Экспериментальное задание 16.2, страница 73 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Экспериментальное задание 16.2

Работаем самостоятельно

Исследование взаимодействия магнита с магнитной стрелкой

Оборудование: постоянный магнит, компас, лист бумаги.

Исследуйте действие магнита на стрелку компаса в разных точках пространства вокруг него.

Порядок выполнения задания

1. Положите магнит на лист бумаги. Поставьте компас у полюса магнита и отметьте на бумаге точками положения концов 1 и 2 стрелки компаса. Переместите компас так, чтобы конец 1 его стрелки находился над точкой 2, которой было отмечено положение противоположного конца стрелки в первом положении компаса. Отметьте новое положение конца 3 стрелки (рис. 16.14 и 16.15) и продолжайте перемещать компас до края листа бумаги.

Все отмеченные точки соедините плавной кривой. Затем начните новую серию перемещений компаса с нового его положения относительно магнита.

2. Поставьте компас симметрично первому положению у противоположного полюса магнита и повторите такие же действия, как в первом опыте.

3. Проведите 5–6 таких опытов и получите картину распределения силовых линий магнитного поля вокруг магнита.

Рис. 16.14

Рис. 16.15

1. При выполнении первого пункта задания происходит построение одной силовой линии магнитного поля. Магнитная стрелка компаса всегда ориентируется вдоль вектора магнитной индукции в данной точке пространства. Северный полюс стрелки (обозначим его как конец 1) указывает направление этого вектора. Помещая компас у полюса магнита, мы фиксируем начальное направление поля. Затем, перемещая компас так, чтобы его центр оказывался в точке, где только что был конец стрелки (точка 2), мы последовательно "шагаем" вдоль силовой линии. Каждая новая отметка (точка 3 и т.д.) является следующей точкой на этой линии. Соединив все отмеченные точки плавной кривой, мы получаем визуальное представление одной из силовых линий магнитного поля, исходящей от полюса магнита.

Ответ: В результате последовательного перемещения компаса и соединения отмеченных точек будет построена плавная кривая — одна из силовых линий магнитного поля постоянного магнита.

2. Выполнение второго пункта, то есть повторение аналогичных действий у противоположного полюса и с других начальных положений (например, симметрично первому), позволяет построить другие силовые линии. Так как магнитное поле стержневого магнита обладает определенной симметрией, то, начав построение из симметричной точки, мы получим и симметричную силовую линию. Это помогает составить более полное представление о форме магнитного поля вокруг всего магнита, а не только с одной стороны.

Ответ: Повторение опыта с других начальных точек, в том числе у противоположного полюса, позволяет построить другие силовые линии и выявить симметрию магнитного поля магнита.

3. Проведение 5–6 таких опытов из разных начальных точек вокруг обоих полюсов магнита позволяет получить на листе бумаги наглядную картину распределения силовых линий, которую называют спектром магнитного поля. В результате будет видно, что:

• Силовые линии представляют собой замкнутые кривые. Вне магнита они направлены от северного полюса (из которого они "выходят") к южному полюсу (в который они "входят").

• Линии никогда не пересекаются, так как в каждой точке пространства вектор магнитной индукции имеет только одно направление.

• Густота (плотность) линий наибольшая у полюсов магнита. Это означает, что магнитное поле в этих областях наиболее сильное. По мере удаления от полюсов линии расходятся, и поле ослабевает. Таким образом, будет получена классическая картина магнитного поля прямого полосового магнита.

Ответ: Будет получена картина распределения силовых линий магнитного поля стержневого магнита: замкнутые непересекающиеся кривые, выходящие из северного полюса и входящие в южный, сгущающиеся у полюсов.