Номер №8, страница 223 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

Работа № 8. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПОСТОЯННОГО МАГНИТА И ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Цель работы: ознакомиться с постоянными магнитами и продемонстрировать, какие линии образуют магнитные поля вокруг полосового и дугообразного магнитов.

Приборы и материалы: магниты разной формы, железные опилки, бумажный стаканчик, листок бумаги, набор тел из различных материалов.

Ход работы.

1. Определите, какие материалы притягиваются к магниту, а какие нет.

А) дерево (карандаш, линейка)

В) сталь (скрепка)

С) алюминий (цилиндр)

D) пластмасса (ручка, линейка)

Е) резина (ластик)

F) медь (проволока)

2. Подвесьте к магниту цепочку скрепок, не связанных между собой. Затем, взявшись рукой за верхнюю скрепку, осторожно уберите магнит (рис. 8). Объясните наблюдаемое явление.

3. Опыты с железными опилками.

А) Насыпьте железные опилки на лист оргстекла и погрузите магнит в железные опилки.

В) Вынув магнит, обратите внимание, как притягиваются железные опилки к разным местам магнита.

С) Отметьте места, где оказалось наибольшее количество железных опилок.

D) Возьмите два полосовых магнита и поднесите их друг к другу разными концами. Опишите наблюдение.

Е) Магниты, находящиеся на столе, накройте листком бумаги.

F) Насыпьте на бумагу тонкий слой железных опилок.

G) Рассмотрите получившиеся магнитные линии.

Н) Зарисуйте рисунки, полученные в пунктах Е и D.

І) Сделайте вывод о проделанной работе с созданными вами рисунками.

Рис. 8

1. Определите, какие материалы притягиваются к магниту, а какие нет.

Постоянные магниты притягивают к себе материалы, обладающие ферромагнитными свойствами. К таким материалам относятся железо, сталь, никель, кобальт и их сплавы. Материалы, не обладающие ферромагнитными свойствами (диамагнетики, парамагнетики, диэлектрики), либо очень слабо взаимодействуют с магнитом (что незаметно в бытовом эксперименте), либо не взаимодействуют вовсе.

Проанализируем предложенные материалы:

• А) Дерево (карандаш, линейка) – диэлектрик, не притягивается.
• B) Сталь (скрепка) – ферромагнетик, притягивается.
• C) Алюминий (цилиндр) – парамагнетик, очень слабо притягивается, но в школьном опыте это притяжение практически невозможно заметить. Считаем, что не притягивается.
• D) Пластмасса (ручка, линейка) – диэлектрик, не притягивается.
• E) Резина (ластик) – диэлектрик, не притягивается.
• F) Медь (проволока) – диамагнетик, очень слабо отталкивается, что также незаметно в простом эксперименте. Считаем, что не притягивается.

Ответ: К магниту притягивается сталь (скрепка). Не притягиваются: дерево, алюминий, пластмасса, резина, медь.

2. Подвесьте к магниту цепочку скрепок, не связанных между собой. Затем, взявшись рукой за верхнюю скрепку, осторожно уберите магнит (рис. 8). Объясните наблюдаемое явление.

Когда к магниту подносят первую скрепку, она намагничивается под действием его магнитного поля. Этот процесс называется магнитной индукцией. Намагниченная скрепка сама становится временным магнитом и притягивает к себе следующую скрепку, которая, в свою очередь, также намагничивается и притягивает третью, и так далее. Таким образом образуется цепочка из временных магнитов.

Когда мы убираем постоянный магнит, его сильное внешнее магнитное поле исчезает. Сталь, из которой сделаны скрепки, является магнитомягким материалом, поэтому она почти полностью теряет свои магнитные свойства (размагничивается), как только внешнее поле убрано. Индуцированное магнитное поле скрепок становится слишком слабым, чтобы удерживать вес других скрепок, и под действием силы тяжести цепочка распадается.

Ответ: Явление объясняется магнитной индукцией: каждая скрепка в поле постоянного магнита становится временным магнитом. При удалении постоянного магнита скрепки размагничиваются, и цепочка распадается под действием силы тяжести.

3. Опыты с железными опилками.

А), B), C) Насыпьте железные опилки на лист оргстекла и погрузите магнит в железные опилки. Вынув магнит, обратите внимание, как притягиваются железные опилки к разным местам магнита. Отметьте места, где оказалось наибольшее количество железных опилок.

При погружении магнита в железные опилки и последующем его извлечении можно наблюдать, что опилки распределяются по поверхности магнита неравномерно. Наибольшее их количество скапливается на концах магнита. Эти места называются полюсами магнита. В средней части магнита опилок практически не будет. Это происходит потому, что магнитное поле наиболее сильное именно у полюсов.

Ответ: Наибольшее количество железных опилок оказалось на полюсах магнита (на его концах).

D) Возьмите два полосовых магнита и поднесите их друг к другу разными концами. Опишите наблюдение.

При взаимодействии двух магнитов наблюдаются два сценария:

1. Если поднести магниты друг к другу одноименными полюсами (северный к северному, S–S или южный к южному, N–N), они будут отталкиваться.
2. Если поднести магниты друг к другу разноименными полюсами (северный к южному, N–S), они будут притягиваться.

Это фундаментальное свойство взаимодействия магнитов.

Ответ: Одноименные полюса магнитов отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Е), F), G) Магниты, находящиеся на столе, накройте листком бумаги. Насыпьте на бумагу тонкий слой железных опилок. Рассмотрите получившиеся магнитные линии.

После того как на бумагу, под которой лежит магнит (или магниты), насыпаны железные опилки, они выстраиваются вдоль определенных линий. Эти линии образуют узор, который является визуализацией магнитного поля. Каждая мелкая опилка ведет себя как маленькая магнитная стрелка и ориентируется вдоль направления поля. Линии, образованные опилками, называются силовыми линиями магнитного поля. Они показывают направление и интенсивность поля: где линии гуще, там поле сильнее (у полюсов), а где реже – слабее (вдали от магнита или между одноименными полюсами).

Ответ: Железные опилки расположились вдоль силовых линий магнитного поля, создав видимую картину этого поля.

Н) Зарисуйте рисунки, полученные в пунктах E и D.

Рисунки должны схематически изображать картины силовых линий магнитного поля.

• Для одного полосового магнита (пункт E): Рисунок будет представлять собой полосовой магнит с полюсами N и S. От полюса N будут выходить замкнутые кривые линии, которые входят в полюс S. Линии будут наиболее густыми у полюсов.
• Для двух притягивающихся магнитов (пункт D, N-S): Рисунок покажет два магнита, обращенных друг к другу разноименными полюсами. Силовые линии будут выходить из северного полюса одного магнита и входить в южный полюс другого, образуя "мост" между ними.
• Для двух отталкивающихся магнитов (пункт D, N-N или S-S): Рисунок покажет два магнита, обращенных друг к другу одноименными полюсами. Силовые линии, выходящие из каждого полюса, будут изгибаться в стороны, как бы отталкиваясь друг от друга. Между полюсами образуется область, где силовых линий практически нет.

Ответ: На рисунках изображаются картины силовых линий магнитного поля для одиночного магнита, а также для двух взаимодействующих магнитов в случаях притяжения и отталкивания.

I) Сделайте вывод о проделанной работе с созданными вами рисунками.

В ходе проделанной работы были изучены основные свойства постоянных магнитов. Было установлено, что:

1. Магниты притягивают ферромагнитные материалы (например, сталь).
2. Магнитное действие наиболее сильно проявляется у полюсов магнита.
3. У любого магнита есть два полюса – северный (N) и южный (S).
4. Разноименные полюса магнитов притягиваются, а одноименные – отталкиваются.
5. Вокруг магнита существует магнитное поле, которое можно визуализировать с помощью железных опилок.
6. Силовые линии магнитного поля являются замкнутыми, они выходят из северного полюса и входят в южный. Густота линий характеризует силу поля.
7. Ферромагнитные материалы способны временно намагничиваться в магнитном поле (магнитная индукция).

Ответ: Выполненная работа позволила экспериментально исследовать свойства постоянных магнитов, изучить взаимодействие их полюсов и получить наглядное изображение магнитных полей с помощью железных опилок.