Odborný článek

Magnetické pole Země

1. 11. 2011 Gymnaziální vzdělávání
Autor
Jaroslav Reichl

Anotace

Chceme-li zvýšit motivaci žáků o další studium fyziky, je dobré ukázat, co všechno umíme s využitím fyzikálních zákonů naměřit. Málokdo by asi očekával, že s pomocí PET láhve a měděného drátu naměříme relativně přesně velikost horizontální složky magnetické indukce magnetického pole Země. A jde to!

Součástí výuky fyziky jsou i laboratorní cvičení. Ta věnuji procvičování probrané fyzikální látky řešením úloh nebo detailním rozborem experimentů, které s látkou souvisejí. Nejlépe pak takových, které si mohou žáci provést v lavicích samostatně nebo alespoň v menších skupinkách. Občas zařadím i laboratorní práci, která s probíraným učivem úzce souvisí.

Zastáncům fyzikálního měření se bude zdát možná můj názor neakceptovatelný, ale nemám rád „předepsané“ laboratorní práce, při kterých např. žáci tahají po různých materiálech závaží připevněné k padesát let starému siloměru z archaické soupravy pro výuku mechaniky a určují hodnoty součinitele smykového tření, o nichž nemají žádnou představu. Proto se snažím hledat náměty na laboratorní práce tak, aby byly pro žáky zajímavé a mně přitom ukázaly, nakolik žáci probíranou látku pochopili. A když se podaří pomocí běžných (většinou makroskopických) pomůcek proměřit závislosti fyzikálních veličin, jejichž hodnoty jsou v řádech tisícin či miliontin metrů (voltů, ampérů, tesel, joulů, …), o to větší zážitek to pro žáky může být. Tak totiž ukážeme, že fyzika (a fyzik) si umí poradit skutečně s každou (i na první pohled neřešitelnou) situací.

Jednou z takových laboratorních prací je i měření velikosti horizontální složky magnetické indukce magnetického pole Země. Vzhledem k tomu, že jsem chtěl při popisu této práce uvést i základní teorii a vztahy, pomocí kterých se naměřená data zpracovávají, je příspěvek uveden ve formátu PDF, aby byl čitelný pro všechny uživatele.

K laboratorní práci budeme potřebovat běžné předměty (PET láhev, měděný drát), dále pak ampérmetr, reostat a zdroj napětí. Ampérmetr lze použít buď klasický (a měření pak zpracovat např. v tabulkovém editoru) nebo ampérmetr a datalogger od firmy Vernier. V software od této firmy pak lze měření také zpracovat a dopočítat hledanou fyzikální veličinu.

Literatura a použité zdroje

[1] – Firma Vernier v České republice. [cit. 2011-11-01]. Dostupný z WWW: [http://www.vernier.cz/].
Soubory materiálu
Typ
 
Název
 
pdf
367.19 kB
PDF
Magnetické pole Země - popis experimentu
xls
17.58 kB
Tabulka
Magnetické pole Země - výpočet naměřených hodnot

Licence

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.

Autor
Jaroslav Reichl

Hodnocení od recenzenta

Tým RVP.CZ
1. 11. 2011
Žáci vědí, že se pohybují v magnetickém poli Země. Vědí také, že se jedná o velmi slabé silové pole o jehož existenci se mohou přesvědčit pohybem magnetické střelky kompasu. Zájemcům o konkrétnější informaci se v příspěvku dostane podrobný návod, jak určit číselnou hodnotu horizontální složky magnetické indukce magnetického pole Země. Z článku je patrné, že to lze dokázat s použitím běžně dostupných pomůcek. Dosažené číselné výsledky jsou velmi uspokojivé, odpovídají hodnotě uváděné v literatuře.

Hodnocení od uživatelů

Článek nebyl prozatím komentován.

Vaše hodnocení

Ohodnoťte hvězdičkami:

Váš komentář

Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.

Článek není zařazen do žádného seriálu.

Organizace řízení učební činnosti:

Skupinová, Frontální

Organizace prostorová:

Školní třída

Nutné pomůcky:

PET láhev, měděný drát, reostat, zdroj napětí, ampérmetr (klasický nebo od firmy Vernier)