Итоги главы 3 Электромагнитные явления — Проекты и исследования — 1 — стр. 228

Цель проекта

Основной задачей является демонстрация принципа работы электромагнитного крана. Электромагнит используется для подъёма и перемещения металлических объектов, а также для понимания принципа действия электрического тока и магнитных полей.

Оборудование для модели

- Проволока (медная или любая проводящая);

- Электромагнит (намотанная проволока на железный сердечник);

- Батарея (например, 9 В);

- Переключатель (для включения и выключения тока);

- Металлические объекты (гвозди, болты или другие небольшие металлические предметы);

- Подвижная конструкция (кран), которая может поднимать эти предметы.

Принцип работы электромагнитного крана

Когда через катушку проволоки проходит электрический ток, создаётся магнитное поле, которое притягивает металлические объекты. Электромагнит работает до тех пор, пока ток не проходит через катушку. Выключив ток, магнитное поле исчезает, и предметы падают.

Шаги для создания модели

a. Сборка электромагнита:

- Возьмите железный сердечник (например, гвоздь или болт) и намотайте медную проволоку вокруг него.

- Подключите концы проволоки к батарее с помощью проводников.

- Установите переключатель в цепь, чтобы можно было включать и выключать ток.

b. Создание модели крана:

- Используйте небольшой пластиковый или деревянный каркас, чтобы разместить электромагнит на подвижной платформе (например, с помощью рычага или простого механизма).

- Подвесьте электромагнит таким образом, чтобы он мог поднимать металлические предметы.

c. Подключение:

- Подключите электромагнит к источнику питания через переключатель, чтобы можно было контролировать подачу тока.

d. Демонстрация:

- Включите ток и покажите, как электромагнит притягивает металлические объекты.

- Поставьте металлические предметы под электромагнит, включите его и покажите, как они поднимаются.

- Выключите ток, и объекты упадут.

Теоретическое объяснение:

Включение тока в катушке создаёт магнитное поле вокруг железного сердечника, который превращается в электромагнит. Это поле привлекает металлические объекты. Как только ток отключается, электромагнит теряет свои свойства, и предметы падают.

Модификации и расширение модели

- Демонстрация с использованием разных объектов (например, металлические и неметаллические предметы, чтобы показать, как только металлы могут быть притянуты).

- Измерение силы магнитного поля: с помощью датчиков магнитного поля можно измерить интенсивность поля в разных частях катушки.

- Создание крановой платформы с подъемом и опусканием: можно добавить мотор или простое механическое устройство, которое будет имитировать подъем и опускание крана.

Презентация:

Для демонстрации можно подготовить презентацию, где будет показано:

- Принцип работы электромагнитного крана.

- Как электромагнит используется в реальных кранах (например, на складах или в металлургии).

- Пояснения к каждому этапу создания модели и её работы.

Заключение:

Модель электромагнитного крана позволяет наглядно продемонстрировать принцип работы электромагнитов и их применение для подъёма тяжёлых объектов. Это может быть интересным и познавательным опытом для учащихся, демонстрируя важные принципы физики в повседневной жизни.