2013-2014 учебный год
Исследователи:
Команда «Воронеж 12+13»
Руководитель команды:
Ткач Ольга Вячеславовна,
учитель физики МБОУ СОШ №12 города Воронежа
Исследовательская работа по физике
- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад по физике на тему Замедление движения магнита в трубе под действием электромагнитной индукции
Содержание
- 1. Презентация по физике на тему Замедление движения магнита в трубе под действием электромагнитной индукции
- 2. Тема работы Когда сильный магнит падает
- 3. ЦелиСледуя условию задачи, пронаблюдать явлениеОписать явление на
- 4. Эффект замедления магнита в металлической неферромагнитной трубе
- 5. Качественное описание явленияМагнит движется в трубе со
- 6. Анимация процессаМагнит падает под действием силы тяжести,
- 7. Чем больше скорость падающего магнита,
- 8. Математическая модельhRrαh – толщина стенки трубыR –
- 9. Параметры, от которых зависит замедление магнита:Диаметр трубыТолщина
- 10. Установка для эксперимента Внутрь вертикально установленной
- 11. ОборудованиеАлюминиевая труба:Длина трубы = 2,13 мВнутренний диаметр
- 12. Оборудование5 магнитов 5
- 13. Характеристика магнитных свойств. Опыт №1 с железными
- 14. Характеристика магнитных свойств. Опыт №1 с железными
- 15. Характеристика магнитных свойств. Опыт №1 с железными опилками.
- 16. Характеристика магнитных свойств. Опыт №2 с железными
- 17. Характеристика магнитных свойств. Опыт №2 с железными
- 18. Характеристика магнитных свойств. Опыт № 3 со скрепками.
- 19. Время падения тел 5
- 20. Сравнение экспериментальных данных с теорией Мы
- 21. ВыводыМы на опыте доказали, что магнит, брошенный
Тема работы Когда сильный магнит падает внутри неферромагнитной металлической трубы, на него действует тормозящая сила. Исследуйте этот феномен.
Слайд 1«Замедление движения магнита в трубе под действием электромагнитной индукции»
На основе задачи
Всероссийской олимпиады школьников «Турнир юных физиков»
2013-2014 учебный год
2013-2014 учебный год
Слайд 2Тема работы
Когда сильный магнит падает внутри неферромагнитной металлической трубы,
на него действует тормозящая сила. Исследуйте этот феномен.
Слайд 3Цели
Следуя условию задачи, пронаблюдать явление
Описать явление на качественном уровне
Выявить параметры,
от которых зависит качество наблюдаемого эффекта.
Провести серию экспериментов и зафиксировать результат
Сравнить экспериментальные данные с теоретическими
Провести серию экспериментов и зафиксировать результат
Сравнить экспериментальные данные с теоретическими
Слайд 4Эффект замедления магнита в металлической неферромагнитной трубе мы можем наблюдать из-за
явления электромагнитной индукции.
Качественное описание явления
Слайд 5Качественное описание явления
Магнит движется в трубе со скоростью V. При этом
меняется магнитный поток Ф. В трубе возникает ЭДС индукции.
По закону Ома для полной цепи сила тока в трубе равна
Согласно правилу Ленца, направление силовых линий магнитного поля индукционного поля противоположно направлению силовых линий магнитного поля магнита. Противоположно направленные магнитные поля будут отталкиваться. За счет силы отталкивания магнит будет замедляться.
Если магнит падает северным полюсом вниз, то по правилу буравчика индукционный ток направлен против часовой стрелки (вид сверху).
По закону Ома для полной цепи сила тока в трубе равна
Согласно правилу Ленца, направление силовых линий магнитного поля индукционного поля противоположно направлению силовых линий магнитного поля магнита. Противоположно направленные магнитные поля будут отталкиваться. За счет силы отталкивания магнит будет замедляться.
Если магнит падает северным полюсом вниз, то по правилу буравчика индукционный ток направлен против часовой стрелки (вид сверху).
Ток Фуко
Слайд 6Анимация процесса
Магнит падает под действием силы тяжести, скорость нарастает, движение магнита
ускоренное, трубу пронизывает изменяющийся магнитный поток.
Индукционный ток от северного полюса:
Индукционный ток от южного полюса:
Силовые линии магнитного поля индукционного тока направлены противоположно силовым линиям магнитного поля магнита. Движение магнита замедляется.
Магнит будет падает с постоянной скоростью, если сила, с которой магнитное поле индукционного тока отталкивает магнит, будет равна силе тяжести, действующей на магнит. Это возможно, если магнит сильный и лёгкий.
Индукционный ток от северного полюса:
Индукционный ток от южного полюса:
Силовые линии магнитного поля индукционного тока направлены противоположно силовым линиям магнитного поля магнита. Движение магнита замедляется.
Магнит будет падает с постоянной скоростью, если сила, с которой магнитное поле индукционного тока отталкивает магнит, будет равна силе тяжести, действующей на магнит. Это возможно, если магнит сильный и лёгкий.
против часовой стрелки
по часовой стрелке
Слайд 7 Чем больше скорость падающего магнита, тем больше электродвижущая сила
и тем сильнее взаимодействие магнитных полей магнита и индукционных токов. Когда сила взаимодействия станет равна силе тяжести, магнит станет двигаться с постоянной скоростью.
Качественное описание явления
Слайд 8Математическая модель
h
R
r
α
h – толщина стенки трубы
R – радиус трубы
B(r,z) – магнитная
индукция в точке с координатами (r,z) (относительно центра магнита, ось z направлена по оси трубы)
α(r,z) – угол между силовыми линиями и плоскостью, перпендикулярной оси z
α(r,z) – угол между силовыми линиями и плоскостью, перпендикулярной оси z
z
r
0
Слайд 9Параметры, от которых зависит замедление магнита:
Диаметр трубы
Толщина стенок трубы
Материал, из которого
изготовлена труба
Диаметр области, в которой магнит притягивает тела
Размеры магнита
Диаметр области, в которой магнит притягивает тела
Размеры магнита
Слайд 10Установка для эксперимента
Внутрь вертикально установленной неферромагнитной трубы мы поочерёдно
бросаем постоянные магниты. Также мы бросаем магнит вне трубы. Измеряем время падения каждого тела.
Слайд 11Оборудование
Алюминиевая труба:
Длина трубы = 2,13 м
Внутренний диаметр трубы = 0,0254 м
Внешний
диаметр трубы = 0,0298 м
Толщина стенок трубы = 0,0022 м
Толщина стенок трубы = 0,0022 м
Слайд 13Характеристика магнитных свойств. Опыт №1 с железными опилками.
Определяем густоту и
направление силовых линий магнитного поля с помощью железных опилок в плоскости, перпендикулярной оси магнита
Слайд 14Характеристика магнитных свойств. Опыт №1 с железными опилками.
5
4
Определяем густоту и
направление силовых линий магнитного поля с помощью железных опилок в плоскости, перпендикулярной оси магнита
Слайд 16Характеристика магнитных свойств. Опыт №2 с железными опилками.
Определяем густоту и
направление силовых линий магнитного поля с помощью железных опилок в плоскости, параллельной оси магнита
3
4
Слайд 17Характеристика магнитных свойств. Опыт №2 с железными опилками.
5
Определяем густоту и
направление силовых линий магнитного поля с помощью железных опилок в плоскости, параллельной оси магнита
Слайд 20Сравнение экспериментальных данных с теорией
Мы видим, что в металлической
неферромагнитной трубе происходит замедление магнита, тогда как вне трубы магнит падает свободно.
Слайд 21Выводы
Мы на опыте доказали, что магнит, брошенный в неферромагнитную трубу, замедляет
своё падение
Описали явление на качественном уровне
Выявили параметры, от которых зависит качество наблюдаемого эффекта.
Провели серию экспериментов и зафиксировали результат
Сравнили экспериментальные данные с теоретическими
Описали явление на качественном уровне
Выявили параметры, от которых зависит качество наблюдаемого эффекта.
Провели серию экспериментов и зафиксировали результат
Сравнили экспериментальные данные с теоретическими
