ДЭ 1б. Постоянные магниты. Демонстрация взаимодействия полюсов магнитов

Способствует достижению целей:

1. Учащийся должен владеть экспериментальным умением определять полюса магнита.

2. Учащийся должен иметь представление о полюсах постоянного магнита.

Постоянные ферритовые и неодимовые магниты различной формы (полосовые, подковообразные, кольцевые, дисковые); небольшие железные (стальные) предметы (гвозди, скрепки и т.д.).

После того, как магниты были пущены по рядам и дошли до последних парт нужно обратить внимание учащихся на взаимодействие магнитов друг с другом. Магниты не только притягивают, но и отталкивают друг друга. И когда магниты будут возвращать по рядам назад к учителю, учащиеся будут иметь возможность это проверить. Желательно чтобы магниты имели одинаковую форму. Хорошо подойдут кольцевые либо дисковые магниты.

В случае с притяжением удается добиться полного наложения одного магнита на другой, а вот в случае с отталкиванием этого добиться сложно, даже прилагая большие усилия. Чем сильнее магниты, тем большим будет эффект. Стоит заострить внимание учащихся на этих моментах. У них наверняка уже будет «витать» ответ на вопрос, почему так происходит, скорее всего, они проведут аналогию с взаимодействием электрических зарядов. Тогда можно условно назвать одну сторону магнита красной, а другую синей и говорить о том, что стороны (грани) одинакового цвета отталкиваются, а разного цвета притягиваются.

Примечание. В строгом случае необходимо три одинаковых магнита, чтобы это доказать – такое исследование можно оставить на факультативное занятие.

Необходимо акцентировать внимание учащихся на том, что железные предметы лучше притягиваются к концам полосового магнита. Объяснить, что места, в которых действие магнита проявляется наиболее сильно, называются полюсами магнита.

Примечание. Понятие магнитного полюса для восьмиклассников слишком сложное, так как может быть применимо и к витку с током. Полюс магнита это источник силовых линий магнитного поля.

Под северным магнитным полюсом понимают область магнита, из которой выходят силовые линии, а южный полюс – область, в которую линии входят. Но тогда выражение «полюс – место наибольшего притяжения» не имеет смысла.

В то же время магнитный полюс Земли – точка пересечения магнитной оси Земли с её поверхностью, точка, в которую указывает стрелка магнитного компаса.

Также необходимо продемонстрировать, что у магнита есть области, где притяжения нет, это нейтральная зона.

Еще убедительнее опыт с использованием кольцеобразных магнитов. Их можно поместить на вертикальный неферромагнитный стержень (деревянную палочку), диаметр которого чуть меньше внутреннего отверстия магнитов. Если расположить магниты одноименными полюсами друг к другу, то верхний магнит зависнет над нижним, что будет эффективным доказательством отталкивания одноименных полюсов магнита.

Примечание. Можно использовать другой вариант, в котором магниты помещаются в прозрачный цилиндрический сосуд, однако в этом случае существует опасность того, что сосуд при взаимодействии может разбиться. Кроме того подобрать сосуд сложнее, чем стержень.

Можно указать, что раз верхний магнит находится в равновесии, то сила тяжести уравновешивается силой магнитного отталкивания. Зная массу верхнего магнита, эту силу можно рассчитать.

1. Как определить нейтральную зону магнита? Полюса магнита?
2. Как взаимодействуют между собой полюса магнита?