Открытый урок по физике: "От Эрстеда до Ампера"
методическая разработка по теме

Министерство образования Саратовской области

Методическая разработка открытого урока по предмету

«Физика»

Тема урока:

                                              Подготовила преподаватель

                                                         II категории ГОУ НПО «ПУ № 53»

                                                       Сайфитдинова Эльвира Раисовна

Методическая:  активизация мыслительной деятельности

                               учащихся в процессе изучения и обобщения

                               нового материала.

Образовательная: Формировать у учащихся знания о законе Ампера,

                                   о силе Ампера, умение применять их при решении

                                   задач и упражнений.

Развивающая:  развивать логическое мышление, познавательную

                            активность, интерес к предмету.

Воспитательная: воспитывать умение быстро реагировать в

                                  предложенной ситуации.

Тип урока: формирование новых знаний и умений.

Метод: репродуктивный.

Оборудование:      ПК, мультимедийный проектор,

                               «Схема электромагнитного семеочистителя»,

                               «Правило левой руки»,

                                рисунки для выполнения упражнений,

                                приборы для демонстрации  опыта Эрстеда

                                и магнитного взаимодействия токов.    

Ход урока:

1. Организационная часть урока.

Здравствуйте ребята и уважаемые гости. Я преподаватель физики, зовут меня Сайфитдинова Эльвира  Раисовна. Сегодня я проведу с вами урок. Урок у нас будет не обычный, потому что будет присутствовать много гостей. Во время урока ваши знания будут оцениваться фишками. Красная фишка-Оценка «5» Зеленая, «4», синяя «3». Двоек надеюсь, сегодня не будет. В конце урока вы сложите баллы в зависимости от полученных фишек  и вычислите среднеарифметическое. Это и будет ваша оценка за урок. Желаю вам  получить сегодня только  хорошие т оценки. На урок я к вам пришла с хорошим настроением и надеюсь, что у вас тоже хорошие настроения. Итак, начнём урок.

II. Постановка цели урока.

Сегодня,  уважаемые учащиеся, мы с вами поговорим  о магнитном поле, его  характере, о применении магнитов и электромагнитов в с/х и промышленности. Также на уроке вы  познакомитесь с законом Ампера, научитесь находить направление силы Ампера по правилу левой руки.  Будете решать задачи на применение закона Ампера, выполнять упражнения и вы узнаете, что думают известные люди о магнитных явлениях.

III. Актуализация знаний учащихся.

На предыдущих уроках вы изучали тему: «Характер магнитного поля». Давайте вспомним сегодня основные  характеристики магнитного поля.

Вопросы учащимся:

1. Ребята, скажите пожалуйста, существует ли связь между электричеством и магнетизм?

Ответ: да, связь между электричеством и магнетизм существует.

2. Какой учёной обнаружил  эту связь и как это произошло?

Ответы учащихся: связь между электричеством и магнетизмом обнаружил датский профессор Эрстед. Во время демонстрации студентами нагревания током проволоки он заметил, что располагавшаяся до этого параллельно проводнику стрелка компаса при замыкании цепи отклонилась.

3. Какова причина этого взаимодействие?

Ответы: учащихся действия проводника с током на магнитную стрелку.

Демонстрационный опыт.

(Можно использовать видео)

Перед вами прибор, демонстрирующий опыт Эрстеда. Пусть магнитная стрелка находится под проводником. Куда будет направлена магнитная стрелка?

Ответы учащихся: северный конец стрелки будет направлен от нас.

Демонстрация.

Пусть проводник с током находится под магнитной стрелкой. Как в этом случае будет вести себя магнитная стрелка?

Ответы учащихся: магнитная стрелка будет двигаться в противоположную сторону.

Демонстрация.

Вопрос учащимся: какой вывод можно сделать из этого опыта?

Ответы учащихся:

-вокруг проводника с током существует магнитное поле.

- магнитное поле является вихревым.

Вопрос учащимся: что обозначает вихревой характер магнитного поля?

Ответы учащихся: Что силовые линии магнитного поля не имеют ни начала, ни конца.

Учитель: А теперь посмотрим на рисунок. (На экране)

Вопрос учащимся: Что изображено на рисунке?

Ответы учащихся: Проводник, окружённый магнитными стрелками.

Вопрос уч-ся: Почему они расположились именно таким образом?

Ответ уч-ся: Силовые линии прямолинейного провода с током представляют собой концентрические окружности, охватывающие проводник.

Вопрос уч-ся: А что изображено на этом рисунке?

Ответы уч-ся: Силовые линии магнитного поля.

Вопрос уч-ся: По какому правилу определено направление силовых линий?

Сформулировать правило.

Ответ: По правилу буравчика? Если буравчик с правой резьбой ввинчивать по направлению тока в проводнике, то направление вращения рукоятки совпадает с направлением силовых линий магнитного поля, создаваемого этим полем.

Вопрос уч-ся: а здесь по какому правилу определено направление силовых линий?

Сформулируйте это правило.

Ответы: по правилу обхвата правой рукой: если обхватить проводник правой рукой, направив отставленный большой палец вдоль тока, то остальные пальцы этой руки укажут направление силовых линий магнитного поля данного тока.

Применение электромагнитов в сельском хозяйстве и промышленности.

Итак, мы с вами повторили и убедились, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. На основе этого явления изготавливаются электромагниты, которые применяются в промышленности и в с/х.

Видеофильм «Применение электромагнитов в промышленности»

Применение электромагнитов в с/х. (Плакат)

Схема электромагнитной семяочистки

                     Смесь семян клевера, сорняков и железного

                     порошка поступает по жёлобу на вращающийся

                     барабан и попадает в сильное магнитное поле,

                     создаваемое сильным электромагнитом.

                     Семена клевера, не имеющие на своей

                     гладкой поверхности железного порошка

                     не притягиваются к барабану и падают в

                      ящик А. Семена сорных трав, покрытые

                      железным порошком притягиваются к цилиндру

                      увлекаются им. Выйдя из магнитного поля,

                      они попадают в ящик Б.

IV.Изучение нового материала

После опытов Эрстеда французский академик Ампер как бы принимает от него эстафету открытий и поэтому тема урока называется «От Эрстеда до Ампера» (на экране)

Запишите тему в тетрадь. Опытным путём Ампер доказывает, что покоящиеся заряды на магнитную стрелку не действуют. Только электрический ток вызывает такой эффект. Ампер повторил опыт Эрстеда, но вместо магнитной стрелки рядом с проводником с током он использовал другой провод с током.

Демонстрация опыта.

Сейчас я подсоединяю токи параллельно. Что произойдёт с проводниками?

Ответы учащихся: Они начинают притягиваться к друг к другу.

Учитель: А теперь подсоединяю токи антипаралельно.

Ответы учащихся: проводники начинают отталкиваться друг от друга.

Вопрос учащимся: что образуется вокруг каждого проводника с током?

Ответ: магнитное поле.

Учитель: значит, магнитное поле одного проводника с током действует на магнитное поле другого проводника.

Ампер обнаруживает магнитное взаимодействие токов – притяжение параллельных токов и отталкивание антипараллельных.

Он сформулировал главный вывод: магнитные явления можно свести к чисто электрическим эффектам.

Вопрос учащимся: Ребята, а как вы думаете, от чего зависит сила, действующая со стороны каждого проводника?

Ответы: От силы магнита, т.е. от характеристики магнитного поля – вектора магнитной индукции, от силы тока, от длины проводника.

Учитель записывает символы физических величин на доске.

А также сила взаимодействия зависит от угла между направлением тока и магнитной индукции.

Вопрос учащимся: У какой тригонометрической функции наибольшее значение равно 1, а наименьшее 0?

Ответ: У синуса.

Вот эту силу, действующую а проводник с током в магнитном поле называют силой Ампера, а закон связывающий все названные величины – законом Ампера. FA=B*I*l*sinα

«Сила, с которой магнитное поле действует на помещённый в него отрезок проводника с током, равна произведению индукции этого поля В, силы тока I, длины проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции» (на экране)

Направлена сила Ампера перпендикулярно проводнику с током и вектору магнитной индукции и определяется правилом левой руки (на плакате)

«Если расположить левую ладонь так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой покажет направление силы, действующей на проводник с током».

V. Закрепление изученной темы.

Мы с вами изучили новую тему. Что было непонятно на уроке? Какие у вас ко мне будут вопросы.

            А сейчас мы посмотрим, как можно определить силу Ампера на конкретных примерах, применяя правило левой руки.

На плакате рис 1. и рис 2. Выполняется с объяснением учителя. Укажите направление силы Ампера.

+        +        +

+        +        +

Рис.1                                                                                Рис.2

Ответ: Сила Ампера направлена вниз           Ответ: от нас

На доске упражнения. Выполняют учащиеся.

Укажите направление вектора магнитной индукции. На рис. 4 укажите полюса магнита.

FA

                                                                                                                                          FA

Рис.3                                                                                Рис.4

6 уч-ся выполняют тесты, остальные решают задачу.

Тесты на компьютере в программе «Power Point»

1. Магнитное поле создается:

1. Электрическими зарядами
2.  Магнитными зарядами
3. Движущимися электрическими зарядами

2. Поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током объясняется тем, что на нее действует:

А)Электрическое поле заряда проводника

В) магнитное поле, созданное током

С)Электрическое поле движущихся зарядом проводника.

3.Единицей измерения магнитной индукции является:

А)Фарада (Ф)               Б) Тесла (Тл)

С) Вебер (Вб)               Д) Кулон (Кл)

4.сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, направлена:

А) вверх;          Б) вниз;        С) вправо;        Д) влево;         Е) к наблюдателю;             F) от наблюдателя

                                                                                                                   I

5. При увеличении магнитной индукции в 3 раза и уменьшении силы тока в проводнике в 3 раза, сила действующая на проводник:

       А) Увеличится в 9 раз;             б) Увеличится в 3 раза;       с) Не изменится.

Решение задачи. (Условие на экране)

Какая сила действует на провод длиной 10 см в однородном магнитном поле

индукцией 3 Тл, если сила тока в проводе 12 А, а угол между направлениями тока и магнитной индукцией равен 30°.

Решение: FА =В*I*1*sina

Fa = 2,6Тл*0,1м*12А*sin30°= 1,56 Н

Ответ: 1,56Н

       Психологическая разгрузка

              Отгадать кроссворд

В каждую клетку, начиная с первого, впишите название бытового прибора, частью которого служит электронагреватель.

Итог урока:

1) Что нового узнали на уроке?

2)Что больше всего понравилось на уроке?

3) Какие вопросы оказались для вас простыми, а какие трудными?

4) Домашнее задание: № 256

5) Оценки (Уч-ся подсчитывают свои баллы по фишкам)