Завдання уроку:
1. навчальне
дати поняття постійного й електричного магніту, магнітного поля;
досліджувати залежність величини магнітного поля магніту від відстані до нього;
досліджувати взаємодія полюсів двох магнітів;
досліджувати взаємодія соленоїда й постійного магніту;
познайомитися із властивостями магнітного поля.
2. виховне
формувати навички роботи в парах;
прищеплювати інтерес до предмета через різні компоненти виховного процесу.
3. розвивальне
розвивати вміння аналізувати, порівнювати, систематизувати інформацію;
установлювати причинно - наслідкові зв'язки;
робити висновки.
Обладнання:
Комп'ютер, екран, проектор, установка "Досвід Ерстеда", магніти (по кіл-стідітей у класі), ошурки, магнітна стрілка, штатив лабораторний, джерело струму, соленоїд , сполучні проведення.
План викладу матеріалу.
1. Історична довідка
2. Біографія Ерстеда (доповідь). Досвід Ерстеда (проводить учитель).
3. Природа виникнення й властивості магнітного поля. Біографія Ампера (доповідь). Гіпотеза Ампера (презентація + відеоматеріал).
4. Графічне зображення силових ліній магнітного поля (робота в парах).
5. Магнітне поле прямого струму (відеоматеріал).
6. Правило буравчика (презентація + підручник).
7. Фізкультурна пауза.
8. Магнітне поле соленоїда. Досвід по визначенню полюсів електромагніта (проводить учитель).
9. Практичне застосування магнітного поля струму (презентація).
10. Закріплення матеріалу (тестування).
11. Підсумки уроку.
12. Рефлексія.
Хід уроку.
1. Історична довідка.
Учитель: Магнетизм, як явище, відомий, принаймні, з п'ятого століття до нашої ери, але вивчення його сутності просувалося дуже повільно. Ще стародавні греки знали, що існує особливий мінерал - камінь із Магнесії (область у давньогрецькій Фессалії), здатний притягати невеликі залізні предмети.
Однак уперше властивості магніту були описані лише в 1269 році. А першою великою роботою, присвяченої дослідженню магнітних явищ, є книга Вільяма Гільберта «Про магніт», що вийшов в 1600 році.
У древні часи властивості магніту намагалися пояснити приписуванням йому «живої душі». Тепер ми знаємо, що вся справа в особливому полі, створюваному магнітом – магнітному полі.
2. Досвід Ерстеда.
Учитель: Магнітне поле створюється не тільки постійними магнітами, але й провідниками зі струмом. Переконається в цьому нам допоможе досвід, проведений датським фізиком Ерстедом.
Доповідь учня: ЕРСТЕД Ганс Християн (1777 - 1851) - датський фізик, неодмінний секретар Датського королівського суспільства (з 1815). Закінчив Копенгагенский університет (1797). З 1806 року - професор цього університету, з 1829 року одночасно директор Копенгагенской політехнічної школи.
Роботи Ерстеда присвячені електриці, акустиці, молекулярній фізиці. В 1820 році він виявив дію електричного струму на магнітну стрілку. Це привело до виникнення нової області фізики - електромагнетизму. Ідея взаємозв'язку між різними явищами природи характерна для наукової творчості Ерстеда. Ерстед був блискучим лектором і популяризатором, організував в 1824 році Суспільство по поширенню природознавства, створив першу в Данії фізичну лабораторію, сприяв поліпшенню викладання фізики в навчальних закладах країни.
Ерстед почесний член багатьох академій наук, зокрема, Петербурзької АН (1830).
Учитель: Цей досвід дозволив іншому фізикові, французові Амперу, сформулювати гіпотезу про природу виникнення магнітного поля.
3. Гіпотеза Ампера. Природа виникнення й властивості магнітного поля.
Доповідь учня: АМПЕР Андре Марі ( 1775-1836), французький фізик, математик, хімік, член Паризької АН (1814), іноземний член Петербурзької АН (1830), один з основоположників електродинаміки.
Одержав домашнє утворення. Основні праці в області електродинаміки. Автор першої теорії магнетизму. Провів ряд експериментів по дослідженню взаємодії між електричним струмом і магнітом, для яких сконструював велику кількість приладів. Виявив дію магнітного поля Землі на провідники, що рухаються, зі струмом. Відкрив механічну взаємодію струмів і встановив закон цієї взаємодії.
Учитель: В 1820 р. Ампер припустив, що магнітні властивості постійних магнітів обумовлені безліччю кругових струмів, що циркулюють усередині молекул цих тіл у результаті руху електронів. У підтвердженні своєї теорії Ампер провів ряд досвідів, один із яких, «Взаємодія паралельних струмів», ми зараз подивимося.
Учитель: Ампер сформулював основні властивості магнітного поля:
? Магнітне поле породжується тільки зарядами, що рухаються, зокрема електричним струмом.
? На відміну від електричного поля магнітне поле виявляється по його дії на заряди, що рухаються.
? Магнітне поле, як і електричне поле, матеріально, тому що воно діє на тіла, і отже, має енергію.
? Магнітне поле виявляється по дії на магнітну стрілку.
Силовою характеристикою магнітного поля є векторна фізична величина - магнітна індукція В. Напрямок у якому встановлюється північний полюс магнітної стрілки, збігається з напрямком індукції магнітного поля в цій крапці.
4. Графічне зображення силових ліній магнітного поля (робота в парах).
Учитель: Для наочного подання магнітного поля будемо користуватися магнітними лініями. Одержати ці лінії нам допоможе постійний магніт і ошурки.
Ошурки - це маленькі магнітні стрілки. Лінії, уздовж яких розташовуються ошурки, називаються силовими лініями магнітного поля.
Силові лінії завжди мають форму замкнутих, закруглених ліній.
Хід роботи:
1. Покладете магніт на стіл.
2. Піднесіть до нього інший магніт спочатку одним полюсом, а потім іншим.
3. З'єднаєте два магніти протилежними полюсами.
4. Помістите на магніт, що вийшов, шматок щільного паперу.
5. Зверху акуратно насипте металеві ошурки.
Відповідайте на питання:
1. Як взаємодіють два магніти?
2. Як залежить густота силових ліній від відстані до магніту?
3. Яку форму мають силові лінії магнітного поля?
Висновок: 1. Однойменні полюси магнітів відштовхуються, а різнойменні притягаються.
2. Чим ближче до полюсів магніту, тим силові лінії густіше.
3. Силові лінії завжди мають форму замкнутих, закруглених ліній.
5. Магнітне поле прямого струму (відеоматеріал - 2 мінути - телевізор).
Учитель: Ви з'ясували, як розташовується магнітне поле поруч із постійним магнітом, а тепер подивимося як воно проявляє себе навколо провідника зі струмом.
6. Правило буравчика (презентація + підручник).
Учитель: Як ми тільки що переконалися, магнітні стрілки встановлюються навколо провідника залежно від напрямку струму в ньому. Цю залежність можна описати простим правилом - «правилом буравчика». Відкрийте сторінку 147 підручника й прочитайте визначення. Зверніть увагу на позначення сили струму в провіднику й ліній магнітного поля.
7. Магнітне поле соленоїда.
Учитель (розповідає й показує досвід, що підтверджує, що соленоїд зі струмом – це магніт): Магнітне поле виявляється не тільки навколо провідника зі струмом. Якщо провідник згорнути в кільце в ньому також породжується магнітне поле. Візьмемо котушку з безліччю витків і підключимо її до джерела струму. У котушці виникне магнітне поле, яке можна спостерігати, підносячи магнітну стрілку до кінця соленоїда. Для визначення напрямку силових ліній у котушці використовують «правило буравчика» у трохи зміненій формі. (сторінка 148 підручника - прочитати).
9. Практичне застосування магнітного поля струму (презентація).
Учитель: Магнітна дія струму широко застосовують у промисловості.
Вантажопідйомні магніти – найбільш потужні із широко застосовуваних у промисловості. Як правило, вони являють собою котушку, що охоплює залізний сердечник великого перетину. Хоча електромагніт підключається до мережі змінного струму, він постачений потужним випрямлячем, так що через котушку може текти постійний струм, що досягає 50 ампер. Це дозволяє електромагніту вагою 1-2 тонни піднімати вантаж вагою 10-15 тонн, якщо він допускає максимальну площу контакту із сердечником. Електромагніт зручний також для переміщення металевого лома й збирання стружки. Крім того, іноді вантажопідйомні електромагніти можуть застосовуватися для відділення залізної фракції із сипучої речовини, наприклад, вугілля або руди перед переробкою або транспортуванням.
10. Закріплення матеріалу.
Питання:
1. Як можна пояснити відхилення магнітної стрілки біля провідника зі струмом?
2. Яке магнітне поле - однорідн або неоднорідне - утвориться навколо магніту, провідника зі струмом, усередині соленоїда?
3. Перелічите основні властивості магнітного поля.
4. Яке правило використовують для визначення напрямку ліній магнітного поля?
5. Застосування електромагнітів.
11. Підсумки уроку.
Учитель: Давайте підведемо підсумки сьогоднішнього уроку:
1. Навколо постійного магніту, а також навколо провідника зі струмом існує магнітне поле, що діє на будь-який магніт, що у ньому перебуває.
2. Лінії магнітного поля замкнуті. Там, де вони виходять із магніту, - його північний полюс, там, де вони входять у магніт, - південний.
3. «Правило буравчика» - якщо поступальний рух буравчика рівнонапрямлений зі струмом у провіднику, то напрямок обертання буравчика збігається з напрямком магнітних ліній.
4. Пристрій, що складається із залізного сердечника, обмотаного ізольованим проведенням, по якому тече струм, називають електромагнітом.
12. Рефлексія.
Школярі виконують рефлексивний тест. Листочки не підписують, у випадку згоди із твердженням ставлять біля нього знак «+».
Рефлексивний тест
1. Я довідався (а) багато нового.
2. Мені це придасться в житті.
3. На уроці було над чим подумати.
4. На всі виниклі в мене в ході уроку питання, я одержав (а) відповіді.
5. На уроці я попрацював (а) сумлінно й мети уроку досяг (ла).
По закінченні прошу підняти руки тих, хто поставив п'ять плюсів, потім тих, у кого вийшло чотири й три плюси.
Оцінки.
Домашнє завдання. § 44 вправа 35.