مغناطیس
فعالیت صفحه 90
الف) با استفاده از خمیر بازی، مداد و آهن ربای نعلی شکل قطب شمال و جنوب را پیدا کنید.
آهنربای نعلی شکل را روی مداد قرار داده پس از چرخیدن در راستای شمال و جنوب می‌ایستد به طوری که
شاخه N آن به سمت شمال و شاخه S آن به سمت جنوب می‌ایستد.
ب) به کمک یونولیت و یک آهنربای تیغه‌ای کوچک و ظرف آب یک قطب نمای ساده بسازید.
داخل یک ظرف آب ریخته یک تکه یونولیت را داخل آب قرار داده آهنربای تیغه‌ای را روی آن قرار میدهیم. آهنربا
همراه با یونولیت شروع به چرخیدن میکند و در جهت شمال و جنوب می‌ایستد.
فعالیت صفحه 90
با استفاده از آهنربا و وسایل زیر، مواد را به دو دسته تقسیم‌بندی کنید. موادی را که جذب آهن‌رباها میشوند
مواد مغناطیسی و بقیه را غیر مغناطیسی بنامید.
قیچی – میخ – گیره فلزی – سکه – قوطی نوشابه – پوش برگ – بطری – مداد و …
| مواد مغناطیسی | مواد غیرمغناطیسی |
|
قیچی میخ گیره سکه |
فویل آلومینیوم قوطی نوشابه لیوان شیشه‌ای بطری مداد کتاب |
فعالیت صفحه 91
آهن ربای تیغه ای را همانند شکل به وسیلهٔ نخی بیاویزید و سپس قطب های آهن ربای دیگری را به قطب
های این آهن ربا نزدیک کنید. مشاهدهٔ خود را برای حالت هایی که قطب های همنام و غیر همنام آهن ربا به
هم نزدیک می شوند، بیان کنید.
وقتی دو بار همنام به هم نزدیک میشوند همدیگر را دفع میکنن (رانش)
وقتی دو بار ناهمنام به هم نزدیک میشوند همدیگر را جذب میکنن (ربایش)
فعالیت صفحه 91
همانند شکل روبه رو یک میخ کوچک یا سوزن ته گرد را به انتهای آهن ربا نزدیک کنید تا به آهن ربا بچسبد.میخ
بعدی را به نوک میخ اول نزدیک کنید. این کار را برای میخ های دیگر نیز تکرار کنید. به نظر شما چگونه آهن ربا،
میخ اول را جذب کرده است؟
با نزدیک کردن آهن ربا میدان مغناطیسی باعث آهن ربا شدن سوزن شده قطب های نا همنام یکدیگر را می
ربایند
میخ اولی چگونه میخ دوم را جذب کرده است؟
به روش القا توسط سوزن اول
اگر به آرامی میخ اول را از آهن ربا جدا کنیم، چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا میخ‌های دیگر سر جای خود باقی می‌مانند
یا اینکه از میخ اول جدا میشوند؟
آهنربا بر طبق خاصیت القای مغناطیسی میخ اول را طوری به آهن ربا تبدیل میکند که قطب‌های ناهمنام میخ
و آهنربا روبه‌روی هم قرار گیرند و به همین ترتیب با جذب میخ‌های بعدی زنجیره مغناطیسی ایجاد شده است.
اگر به آرامی میخ اول را از آهن ربا جدا کنیم میخ‌های دیگر سر جای خود باقی می‌مانند.
فعالیت صفحه 92
الف) همانند شکل به کمک یک آهنربای تیغه‌ای و یک میخ، یک آهنربا بسازید وسپس قطب‌های آهنربای
ساخته شده را به وسیله آهنربای تیغه‌ای یا قطب‌نما تعیین کنید.
با نزدیک کردن آهن ربا میدان مغناطیسی باعث آهن ربا شدن سوزن شده قطب های نا همنام یکدیگر را می
ربایند
ب) به کمک میله چوبی، پایه و چند آهنربای حلقه‌ای، فنر مغناطیسی بسازید و درباره کاربردهای احتمالی آن
فکر کنید.
رباهای حلقه ای را طوری مقابل هم قرار می دهیم که قطب ها همنام روبروی هم قرار گیرند
آزمایش کنید صفحه 93
هدف آزمایش: ساخت آهنربای الکتریکی
مواد و وسایل: دو باتری قلمی و جای آن، سیم‌های رابط، کلید قطع و وصل، میخ یا پیچ در اندازه متوسط، چسب
نواری، سیم مخصوص (لاکی) برای درست کردن سیم پیچ و گیره‌های کاغذ یا واشرهای آهنی
روش اجرا:
۱- دور میخ یا پیچ سیم مخصوص را بپیچید.
۲- مدار الکتریکی را کامل کنید و کلید را ببندید.
۳- میخ را به گیره‌های کاغذی یا واشرهای آهنی نزدیک کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟
جذب میشوند
۴- اگر کلید را باز کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟
میخ ها و واشر های اهنی می افتند
فعالیت صفحه 94
الف) به کمک قطب‌نما یا یک آهنربا که قطب S و N آن معلوم است، قطب‌های آهنربای الکتریکی ساخته شده
در آزمایش صفحه قبل را تعیین کنید.
قطب‌های آهنربای الکتریکی را به وسیله‌ی آهنربای معمولی میتوان تشخیص داد، قطب‌های همنام نیروی
دافعه بر هم وارد میکنند.
ب) در شکل روبه‌رو، جای پایانه‌های باتری را در مدار عوض میکنیم. در نتیجه جای قطب‌های S و N آهنربای
الکتریکی عوض می‌شود. از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
با تغییر چهت جریان ، قطب ها تغییر میکند.
پ) اگر به جای یک باتری از چند باتری پشت سر هم استفاده کنیم و آهنربای الکتریکی را در گیره‌های کاغذی
یا براده‌های آهن قرار دهیم، تعداد بیشتری گیره را جذب میکند. از این آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
با افزایش جریان میتوان خاصیت مغناطیسی قوی تری تولید کرد.
ت) هر چه تعداد دورهای سیم پیچ بیشتر شود، آهنربای الکتریکی براده‌های بیشتری را جذب میکند. از این
آزمایش چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
هرچه تعداد دور سیم های اطراف میخ بیشتر باشد خاصیت مغناطیسی قوی تر می شود.
فعالیت صفحه 94
یکی از کاربردهای آهن رباهای الکتریکی، در جرثقیل هایی است که ماشین های قراضه یا زباله های آهنی
بزرگ را بلند می کنند. در شکل روبه رو توضیح دهید:
الف) چگونه این جرثقیل ها اجسام را بلند میکنند؟
وقتی به سیم پیچی که اطراف یک هسته ی آهنی بزرگ قرار دارد جریان برق مستقیم وصل شود آهن خاصیت
مغناطیسی پیدا کرده و تکه های آهن قراضه را جذب می کند
ب) وقتی بخواهند ماشین یا زباله را رها کنند، چه عملی را انجام م یدهند؟
ب) وقتی جریان الکتریکی را قطع کنند هسته ی آهنی خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد و آهن
های قراضه به پایین می افتند
آزمایش کنید صفحه 96
هدف آزمایش: ساخت موتور الکتریکی ساده
مواد و وسایل: چند متر سیم مخصوص 0.5 میلی متری لاکی، لیوان کاغذی یا پلاستیکی مقاوم، چند آهن ربای
کوچک قوی (نئودیمیوم) ، باتری بزرگ 1.5 ولتی ، گیرهٔ کاغذی و سیم های سوسماری، دو باتری قلمی و جای
باتری.
به عهده دانش آموز
آزمایش کنید صفحه 96
هدف آزمایش:
ساخت یک مولد برق ساده
مواد و وسایل:
لولهٔ پلاستیکی (سرنگ) ، سیم مخصوص نازک لاکی، لامپ کوچک LED یک آه نربای کوچک قوی، چسب لنت،
سوکت و سیم های رابط.
روش اجرا :
1- سیم مخصوص را به دور لولهٔ پلاستیکی آنقدر می پیچیم تا یک سیم پیچ با حداقل 600 تا 1000 دور تشکیل
می شود
2- دو سر سیم را به پایانه های LED وصل میکنیم
3- آهن ربا را در لوله (سرنگ) قرار می دهیم و سر لوله را می بندیم.
4- آهن ربا را با سرعت در لوله حرکت میدهیم.
آیا لامپ روشن می شود؟
بله روشن می شود
چگونه می توان نور لامپ را بیشتر کرد؟
می دانیم که تعداد دورهای سیم پیچ با میزان نور رابطه مستقیم دارد؛ پس هر چه قدر تعداد دورها بیشتر
باشد، میزان نور لامپ هم بیشتر خواهد بود.
آیا می‌توانید توضیح دهید در این آزمایش انرژی جنبشی شما به چه انرژی‌هایی تبدیل شده است؟
به انرژی الکتریسیته و گرمایی تبدیل شده است. با نیروی جنبشی که تولید کردیم، انرژی الکتریسیته تولید
شده و باعث روشن شدن لامپ می شود و لامپ نیز با روشنایی خود گرمای نسبتا کمی را تولید می کند.
فعالیت صفحه 96
تحقیق کنید در یک نیروگاه برق آبی، چگونه برق تولید می‌شود؟
بوسیله ی انرژی حرکتی آب توربین آبی به حرکت در می آید سپس این توربین به یک دینام یا ژنراتور متصل
است و آنرا می چرخاند در نتیجه وقتی سیم ژنراتور خطوط میدان مغناطیسی آهنربایی را قطع می کند در آن
جریان الکتریکی تولید می شود
