Номер 54.5, страница 121 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 54.5, страница 121.

Условие.

Задание 54.5. Домашний эксперимент.

Выполните описанные ниже опыты. Для этого найдите место, где нет активного движения воздушных масс воздуха (из-за сквозняка или открытой форточки) и есть горизонтальная твёрдая поверхность, расположенная вдали от стальных шкафов, труб и т. п. Сравните полученные результаты и сделайте вывод.

Опыт 1

1. Положите на стол компас (или мобильный телефон, запустив на нём приложе- ние «Компас») и определите, правильно ли он показывает направление на север в вашей местности.

2. На высоте около 50 см над компасом подвесьте на нити большую стальную иглу так, чтобы она приняла горизонтальное положение.

3. Нарисуйте (вид сверху) положение иглы и стрелки компаса и объясните причину наблюдаемой ориентации иглы.

Опыт 2

1. Возьмите пробку толщиной около 1 см, в поперечном разрезе представляющую собой окружность.

2. На поверхность пробки параллельно её основанию прикрепите (с помощью ку- сочка пластилина или скотча) небольшую стальную иглу.

3. Аккуратно опустите пробку с иглой в пластиковую ёмкость с водой, в которой пробка могла бы беспрепятственно двигаться и разворачиваться. Компас следует расположить рядом с ёмкостью.

4. Нарисуйте (вид сверху) положения иглы и стрелки компаса и объясните причину наблюдаемой ориентации иглы.

Вывод:

Решение.

Опыт 1

3. Нарисуйте (вид сверху) положение иглы и стрелки компаса и объясните причину наблюдаемой ориентации иглы.

Описание наблюдаемой картины (вместо рисунка): Подвешенная на нити стальная игла располагается параллельно магнитной стрелке компаса, находящегося под ней. Оба объекта ориентированы вдоль одной и той же прямой, соответствующей направлению север-юг.

Объяснение: Наша планета Земля является гигантским магнитом и создает вокруг себя магнитное поле. Стальная игла, как и любой предмет из ферромагнитного материала, при помещении в это поле намагничивается. В результате игла сама становится временным магнитом. Поскольку она подвешена на нити и может свободно вращаться в горизонтальной плоскости, на нее действует вращающий момент со стороны магнитного поля Земли. Этот момент поворачивает иглу до тех пор, пока она не расположится вдоль силовых линий поля. Поэтому ее ориентация совпадает с ориентацией стрелки компаса.

Ответ: Подвешенная стальная игла намагнитилась в магнитном поле Земли и, получив возможность свободно вращаться, расположилась вдоль его силовых линий, так же как и стрелка компаса.

Опыт 2

4. Нарисуйте (вид сверху) положения иглы и стрелки компаса и объясните причину наблюдаемой ориентации иглы.

Описание наблюдаемой картины (вместо рисунка): Стальная игла, закрепленная на пробке и плавающая в воде, располагается параллельно магнитной стрелке компаса, который находится рядом. Обе они указывают в одном и том же направлении (север-юг).

Объяснение: В данном опыте реализован принцип работы простейшего компаса. Пробка с иглой, плавая на поверхности воды, испытывает минимальное трение и может свободно вращаться. Как и в первом опыте, стальная игла (ферромагнетик) намагничивается в магнитном поле Земли. Возникающие магнитные силы ориентируют иглу вдоль силовых линий земного магнитного поля. В результате игла на пробке указывает направление на северный и южный магнитные полюса, выполняя функцию компаса.

Ответ: Стальная игла на плавающей пробке ориентируется в направлении север-юг под действием магнитного поля Земли, так как, будучи ферромагнетиком, она намагнитилась и может свободно вращаться.

Вывод:

Сравнивая результаты двух опытов, можно заключить, что стальная игла, являясь ферромагнетиком, при условии свободного вращения в горизонтальной плоскости (в подвешенном состоянии или на плавающей опоре) всегда ориентируется определенным образом — вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Это доказывает наличие у Земли магнитного поля и его способность действовать на ферромагнитные тела. Оба опыта демонстрируют один и тот же физический принцип, лежащий в основе работы магнитного компаса.