Розв'язування задач

на енергію магнітного поля

Мета.

Освітня. Відпрацювати навички розв’язування типових задач на визначення енергії магнітного поля та фізичних величин, які супроводжують його зміну.

Розвиваюча. Розвивати логічне, алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру наукового мислення та оформлення задач.

Тип уроку. Формування знань, умінь, навичок.

Дидактичні матеріали:

• Підручник.  Фізика: 11 кл.: підр. для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту/ Є. В. Коршак, О. І. Ляшенко, В. Ф. Савченко.- К.: Генеза, 2011.- 256 с.: іл.

План

1. Актуалізація опорних знань.
2. Вчимося розв’язувати задачі.
3. Домашнє завдання.
4. Перевір себе.
5. Для допитливих.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Перевірка розв’язків домашніх задач за зразком:

Задача 21.2. Трансформатор підвищує напругу від 220 В до 380 В. Скільки витків має вторинна обмотка, якщо в первинній обмотці трансформатора 660 витків?

Задача 21.3. На яку напругу треба розрахувати ізолятори лінії електропередачі, якщо її діюче значення становить 430 кВ?

Задача 21.4. Дві котушки з’єднано послідовно й підключено до джерела постійного струму. Індуктивність першої котушки в 3 рази більша від індуктивності другої. Енергія магнітного поля якої котушки більша і в скільки разів?

Усне опитування.

Запитання 21.1. Які перетворення енергії відбуваються під час замикання електричного кола з індуктивністю?

Запитання 21.2. Які перетворення енергії відбуваються під час розмикання електричного кола з індуктивністю?

Запитання 21.3. Яка будова та принцип дії трансформатора? Що таке холостий і робочий хід  трансформатора?

Запитання 21.4. У стінній розетці квартири напруга становить, як відомо, 220 В. Це максимальне чи діюче значення напруги?

Запитання 21.5. Які з частинок електричного пучка - швидкі чи повільні - відхиляються на більший кут в одному й тому магнітному полі? (повільні)

Запитання 21.6. Чому сила Лоренца не виконує роботу?бо спрямована перпендикулярно до вектора переміщення)

2. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 22.1. Сила струму в котушці, індуктивність якої 0,5 Гн, зросла утричі. При цьому енергія магнітного поля котушки збільшилася на 4,5 Дж. Визначте зміну сили струму у котушці.(В: 3А)

Задача 22.2. Вхідна потужність трансформатора 1,1 кВт. Визначте силу струму у вторинній обмотці, якщо напруга на ній 400 В, а втратами енергії можна знехтувати.

Задача 22.3. Скільки витків дроту має бути в обмотці котушки, щоб внаслідок рівномірної зміни магнітної індукції від 0,2 Тл до 0,3 Тл протягом 4 мс у ній збуджувалася ЕРС 10 В? Площа поперечного перерізу котушки 50 см2. В: 80 витків

Задача 22.4. При підключенні первинної обмотки трансформатора до джерела змінного струму у вторинній обмотці виникає ЕРС, величина якої становить 16 В. Якщо до того самого джерела приєднати вторинну обмотку, то в первинній виникне електрорушійна сила, величина якої 4 В. Визначте напругу джерела.

Задача 22.5. Електричне коло складається з джерела струму, електрорушійна сила якого дорівнює 10,01 В, ключа K, конденсатора ємністю 0,1 мкФ, котушки індуктивністю 0,2 Гн і резистора опором 1 кОм. Яка кількість теплоти виділиться на резисторі після розмикання ключа, якщо внутрішній опір джерела дорівнює 1 Ом? Котушку вважайте ідеальною, а електромагнітним випромінюванням знехтуйте.

3. Домашнє завдання.

Підручник: §§ 39-41 - повторити.

Задача 22.6. Енергія магнітного поля котушки індуктивністю 0,5 Гн дорівнює 0,25 Дж. Яка сила струму в котушці?

Задача 22.7. Чи можна лампочку, яка розрахована на максимальну напругу 240 В, вмикати в мережу змінного струму з напругою 220 В?

Підготуватися до контрольної роботи.

4. Перевір себе.

Тренувальні вправи:

Задача Т.22.1. Плоска прямокутна рамка зі сторонами 15 см і 5 см знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 75 мТл. Визначте магнітний потік, що пронизує поверхню, обмежену рамкою, якщо вона розміщена під кутом  до ліній індукції.

Задача Т.22.2. Електрон влітає зі швидкістю 500 км/с в однорідне магнітне поле з індукцією 1,4 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Визначте силу, що діє на електрон, і радіус кривизни траєкторії руху електрона.В: , 2 мм.

Задача Т.22.3. Магнітний потік, що пронизує рамку, дорівнює 150 мВб. Визначте індукцію магнітного поля, вважаючи його однорідним. Площа рамки 60 см2, вона розміщена під кутом   до ліній індукції. В: 50 мТл.

Задача Т.22.4. Протон влітає зі швидкістю  м/с в однорідне магнітне поле з індукцією 10 мТл перпендикулярно лініям магнітної індукції поля. Визначте силу, що діє на протон та радіус кривизни траєкторії руху протона. В: ; 1,04 м.

Задача 22.5. У режимі холостого ходу трансформатор підвищує напругу від 220 В до 11000 В. первинна обмотка трансформатора містить 40 витків. Визначте коефіцієнт трансформації трансформатора та кількість витків у вторинній обмотці трансформатора. Втрати енергії в трансформаторі не враховуйте. (В. 50; 2000)

5. Для допитливих.