Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Téma sady: Elektrický proud Název: VY_32_INOVACE_Působení magnetického pole na vodič Škola pro 21. století

Prezentace je určena pro výklad silového působení magnetického pole na vodič s proudem a nabité částice v 9. ročníku ZŠ. Prezentace se skládá ze tří částí: Opakování učiva (snímky 5 – 8): magnetické pole, permanentní magnety, magnetické indukční čáry, magnetické pole vodičů s proudem, Ampérovo pravidlo pravé ruky. Výklad nové látky (snímky 9 – 12): působení magnetického pole na vodič s proudem, magnetická síla, Flemingovo pravidlo levé ruky, katodové paprsky, polární záře Shrnutí probrané látky a závěrečný test (snímky 13 – 24). 2 Anotace

Popis práce s prezentací: Mezi jednotlivými snímky se přechází standardním způsobem. Snímky č. 8, 10, 11 obsahují hypertextové odkazy na videa a animace umístěné na webových stránkách, které se zobrazí po kliknutí na ikonu (obrázek filmového pásu). Snímky č. 15 – 24 obsahují testové otázky s nabídnutými možnostmi odpovědí. Žáci po kliknutí na odpověď na interaktivní tabuli, nebo myší přímo v prezentaci ihned zjistí, zda odpověděli správně (zobrazí se ikona správné nebo nesprávné odpovědi, která po chvíli opět zmizí). Časová náročnost 40 min. 3 Anotace

Působení magnetického pole na vodič 4

Magnetické pole vytváří: permanentní magnety zmagnetovaná tělesa vodiče s proudem pohybující se nabitá tělesa nebo nabité částice 5 Opakování – Magnetické pole

Permanentní magnet je trvale zmagnetované těleso. Má dva póly: severní (N-bývá označený), jižní (S) Souhlasné póly dvou magnetů se odpuzují Nesouhlasné póly dvou magnetů se přitahují Magnetka je malý permanentní magnet Poblíž severního zeměpisného pólu je jižní magnetický pól Země (magnetka se k němu otáčí svým severním pólem) 6 Opakování – Permanentní magnety

Jsou to křivky znázorňující magnetické pole 7 Opakování – Magnetické indukční čáry Obr.1 Obr.2 Obr.3

1820 H. Ch. Oersted (dán) objevil pomocí magnetky magnetické pole v okolí vodičů s proudem Ampérovo pravidlo pravé ruky: Uchopíme vodič pravou rukou tak, že palec ukazuje v dohodnutém směru proudu (od + k –), pak pokrčené prsty ukazují směr indukčních čar. 8 Opakování – Magnetické pole vodičů s proudem Obr.4Obr.5

Na vodič s proudem v magnetickém poli působí magnetická síla, jejíž velikost závisí na: Silovém působení magnetického pole („síle magnetu“) Velikosti proudu Délce vodiče (kterou zasahuje do magnetického pole) Úhlu, který svírá vodič se směrem magnetických indukčních čar Využití: elektromotory, reproduktory, měřící přístroje – ampérmetr, voltmetr) 9 Působení magnetického pole na vodič s proudem

Když levou ruku umístíme do magnetického pole tak, aby magnetické indukční čáry vstupovaly do dlaně a prsty ukazovaly v dohodnutém směru proudu ve vodiči, tak palec ukazuje směr působení magnetické síly 10 Flemingovo pravidlo levé ruky Obr.6

Vznikají mezi elektrodami v trubici, ve které je vakuum, po připojení ke zdroji vysokého napětí (je to proud elektronů) Po dopadu na vhodnou látku způsobí její světélkování Směr paprsků se dá vychylovat magnetickým polem Využití: TV obrazovky, monitory, osciloskopy 11 Katodové paprsky Obr.7

Trajektorie nabitých částic ze Slunce a kosmického prostoru jsou zakřivovány magnetickým polem Země a vstupují do atmosféry poblíž pólů (odkud vystupují magnetické indukční čáry) Po nárazech nabitých částic do molekul ve vzduchu vzniká světelné záření – polární záře 12 Polární záře Obr.8 Obr.9

Zopakovali jsme základní pojmy z učiva o magnetizmu: permanentní magnet, magnetická indukční čára, Ampérovo pravidlo pravé ruky Na čem závisí velikost magnetické síly působící na vodič s proudem v magnetickém poli Co říká Flemingovo pravidlo levé ruky Co jsou katodové paprsky Jak vzniká polární záře 13 Co jsme se dozvěděli?

Následující test se skládá z 10 uzavřených otázek Každá otázka nabízí 3 možné odpovědi Právě jedna odpověď je správná Jestli jste odpověděli správně se dozvíte po kliknutí na odpověď Hodně štěstí … 14 Závěrečné opakování

15 1.Když se zvětší proud procházející vodičem v magnetickém poli, tak se velikost magnetické síly: Nezmění Zmenší Zvětší

16 2.Největší síla působí na vodič s proudem, když svírá se siločárami úhel: 0° 45° 90°

17 3.Směr působení magnetické síly na vodič s proudem v magnetickém poli popisuje: Ampérovo pravidlo pravé ruky Oerstedovo pravidlo levé ruky Flemingovo pravidlo levé ruky

18 4.Katodové paprsky jsou proudem: protonů neutronů elektronů

19 5.Nejvíc nabitých částic ze Slunce a kosmického prostoru vstupuje do zemské atmosféry poblíž: rovníku 50. rovnoběžky Zemských pólů

20 6.Silového působení magnetického pole na vodič s proudem se nevyužívá v: elektromotorech reproduktorech elektromagnetech

21 7.Křivky znázorňující magnetické pole se nazývají: Magnetické siločáry Elektrické siločáry Magnetické indukční čáry

22 8.Když se změní směr proudu ve vodiči, který je v mag. poli a směr mag. indukčních čar se nezmění tak se směr působení magnetické síly: nezmění změní na kolmý změní na opačný

23 9.Když se změní směr proudu ve vodiči, který je v mag. poli a směr mag. indukčních čar se změní na opačný, tak se směr působení mag. síly: změní na opačný změní na kolmý nezmění

24 10.Souhlasné póly magnetů: se přitahují na sebe nepůsobí se odpuzují

Použitá literatura: RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN Jiné zdroje: Obr. 1 - AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 2 - AUTOR NEUVEDEN. lucy.troja.mff.cuni.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 3 - AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 4 - AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 5 - REICHL, Jaroslav; VŠETIČKA, Martin. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 6 - AUTOR NEUVEDEN. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 7 - D-KURU/WIKIMEDIA COMMONS. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 8 - STRANG, Joshua. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 9 - NASA. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Použité zdroje