Номер 1, страница 289 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Домашние лабораторные работы - номер 1, страница 289.

Условие.

1. Исследование действия магнитного поля прямолинейного проводника с током на магнитную стрелку

Цель работы: убедиться в том, что магнитное поле оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку.

Средства измерения и материалы: источник тока, резистор, ключ замыкания тока, компас или магнитная стрелка на подставке, соединительные провода.

Гипотеза исследования

Вокруг проводника с током существует магнитное поле.

Конкретизируйте гипотезу, учитывая, что магнитное поле можно обнаружить с помощью магнитной стрелки.

Порядок выполнения работы

1. Рассмотрите рис. 250, на котором изображена установка, состоящая из подставки для проводника, компаса, электрической батареи, ключа.

2. Соберите электрическую цепь по рис. 250.

3. Расположите провод над компасом вдоль оси стрелки. Замкните цепь ключом. Наблюдайте изменение положения стрелки компаса.

4. Расположите провод вдоль оси стрелки под компасом. Замкните цепь.

5. Сравните направление отклонения стрелки с результатом первого опыта.

6. Подтвердилась или не подтвердилась ваша гипотеза исследования?

Рис. 250

Решение.

Гипотеза исследования

Конкретизированная гипотеза: вокруг проводника, по которому течет электрический ток, возникает магнитное поле. Это магнитное поле можно обнаружить по его ориентирующему действию на магнитную стрелку: если пропустить ток через проводник, расположенный вблизи магнитной стрелки, она отклонится от своего первоначального положения.

Порядок выполнения работы

3. Расположите провод над компасом вдоль оси стрелки. Замкните цепь ключом. Наблюдайте изменение положения стрелки компаса.

При замыкании цепи по проводнику начинает течь электрический ток. Этот ток создает вокруг проводника магнитное поле. Магнитная стрелка компаса, находясь в этом поле, испытывает на себе его действие и отклоняется от своего первоначального положения, ориентированного вдоль магнитного поля Земли. Направление отклонения стрелки зависит от направления тока в проводнике и определяется правилом правой руки. Например, если проводник расположить над магнитной стрелкой так, чтобы ток в нем шел от юга к северу, то северный полюс стрелки отклонится к западу.

Ответ: При замыкании цепи стрелка компаса отклоняется от своего первоначального положения, что доказывает наличие магнитного поля вокруг проводника с током.

4. Расположите провод под компасом вдоль оси стрелки. Замкните цепь.

При расположении провода под компасом и замыкании цепи стрелка также отклоняется. Это вновь подтверждает, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. Однако направление отклонения стрелки изменяется на противоположное по сравнению с первым опытом. Если ток по-прежнему течет с юга на север, но проводник находится под стрелкой, то ее северный полюс отклонится к востоку.

Ответ: Стрелка компаса вновь отклоняется, но в сторону, противоположную той, что наблюдалась в первом опыте.

5. Сравните направление отклонения стрелки с результатом первого опыта.

Направление отклонения магнитной стрелки во втором опыте (провод под компасом) противоположно направлению отклонения в первом опыте (провод над компасом). Это объясняется тем, что линии индукции магнитного поля тока представляют собой замкнутые окружности, охватывающие проводник. Поэтому в точках пространства над проводником и под ним векторы магнитной индукции направлены в противоположные стороны.

Ответ: Направление отклонения стрелки изменилось на противоположное.

6. Подтвердилась или не подтвердилась ваша гипотеза исследования?

Гипотеза о том, что вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку, полностью подтвердилась. Наблюдаемое в обоих опытах отклонение магнитной стрелки при протекании тока по проводнику является прямым экспериментальным доказательством существования этого поля.

Ответ: Да, гипотеза исследования подтвердилась.