Презентация по физике 11 класс на тему "Магнитный поток"

• 1 слайд

  Магнитный поток
  Физика 11 класс
  

• 2 слайд

  Аналогия с потоком жидкости
  Магнитный поток – характеризует магнитное поле в определенной области пространства.
  При наборе воды (фото), нас не интересует вся вода ручья (водопада), а только та ее часть которая попадает в плоскость горловины бутылки.
  

• 3 слайд

  Аналогия с потоком жидкости
  Поток жидкости – объем жидкости протекающей сквозь поперечное сечение трубы за единицу времени.
  Поток жидкости
  Пусть жидкость двигается со скоростью
  v по трубе с площадью сечения ∆S
  На рисунке:
  v – скорость течения воды
  ∆S – площадь сечения
  ∆S⊥ - площадь сечения перпендикулярная скорости
  α – угол между сечением и перпендикулярным сечением.
  Объем жидкости которая пройдет через сечение ∆S
  
  ∆V= ∆S⊥ v ∆t= ∆S v ∆tcosα
  

• 4 слайд

  Аналогия с потоком жидкости
  Тогда формула потока жидкости (или поток вектора скорости):
  Поток жидкости
  Ф= ∆𝑉 ∆𝑡 = ∆𝑆𝑣∆𝑡𝑐𝑜𝑠𝛼 ∆𝑡 =𝑣∆𝑆𝑐𝑜𝑠𝛼
  Ф=𝒗∆𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  

• 5 слайд

  Магнитный поток
  

• 6 слайд

  Магнитный поток
  Краткие итоги:
  Магнитный поток, или поток вектора магнитной индукции −− скалярная величина, которая количественно описывает прохождение магнитного поля через некоторую поверхность.
  Ф=𝐵𝑆𝑐𝑜𝑠𝛼
  Магнитный поток Ф, пронизывающий площадь контура, зависит от:
  величины вектора магнитной индукции;
  площади контура;
  его ориентации относительно линий индукции магнитного поля.
  Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м2:
  

• 7 слайд

  Задачи
  Задача 1.
  Индукция однородного магнитного поля B=0,1 Тл направлена по оси Y. Найдите магнитный поток сквозь четверть круга радиусом R=10 см, расположенную в плоскости XZ (рис. 1, а) под углом 60° к плоскости XZ (рис 1, б).
  Дано:
  B=0,1 Тл
  R=0,1 м
  Ф-?
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  Ф= 𝑩𝝅 𝑹 𝟐 𝟒 = 𝟎,𝟏∗𝟑,𝟏𝟒∗𝟎,𝟎𝟏 𝟒 =𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟕𝟖𝟓 Вб=𝟕𝟖𝟓∗ 𝟏𝟎 −𝟔 Вб=𝟕𝟖𝟓 мкВб
  - площадь четверти круга
  α – угол между вектором нормали и вектором индукции
  α = 0 для первой ситуации => cos0 = 1
  Поэтому получаем:
  𝑺= 𝝅 𝑹 𝟐 𝟒
  

• 8 слайд

  Задачи
  Задача 1.
  Индукция однородного магнитного поля B=0,1 Тл направлена по оси Y. Найдите магнитный поток сквозь четверть круга радиусом R=10 см, расположенную в плоскости XZ (рис. 1, а) под углом 60° к плоскости XZ (рис 1, б).
  Дано:
  B=0,1 Тл
  R=0,1 м
  Ф-?
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  Ф= 𝑩𝝅 𝑹 𝟐 𝒄𝒐𝒔α 𝟒 = 𝟎,𝟏∗𝟑,𝟏𝟒∗𝟎,𝟎𝟏∗𝟎,𝟓 𝟒 =𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟑𝟗𝟐𝟓 Вб=𝟑𝟗𝟐,𝟓∗ 𝟏𝟎 −𝟔 Вб=𝟑𝟗𝟐,𝟓 мкВб
  - площадь четверти круга
  α – угол между вектором нормали и вектором индукции
  α = 60˚ для второй ситуации => cos 60˚ = 0,5
  Поэтому получаем:
  𝑺= 𝝅 𝑹 𝟐 𝟒
  

• 9 слайд

  Задачи
  Задача 2.
  Квадратная рамка со стороной a=10 см вдвигается со скоростью v=3 см/с в однородное магнитное поле с индукцией B=10-2 Тл, направленной перпендикулярно плоскости рамки, Найдите магнитный поток сквозь рамку в момент времени t=2 с
  Дано:
  B=10-2 Тл
  t=2 c
  Ф-?
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  Ф=𝑩𝒂𝒗𝒕=𝟏 𝟎 −𝟐 ∗𝟎,𝟏∗𝟑∗ 𝟏𝟎 −𝟐 ∗𝟐=0,6 Вб
  α = 0˚ => cos 0˚ = 1
  Поэтому получаем:
  a=0,1 м
  v=3*10-2 м/с
  𝑩
  t=0
  𝑩
  t=3 c
  a
  x
  𝑺=𝒂𝒙
  𝒙=𝒗𝒕
  =>
  𝑺=𝒂𝒗𝒕
  𝒙−расстояние на которое переместится рамка
  в магнитное поле за время 𝒕
  

• 10 слайд

  Задачи
  Задача 3.
  Проволочное кольцо радиусом R, находящееся в плоскости чертежа, поворачивается на 180˚ относительно вертикальной оси(см. рис.) Индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости чертежа. Найдите изменение магнитного потока сквозь кольцо в результате его поворота.
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  В первом случае α = 0˚ => cos 0˚ = 1
  𝑩
  1
  2
  Ф 𝟏 =𝑩𝝅 𝑹 𝟐
  Во втором случае α = 180˚ => cos 180˚ = -1
  Ф 𝟐 =−𝑩𝝅 𝑹 𝟐
  ∆Ф= Ф 𝟐 − Ф 𝟏 =−𝑩𝝅 𝑹 𝟐 −𝑩𝝅 𝑹 𝟐 =−𝟐𝑩𝝅 𝑹 𝟐
  

• 11 слайд

  Задачи
  Задача 4.
  Найдите магнитный поток Ф в произвольный момент времени t, пронизывающий прямоугольную рамку со сторонами a и b, вращающуюся с угловой скоростью ω. Индукция однородного магнитного поля B перпендикулярна плоскости чертежа. Постройте график зависимости Ф(t).
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  Угловая скорость ω показывает на какой угол повернется рамка за время t
  Поэтому α = ω t.
  B
  ω
  Ф=𝑩𝒂𝒃𝒄𝒐𝒔𝝎𝒕
  

• 12 слайд

  Задачи
  Задача 5.
  Найдите магнитный поток создаваемый однородным магнитным полем с индукцией B и проходящий сквозь полусферу радиусом R
  Магнитный поток
  Ф=𝑩𝑺𝒄𝒐𝒔𝜶
  S=πR2
  Из чертежа хорошо видно, что поток в этом случае равен потоку через поперечное сечение полусферы, т.е. круг
  Ф=ВπR2
  

Краткое описание документа:

В презентации изложен материал в соответствии в учебником В.А. Касьянова "Физика 11 класс" (углубленный курс). И рассмотрены задачи приведенные в конце соответствующего параграфа. Можно использовать как при изучении нового материала, так и при самостоятельном просмотре задач учащимися при решении.Так же используется для повторения темы при подготовки к ЕГЭ.