойств, а лезвие быстро охлаждается

 

Опыт 4 (демонстрационный). Экранировка от магнитного поля

Собирают установку предыдущего опыта (см. рис. 2). В промежуток между магнитами и лезвием на нити вносят, например, мембрану от головного телефона, которую можно держать плоскогубцами (чтобы избежать притяжения металлической мембраны к магнитам, вблизи последних можно расположить пальцы рук). Лезвие падает вниз. Этого не происходит, если вносить стеклянные, пластмассовые, алюминиевые пластинки

Обсуждение результатов опытов.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: