Магнітне поле струму. Правило свердлика
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Магнітне поле струму. Правило свердлика», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: Розділ 2. Магнітні та електромагнітні явища • с. 82. Магнітне поле струму. Правило свердлика. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Магнітне поле струму. Правило свердлика» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1З’ясувати структуру магнітного поля прямого провідника зі струмом (концентричні кола).Опанувати ➔
- 2Опанувати правило свердлика (правого гвинта) для прямого провідника.Опанувати ➔
- 3Навчитися застосовувати правило правої руки для котушки зі струмом (соленоїда).Опанувати ➔
- 4Уміти визначати північний і південний магнітні полюси котушки.Опанувати ➔
🔩 Як закручування звичайного штопора чи гвинта допомагає визначити невидиме магнітне поле?
Провідник зі струмом породжує магнітне поле, яке закручується навколо нього концентричними колами. Але за якою стрілкою — за годинниковою чи проти? Фізики винайшли геніальне мнемонічне правило правої руки та правого свердлика, яке дозволяє безпомилково передбачити магнітні полюси будь-якої котушки в радіоприладах!
1. Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом
У 1820 році Ганс Християн Ерстед відкрив, що навколо будь-якого провідника зі струмом існує магнітне поле. Якщо пропустити струм через вертикальний провідник, пропущений крізь горизонтальний картон із залізними ошурками, ошурки зорієнтуються вздовж концентричних кіл, центром яких є провідник.
Правило правої руки (правило свердлика) для прямого провідника:
Якщо спрямувати відігнутий на 90° великий палець правої руки за напрямком струму в провіднику, то чотири зігнуті пальці покажуть напрямок ліній магнітної індукції цього струму.
Еквівалентне правило свердлика: Якщо поступальний рух правого гвинта спрямований за струмом, то напрямок обертання ручки показує напрямок ліній індукції.
2. Магнітне поле котушки зі струмом (соленоїда)
Якщо згорнути дріт у спираль, утворюється котушка зі струмом (соленоїд). Магнітні поля кожного окремого витка додаються за принципом суперпозиції полів.
Картина ліній магнітної індукції соленоїда повністю повторює магнітне поле смугового магніту! Усередині котушки лінії майже паралельні — поле є практично однорідним і дуже потужним, а на торцях виникають чітко виражені магнітні полюси: північний (N) і південний (S).
Правило правої руки для котушки (соленоїда):
Якщо чотирма зігнутими пальцями правої руки охопити котушку, спрямувавши їх за напрямком струму у витках, то відігнутий на 90° великий палець вкаже напрямок на північний полюс (N) котушки (тобто напрямок вектора B всередині соленоїда).
Що більший струм у витках, то сильніше магнітне поле котушки (B ~ I).
Зі збільшенням густини витків на одиницю довжини поле пропорційно зростає (B ~ n).
Введення сталевого осердя посилює поле котушки в сотні й тисячі разів (електромагніт)!
Як зміниться магнітна дія котушки зі струмом, якщо зменшити силу струму в ній у 2 рази?
3. Практикум: визначення полюсів соленоїда (Вправа 11.2)
Завдання: Котушка підключена до джерела постійного струму так, що на передньому боці витків струм тече знизу вгору. Визначте, який полюс утвориться на лівому кінці котушки, і як поводитиметься підвішений поруч постійний магніт, звернений до котушки північним полюсом N.
1. Застосовуємо правило правої руки для соленоїда:
Охоплюємо котушку правою рукою так, щоб чотири пальці на передній стінці вказували знизу вгору (за струмом). Відігнутий великий палець вказує ліворуч.
2. Визначаємо полюси котушки:
Лівий торець котушки є північним полюсом (N), правий — південним (S).
3. Аналізуємо взаємодію з підвішеним магнітом:
Лівий торець котушки (N) наближений до північного полюса магніту (N). Однойменні полюси відштовхуються, тому постійний магніт відштовхуватиметься від котушки!
Шпаргалка до § 11: Магнітне поле струму. Правило свердлика
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
⭕ Прямий струм
Силові лінії — концентричні кола навколо провідника.
🖐️ Прямий дріт
Великий палець за струмом I → 4 пальці показують закручування ліній B.
🌀 Соленоїд
4 пальці за струмом у витках → великий палець показує на північний полюс N.
🧲 Полюси котушки
Котушка поводиться як повноцінний штабовий магніт із полюсами N і S.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника «Фізика 9 клас (Бар'яхтар, Довгий та ін., Ранок 2026)», § 11, с. 82. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Визначення напрямку ліній поля біля прямого дроту
💡 Підказка від нас: Спрямуй подумки великий палець правої руки за стрілкою струму — зігнуті пальці покажуть напрямок кола.
Знаходження магнітних полюсів котушки зі струмом
💡 Підказка від нас: Подивись, з якого боку струм намотаний на витках до тебе, і застосуй правило правої руки для соленоїда.
Взаємодія двох котушок зі струмом, підвішених поруч
💡 Підказка від нас: Визнач полюси обох котушок. Якщо сусідні торці мають однакові полюси (N і N) — котушки відштовхнуться; якщо різні (N і S) — притягнуться.
Бос-тест до § 11: Магнітне поле струму. Правило свердлика
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми