Экспериментальное задание 16.1, страница 71 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Экспериментальное задание 16.1

Работаем в паре

Исследование явления магнитного взаимодействия

Оборудование: два постоянных полосовых магнита, два куска медного или алюминиевого провода, два карандаша, два железных гвоздя, штатив, нить.

Исследуйте взаимодействие одного постоянного магнита с другим.

Исследуйте взаимодействие алюминиевых, деревянных и железных стержней между собой и с постоянным магнитом.

Порядок выполнения задания

1. Подвесьте полосовой магнит на нити так, чтобы он был расположен горизонтально. Поднесите к его южному полюсу южный полюс другого магнита, как показано на рисунке 16.3. Запишите в таблицу, что наблюдалось в опыте — притяжение, отталкивание или отсутствие взаимодействия.

2. Исследуйте взаимодействие северного полюса с северным полюсом и северного полюса с южным полюсом. Результаты опытов запишите в таблицу.

3. Используя тот же метод, попытайтесь обнаружить взаимодействие алюминиевых и деревянных стержней (кусков проволоки и карандашей) между собой и с постоянным магнитом (рис. 16.6).

4. Исследуйте взаимодействие между двумя железными стержнями (двумя гвоздями) (рис. 16.7) и взаимодействие северного (рис. 16.8) и южного (рис. 16.9) полюсов магнита с железными стержнями.

5. Проверьте, становится ли магнитом гвоздь, притянувшийся к магниту; сохраняются ли магнитные свойства у железного гвоздя после удаления его от магнита. (Дайте письменные ответы на эти вопросы.)

Таблица 16.1

Взаимодействующие пары Вид взаимодействия

Полюсы магнитов:

южный — южный

северный — северный

северный — южный

Алюминий — алюминий

Алюминий — южный полюс

Алюминий — северный полюс

Дерево — дерево

Дерево — южный полюс

Дерево — северный полюс

Железо — железо

Железо — южный полюс

Железо — северный полюс

Рис. 16.6

Рис. 16.7

Рис. 16.8

Рис. 16.9

1. Подвесьте полосовой магнит на нити так, чтобы он был расположен горизонтально. Поднесите к его южному полюсу южный полюс другого магнита, как показано на рисунке 16.3. Запишите в таблицу, что наблюдалось в опыте — притяжение, отталкивание или отсутствие взаимодействия.

Решение: В ходе эксперимента один полосовой магнит подвешивается на нити, что позволяет ему свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. К его южному полюсу подносится южный полюс второго магнита. Наблюдается, что подвешенный магнит отталкивается от подносимого. Это происходит потому, что одноименные магнитные полюса отталкиваются.

Ответ: В опыте наблюдалось отталкивание.

2. Исследуйте взаимодействие северного полюса с северным полюсом и северного полюса с южным полюсом. Результаты опытов запишите в таблицу.

Решение: Эксперимент проводится аналогично пункту 1.

а) К северному полюсу подвешенного магнита подносится северный полюс второго магнита. Наблюдается взаимное отталкивание, так как полюса одноименные.

б) К северному полюсу подвешенного магнита подносится южный полюс второго магнита. Наблюдается взаимное притяжение, так как полюса разноименные.

Ответ: Взаимодействие северного полюса с северным — отталкивание; взаимодействие северного полюса с южным — притяжение.

3. Используя тот же метод, попытайтесь обнаружить взаимодействие алюминиевых и деревянных стержней (кусков проволоки и карандашей) между собой и с постоянным магнитом (рис. 16.6).

Решение: На нити поочередно подвешиваются алюминиевый стержень и деревянный стержень. К ним подносятся соответственно другой такой же стержень и полюсы постоянного магнита.

Ни в одном из случаев (алюминий–алюминий, алюминий–магнит, дерево–дерево, дерево–магнит) видимого взаимодействия (притяжения или отталкивания) не наблюдается. Алюминий (парамагнетик) и дерево (диамагнетик) взаимодействуют с магнитом чрезвычайно слабо, и это взаимодействие невозможно зафиксировать без специального чувствительного оборудования.

Ответ: Взаимодействие алюминиевых и деревянных стержней между собой и с постоянным магнитом отсутствует.

4. Исследуйте взаимодействие между двумя железными стержнями (двумя гвоздями) (рис. 16.7) и взаимодействие северного (рис. 16.8) и южного (рис. 16.9) полюсов магнита с железными стержнями.

Решение:

а) При поднесении одного железного гвоздя к другому, подвешенному на нити, взаимодействие не наблюдается, так как гвозди изначально не намагничены.

б) При поднесении к подвешенному гвоздю северного полюса магнита наблюдается притяжение.

в) При поднесении к подвешенному гвоздю южного полюса магнита также наблюдается притяжение.

Железо является ферромагнетиком. В магнитном поле оно намагничивается (явление магнитной индукции) таким образом, что у конца гвоздя, ближайшего к магниту, образуется противоположный полюс, что и приводит к притяжению. Поэтому гвоздь притягивается к любому полюсу магнита.

Ответ: Взаимодействие между двумя железными гвоздями отсутствует. Железный гвоздь притягивается как к северному, так и к южному полюсу магнита.

Итоговые результаты экспериментов из пунктов 1-4 сведены в таблицу:

5. Проверьте, становится ли магнитом гвоздь, притянувшийся к магниту; сохраняются ли магнитные свойства у железного гвоздя после удаления его от магнита. (Дайте письменные ответы на эти вопросы.)

Решение:

1) Чтобы проверить, стал ли гвоздь магнитом, к его свободному концу (пока гвоздь притянут к постоянному магниту) подносят мелкие железные предметы, например, скрепки. Наблюдается, что скрепки притягиваются к гвоздю. Это доказывает, что гвоздь намагнитился, то есть сам стал временным магнитом.

2) Чтобы проверить, сохраняются ли магнитные свойства, постоянный магнит убирают. Затем снова пытаются притянуть тем же гвоздем скрепки. Опыт показывает, что гвоздь теряет способность притягивать предметы. Это происходит потому, что гвозди делают из магнитно-мягкого железа, которое легко намагничивается, но и почти полностью размагничивается после снятия внешнего магнитного поля. Некоторая очень слабая остаточная намагниченность может сохраняться, но в данном опыте она, как правило, незаметна.

Ответ: Да, гвоздь, притянувшийся к магниту, сам становится временным магнитом. После удаления от постоянного магнита железный гвоздь практически полностью теряет свои магнитные свойства.