Сила Ампера
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Сила Ампера», 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. 87. Сила Ампера. 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 «Сила Ампера» 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:
- 1Зрозуміти фізичну природу сили Ампера — сили взаємодії магнітного поля зі струмом.Опанувати ➔
- 2Засвоїти формулу закону Ампера: F_A = B · I · L · sin α.Опанувати ➔
- 3Опанувати правило лівої руки для безпомилкового знаходження напрямку сили Ампера.Опанувати ➔
- 4Дізнатися про будову динамічного гучномовця (динаміка) та електровимірювальних приладів.Опанувати ➔
🔊 Як магніт і шматочок дроту створюють музику в твоїх навушниках?
Коли дріт зі струмом потрапляє в магнітне поле, невидима сила миттєво виштовхує або втягує його з шаленою міццю. Саме ця сила змушує обертатися колеса електромобілів, потяги метро, вентилятори і навіть змушує мембрану навушників коливатися 20 000 разів на секунду, відтворюючи улюблені треки! Як працює сила Ампера?
1. Закон Ампера та формула сили
У 1820 році французький фізик Андре-Марі Ампер встановив, що магнітне поле діє з механічною силою на будь-який провідник, по якому тече електричний струм. Цю силу називають силою Ампера (F_A).
Закон сили Ампера:
F_A = B · I · L · sin α
- B — модуль індукції магнітного поля (Тл);
- I — сила струму в провіднику (А);
- L — активна довжина частини провідника, що перебуває в магнітному полі (м);
- α — кут між вектором магнітної індукції B та напрямком струму в провіднику.
Аналіз залежності від кута α:
• Якщо провідник розташований перпендикулярно до ліній поля (α = 90°, sin 90° = 1), сила Ампера максимальна: F_A = F_A,max = B I L.
• Якщо провідник паралельний лініям поля (α = 0° або 180°, sin α = 0), сила Ампера строго дорівнює нулю (F_A = 0)!
2. Правило лівої руки для сили Ампера
Напрямок дії сили Ампера визначають за допомогою правила лівої руки:
Правило лівої руки:
Якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітної індукції B входили в долоню (долоня повернена до північного полюса N), а чотири витягнуті пальці вказували за напрямком струму, то відігнутий на 90° великий палець покаже напрямок сили Ампера F_A.
Застосування сили Ампера: електрозвуковий динамік
У гучномовці (акустичній колонці або навушниках) котушка зі струмом прикріплена до паперового чи полімерного дифузора та розташована в кільцевому зазорі постійного магніту. Звуковий струм змінюється з частотою звуку (від 20 Гц до 20 000 Гц). Сила Ампера змушує котушку та мембрану коливатися вперед-назад з тією самою частотою, штовхаючи повітря й породжуючи чутні звукові хвилі!
За якої орієнтації провідника зі струмом у магнітному полі сила Ампера дорівнює нулю?
3. Практикум: розрахунок сили Ампера (Вправа 12.2)
Умова: Прямолінійний провідник зі струмом I = 6 А і активною довжиною L = 15 см перебуває в однорідному магнітному полі з індукцією B = 0,8 Тл. Обчисліть силу Ампера, що діє на провідник, якщо він утворює з лініями магнітної індукції кут α = 30°.
1. Записуємо формулу сили Ампера:
F_A = B · I · L · sin α
2. Переводимо довжину в одиниці СІ:
L = 15 см = 0,15 м
3. Знаходимо синус кута 30°:
sin 30° = 0,5
4. Обчислюємо силу FA:
F_A = 0,8 Тл · 6 А · 0,15 м · 0,5 = 4,8 · 0,075 = 0,36 Н.
Висновок: На провідник діє механічна сила Ампера 0,36 Н, напрямок якої однозначно задається правилом лівої руки.
Шпаргалка до § 12: Сила Ампера
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
⚡ Формула
F_A = B · I · L · sin α. Сила максимальна при α = 90°.
🖐️ Ліва рука
Поле B в долоню, 4 пальці за струмом → великий палець показує силу F_A.
🔊 Гучномовець
Коливання котушки зі струмом у полі магніту породжують звук.
🎯 Прилади
Гальванометри, амперметри та вольтметри магнітоелектричної системи.
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)», § 12, с. 87. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Визначення напрямку сили Ампера за рисунком
💡 Підказка від нас: Розкрий ліву руку: лінії поля виходять із півночі N і входять у долоню, спрямуй 4 пальці за плюсом струму.
Розрахунок сили Ампера за формулою F_A = B · I · L
💡 Підказка від нас: Перевір одиниці: довжину переведи в метри (L = L_см / 100). При перпендикулярному полі sin 90° = 1.
Умова рівноваги провідника на підвісах у магнітному полі
💡 Підказка від нас: Провідник перебуває в невагомості (сила натягу ниток дорівнює нулю), коли сила Ампера врівноважує силу тяжіння: F_A = m · g.
Бос-тест до § 12: Сила Ампера
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми