Новости
Набор демонстрационный «Магнитное поле кольцевых токов»
Современный демонстрационный набор предназначен для экспериментального изучения магнитных полей, создаваемых электрическим током, и силового взаимодействия между проводниками. В отличие от классических демонстраций с железными опилками, данный комплекс позволяет проводить количественные измерения индукции магнитного поля с помощью цифрового датчика на эффекте Холла и визуализировать результаты на экране компьютера .
Назначение и область применения
Набор предназначен для использования на уроках физики в средних общеобразовательных школах, лицеях, гимназиях и учреждениях СПО при изучении раздела «Электродинамика» (темы: «Магнитное поле тока», «Сила Ампера», «Магнитное поле соленоида», «Катушки Гельмгольца») .
Основные дидактические задачи:
-
Демонстрация зависимости индукции магнитного поля от силы тока в проводнике
-
Изучение связи плотности витков соленоида с индукцией магнитного поля
-
Исследование распределения магнитного поля на оси плоской катушки
-
Изучение магнитного поля катушек Гельмгольца
-
Демонстрация взаимодействия параллельных и антипараллельных токов
Чему научится ученик:
-
Проводить демонстрационные эксперименты с регистрацией данных на компьютере
-
Строить графики зависимостей индукции магнитного поля от координаты и силы тока
-
Обрабатывать экспериментальные данные методом линеаризации
-
Выполнять все этапы научного исследования: от наблюдения качественных закономерностей до количественного анализа
Комплектация
Набор поставляется в полном соответствии с требованиями ФГОС и включает следующие компоненты :
| № | Наименование | Количество |
|---|---|---|
| 1 | Соленоид сдвоенный | 1 шт. |
| 2 | Катушка плоская | 2 шт. |
| 3 | Провод специальный (длина 120 см) | 1 шт. |
| 4 | Цифровой датчик магнитного поля | 1 шт. |
| 5 | Соединительный кабель USB | 1 шт. |
| 6 | Шкала на магнитной основе | 1 шт. |
| 7 | Резистор 1 Ом | 1 шт. |
| 8 | Нить | 2 шт. |
| 9 | Методическое обеспечение на русском языке | 1 шт. |
| 10 | Программное обеспечение для проведения демонстрационных экспериментов | 1 комплект |
| 11 | Программное обеспечение для расчетного моделирования | 1 комплект |
| 12 | Упаковка (лоток) | 1 шт. |
Программное обеспечение и методическое сопровождение
Программное обеспечение для проведения экспериментов
ПО содержит 4 готовых сценария для изучения:
-
Зависимости магнитного поля от силы тока
-
Зависимости магнитного поля от координаты
Каждый сценарий включает:
-
Оптимальные настройки датчиков для проведения эксперимента
-
Инструменты для последующей обработки собранных данных
Сценарии позволяют выполнить все этапы научного исследования:
-
Демонстрация качественных закономерностей (больше-меньше, растет-убывает-не зависит)
-
Количественные исследования с измерением величин
-
Формирование таблицы наблюдений
-
Построение графиков
-
Сопоставление экспериментальных данных с графиками различных функций
-
Обработка данных методом линеаризации
Программное обеспечение для моделирования
Расчетная модель магнитного поля катушки обеспечивает:
-
Расчет и визуализацию картины магнитного поля вокруг катушки с током
-
Сравнение экспериментальных данных с теоретическими моделями
Перечень тем, проводимых демонстраций и исследований :
| № | Название эксперимента |
|---|---|
| 1 | Направление вектора магнитной индукции поля плоской катушки с током |
| 2 | Зависимость индукции магнитного поля катушки от силы тока в ней |
| 3 | Связь плотности витков соленоида с индукцией магнитного поля в нем |
| 4 | Зависимость индукции магнитного поля на оси плоской катушки от расстояния до её центра |
| 5 | Исследование магнитного поля катушек Гельмгольца |
| 6 | Взаимодействие параллельных и антипараллельных токов |
Преимущества использования в учебном процессе
1. Цифровые технологии измерений
Использование датчика Холла вместо традиционных железных опилок позволяет проводить точные количественные измерения и получать объективные данные .
2. Интеграция с компьютером
Все данные выводятся на экран компьютера в реальном времени, что обеспечивает наглядность для всего класса и возможность сохранения результатов для последующего анализа .
3. Комплексный подход
Набор позволяет изучать различные конфигурации магнитных полей: соленоид, плоские катушки, катушки Гельмгольца, взаимодействие токов .
4. Моделирование и эксперимент
Сочетание реального эксперимента с расчетным моделированием позволяет сопоставлять теорию и практику .
Условия хранения и эксплуатации
-
Хранить набор в сухом помещении при комнатной температуре
-
Беречь датчик магнитного поля от ударов и падений
-
Избегать воздействия сильных внешних магнитных полей на датчик
-
После использования протереть элементы от пыли мягкой сухой тканью
-
Соединительные провода хранить в размотанном состоянии
Заключение
Набор демонстрационный «Магнитное поле кольцевых токов» — это современное учебное оборудование, которое выводит изучение электродинамики на качественно новый уровень. Сочетание цифровых измерений, компьютерной визуализации и традиционных демонстраций позволяет учащимся не только увидеть, но и количественно исследовать магнитные поля различной конфигурации.
Благодаря вхождению в актуальные перечни Минпросвещения РФ и наличию российского программного обеспечения, набор полностью соответствует требованиям ФГОС и может быть приобретен как в рамках федеральных программ оснащения школ, так и для планового обновления кабинета физики.
Закажите демонстрационный набор «Магнитное поле кольцевых токов» для вашего образовательного учреждения и сделайте уроки физики по-настоящему современными и увлекательными!