Конспект урока в 9 классе "Магнитное поле.Однородное и неоднородное магнитные поля"
план-конспект урока по физике (9 класс) на тему

МБОУ «Ромодановская средняя общеобразовательная школа №2»

Открытый урок по физике в 9 классе

Магнитное поле.

Однородное и неоднородное

магнитное поле

Подготовила и провела: Ладикова М.А.

учитель физики

Ромоданово, 2016

Тема урока: Магнитное поле. Однородное и неоднородное магнитное поле.

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока:

1. Образовательная

закрепить понятие постоянного  и электрического магнита, магнитного поля; исследовать зависимость величины магнитного поля магнита от расстояния до него; исследовать взаимодействие полюсов двух магнитов; исследовать взаимодействие соленоида и постоянного магнита; познакомиться со свойствами магнитного поля.

2. Воспитательная

формировать навыки работы в группах; прививать интерес к предмету через различные компоненты воспитательного процесса.

3. Развивающая

развивать умение анализировать, сравнивать, систематизировать информацию; устанавливать причинно – следственные связи; делать выводы.

Литература:

1. Физика. 9 класс. Учебник.  Перышкин А.В., Гутник Е.М.
2. Физика (Физикон). 7-11 класс (CD), Библиотека наглядных пособий (CD).

Оборудование:

Компьютер, экран, мультимедийный проектор,  магниты полосовые и дугообразные (по кол-ву детей в классе), железные опилки, магнитная стрелка, источник тока, соленоид, соединительные провода.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Историческая справка.

3. Изучение нового материала.

4. Практическое применение магнитного поля тока.

5. Закрепление материала

6. Итог урока.

7.Задание на дом.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся. Проверка отсутствующих.

2. Историческая справка.

Учитель:  Магнетизм, как явление, известен, по крайней мере, с пятого века до нашей эры, но изучение его сущности продвигалось очень медленно. Еще древние греки знали, что существует особый минерал - камень из Магнесии (область в древнегреческой Фессалии), способный притягивать небольшие железные предметы.

Однако впервые свойства магнита были описаны лишь в 1269 году. А первой крупной работой, посвященной исследованию магнитных явлений, является книга Вильяма Гильберта «О магните», вышедшая в 1600 году.

В древние времена свойства магнита пытались объяснить приписыванием ему «живой души». Теперь мы знаем, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом – магнитном поле.

3. Изучение нового материала. Опыт Эрстеда.

Учитель:  Магнитное поле создается не только постоянными магнитами, но и проводниками с током. Убедится в этом нам поможет опыт, проведенный датским физиком Эрстедом.

 ЭРСТЕД Ганс Христиан (1777 - 1851) - датский физик, непременный секретарь Датского королевского общества (с 1815). Работы Эрстеда посвящены электричеству, акустике, молекулярной физике. В 1820 году он обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку.  Это привело к возникновению новой области физики - электромагнетизма.

Группа учеников  демонстрирует опыт:  

• Исследовательская работа учащихся (работа в группах)

1.Обнаружение магнитного поля прямолинейного проводника с током по его действию на магнитную стрелку.

Приборы и материалы:

Источник питания лабораторный, амперметр лабораторный, реостат ползунковый, ключ замыкания тока, компас, соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Соберите электрическую цепь как показано на рисунке. Один из соединительных проводов расположите точно над стрелкой компаса в направлении север - юг. При этом амперметр и реостат удалите от компаса как можно дальше.
2. Замкните цепь и заметьте, в каком направлении отклоняется северный полюс магнитной стрелки относительно проводника.
3. Измените направление тока в проводнике и снова наблюдайте за стрелкой компаса.
4. Сделайте вывод.

Учитель: Этот опыт позволил другому физику, французу Амперу, сформулировать гипотезу о природе возникновения магнитного поля.

Гипотеза Ампера. Природа возникновения и  свойства магнитного поля.

Андре Мари Ампер(1775-1836) –французский физик и  математик, родился в г. Лионе. Ампер открыл механическое взаимодействие токов и на основании гипотезы о существовании молекулярных токов построил первую теорию магнетизма.

В честь Ампера названа  единица силы тока – ампер.

Учитель:   В 1820 г. Ампер предположил, что магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены множеством круговых токов, циркулирующих внутри молекул этих тел в результате движения электронов. В подтверждении своей теории Ампер провел ряд опытов, один из которых, «Взаимодействие параллельных токов».

Взаимодействие двух проводников с током:

Каждый проводник с током имеет вокруг себя собственное магнитное поле, которое с некоторой силой действует на соседний проводник. В зависимости от направления токов проводники могут притягиваться или отталкиваться друг от друга.

Учитель:  Ампер  сформулировал основные свойства магнитного поля:

Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током.

Магнитное поле, как и электрическое поле, материально, т.к. оно действует на тела, и следовательно, обладает энергией. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.

Силовой характеристикой магнитного поля является векторная физическая величина – магнитная индукция В. Направление, в котором устанавливается  северный полюс магнитной стрелки, совпадает с направлением  индукции магнитного поля в этой точке.

• Исследовательская работа учащихся (работа в группах)

2.Обнаружение магнитного поля катушки с током по его действию на магнитную стрелку.

Приборы и материалы:

Источник питания лабораторный, катушка - моток, реостат ползунковый, ключ замыкания тока, компас, соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Соберите электрическую цепь как показано на рисунке,  катушку-моток вставьте в вырез бумажного экрана.
2. Замкните цепь. Перемещая компас вокруг катушки с током, определите, в каком направлении отклоняется северный полюс магнитной стрелки в различных точках поля.
3. Измените направление тока в катушке и снова наблюдайте за стрелкой компаса.
4. Сделайте вывод.

Графическое изображение силовых линий магнитного поля (работа в группах).

Учитель:  Для наглядного представления магнитного поля  будем пользоваться магнитными линиями. Получить эти линии нам поможет постоянный магнит и железные опилки.

Железные опилки – это маленькие магнитные стрелки.  Линии, вдоль которых располагаются железные опилки, называются силовыми линиями магнитного поля.

Силовые линии всегда имеют форму замкнутых, закругленных линий.

• Исследовательская работа учащихся (работа в группах)

3.Обнаружение магнитного поля, используя мелкие железные опилки.

Приборы и материалы:

Полосовой магнит, лист бумаги, коробочка с железными опилками.

Порядок выполнения работы:

1. Положите на стол полосовой магнит, как показано на рисунке. Сверху на него положите лист бумаги.
2. Осторожно насыпьте на бумагу ровным слоем железные опилки и слегка встряхните бумагу.
3. Внимательно рассмотрите полученную картину.
4. В магнитном поле железные опилки намагничиваются и становятся маленькими магнитными стрелочками. Ось каждой стрелочки в магнитном поле устанавливается вдоль магнитных линий магнитного поля.
5. Сделайте вывод.

Магнитные линии (или иначе линии магнитной индукции)

- это воображаемые линии , вдоль которых располагаются магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. Магнитные линии можно провести через любую точку магнитного поля, они имеют направление и всегда замкнуты.

Виды магнитного поля прямого тока.

Учитель: Вы выяснили, как располагается магнитное поле рядом с постоянным магнитом, а теперь посмотрим какие виды магнитных полей бывают.

НЕОДНОРОДНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Характеристика неоднородного магнитного поля: магнитные линии искривлены;густота магнитных линий различна;сила, с которой магнитное поле действует на магнитную стрелку, различна в разных точках этого поля по величине и направлению.

- вокруг прямого проводника с током;

- вокруг полосового магнита;

- вокруг соленоида (катушки с током).

ОДНОРОДНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Характеристика однородного магнитного поля: магнитные линии параллельные прямые;густота магнитных линий везде одинакова; сила, с которой магнитное поле действует на магнитную стрелку, одинакова во всех точках этого поля по величине и направлению.

Где существует однородное магнитное поле?

- внутри полосового магнита и внутри соленоида , если его длина много больше, чем диаметр.

4. Практическое применение магнитного поля тока (презентация).

Учитель:  Магнитное действие тока широко применяют в промышленности(вилеоматериал)

Грузоподъемные магниты – наиболее мощные из широко применяемых в промышленности. Как правило, они представляют собой катушку, охватывающую железный сердечник большого сечения. Хотя электромагнит подключается к сети переменного тока, он снабжен мощным выпрямителем, так что через катушку может течь постоянный ток, достигающий 50 ампер. Это позволяет электромагниту весом 1–2 тонны поднимать груз весом 10–15 тонн, если он допускает максимальную площадь контакта с сердечником. Электромагнит удобен также для перемещения металлического лома и уборки стружки. Кроме того, иногда грузоподъемные электромагниты могут применяться для отделения железной фракции из сыпучего вещества, например, угля или руды перед переработкой или транспортировкой.

5. Закрепление материала.

Вопросы:

1. Как можно объяснить отклонение магнитной стрелки около проводника с током?
2. Какое магнитное поле – однородное или неоднородное -  образуется вокруг магнита, проводника с током, внутри соленоида?
3. Перечислите основные свойства магнитного поля.
4. Какое правило используют для определения направления линий магнитного поля?
5. Применение электромагнитов.
6. Обозначьте неизвестные  полюса взаимодействующих магнитов:

7. На рисунке указан проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости рисунка и одна магнитная линия. Укажите полюса магнитных стрелок, расположенных в точках А, В, С, Д.

8. На рисунке указан проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости рисунка и одна магнитная линия. В точках А, В, С, Д магнитной линии расположены магнитные стрелки. Укажите направление электрического тока в проводнике.

9. Изобразите с помощью линий магнитной индукции магнитное поле катушки с током:

6. Что собой представляют линии магнитного поля?

6. Итог урока.

Учитель:  Давайте подведем итоги сегодняшнего урока (учащиеся сами формулируют вопросы и дают ответы на них):

Ответы:

1. Вокруг постоянного магнита, а также вокруг проводника с током существует магнитное поле, действующее на любой магнит, который в нем находится.

2. Линии магнитного поля замкнуты. Там,  где они выходят из магнита, - его северный полюс, там, где они входят в магнит,  - южный.

3. «Правило буравчика» - если поступательное движение буравчика сонаправлено с током в проводнике, то направление вращения буравчика совпадает с направлением магнитных линий.

4. Устройство, состоящее из железного сердечника, обмотанного изолированным проводом, по которому течет ток, называют электромагнитом.

7. Задание на дом.

 § 34 ,ответить на вопросы.