Материал для проведения урока по теме "Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля"
план-конспект урока по теме

Областное государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Белгородский строительный колледж

г. Белгород

Конспект урока по физике

на первом курсе

«Магнитное поле. Постоянные магниты  и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля»

Подготовила:

Еськова Т.М.,

преподаватель физики

г. Белгород

2013

Тема: Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля.

Предмет: Физика.

ФИО автора: Еськова Татьяна Михайловна.

Группа: С-13 (1 курс).

Цели урока:

• способствовать усвоению понятий «магнитное поле», «магнит», «линии магнитной индукции», правила буравчика;
• способствовать выработке навыков применения правила буравчика для определения направления линий магнитной индукции;
• продолжить работу над формированием умений анализировать и обобщать знания о магнитном поле и его характеристиках.

Тип урока: урок изучения новых знаний.

Вид урока: урок-лекция с элементами беседы.

Оборудование для урока: компьютер, экран, презентация с видео роликами.

Основные этапы урока:

1. Организационный этап.
2. Этап актуализации знаний и действий.
3. Изучение нового материала.
4. Первичное закрепление.
5. Подведение итогов.
6. Домашнее задание.

Ход урока:

1. Организационный этап.

Приветствие.

Цель урока: «Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля». (слайд 1)

Цель в действиях: «Сегодня мы с вами начнем изучать новый раздел физики «Магнитное поле», вспомним, какие виды магнитов существуют, а так же рассмотрим характеристики магнитного поля».

2. Этап актуализации знаний и действий.

Вопросы:

1. Какие виды зарядов вы знаете?
2. Как ведут себя одноименно и разноименно заряженные частицы (тела)?
3. Что такое электрический ток?
4. Какое действие может оказывать электрический ток?

3. Изучение нового материала.

Явление взаимного притяжения разноименных и отталкивания одноименных зарядов во многом схоже с явлением взаимодействия полюсов магнита. Однако установить связь между этими явлениями долго не получалось. В 1820 году датский химик Эрстед демонстрирую, отсутствие связи между электрическим полем и магнитным пришел к совершенно противоположным выводам, чему был крайне удивлен.

(слайд 2,демонстрация ролика опыта проводник с током и магнитная стрелка).

В тоже время французский физик А. Ампер установил, что два проводника с током, расположенные параллельно друг другу, испытывают взаимное притяжение при пропускании электрического тока в одном направлении и отталкиваются, если токи текут в противоположных направлениях.

(слайд 3, демонстрация ролика опыта проводимого Ампером).

Взаимодействия между проводниками с током, то есть взаимодействия между движущимися электрическими зарядами, называют магнитными.

Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами.

Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами. (слайд 4)

Основные свойства магнитного поля:

• Магнитное поле порождается электрическим током    (движущимися зарядами).
• Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды).
• Магнитное поле существует реально независимо от нас, от наших знаний о нем.

Неподвижные заряды не создают магнитное поле, это могут осуществлять только движущиеся заряды (электрический ток) или постоянные магниты.

(слайд 5)

Магнит – это тело, обладающее собственным магнитным полем.

• Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.
• Временные магниты — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает. В качестве примера можно привести скрепки и гвозди, а также другие изделия из «мягкого» железа.
• Электромагниты представляют собой металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.

При изучении постоянных магнитов было установлено, что они имеют два полюса: северный и южный, одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются. Это наводило на мысль о существовании в природе магнитных зарядов. Но опыт показал, что нельзя разделив магнит на две половины получить один полюс магнита.

(слайд 6)

Если отдельные тела можно зарядить положительно или отрицательно, т.к. существует элементарный электрический заряд, то никогда нельзя отделить северный полюс магнита от южного. В природе не существует отдельных магнитных зарядов.

Внутри атомов и молекул вещества циркулируют элементарные токи, хаотично по отношению друг к другу. В намагниченном состоянии (например, в постоянных магнитах) элементарные токи ориентированны определенным образом.

Графически изобразить магнитное поле можно при помощи линий магнитной индукции.

Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

Условились, за направление принимать направление северного конца магнитной стрелки.

Силовые линии выходят из северного полюса, а входят, соответственно, в южный полюс магнита.

Для графического изображения полей удобно пользоваться силовыми линиями (линиями магнитной индукции).

Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора в этой точке. (слайд 7)

Направление линий магнитной индукции связано с направлением тока в проводнике. Их направление определяется по правилу буравчика:

если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

(слайды 8,9)

Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты.  (слайд 10)

Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми.

Магнитное поле – вихревое поле.

Конфигурацию силовых линий магнита легко установить с помощью мелких железных опилок, которые намагничиваются в исследуемом магнитном поле и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам (поворачиваются вдоль силовых линий). (слайд 11)

Формула связи вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля:

(слайд 12)

Экспериментальные данные были обобщены французскими физиками Био и Саваром, а французский математик Лаплас объединил все формулой, которая называется формулой Био – Савара – Лапласа:

4. Первичное закрепление.

Сборник задач и вопросов по физике под ред. Р.А. Гладкова.

Стр. 177:

№ 17.1 (нет, нет, да),

№ 17.5 (т.к. его силовые линии замкнуты),

№ 17.6 (ток направлен вправо, по правилу буравчика),

№ 17.16 (магнитная стрелка установится вертикально)

5. Подведение итогов.

• По содержанию.
• Выставление отметок.

6. Домашнее задание.

§ 105-107

Основные источники:

1. Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. – М., 2005.
2. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике: учеб. пособие. – М., 2003.
3. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник. – М., 2003.
4. Сборник задач и вопросов по физике под ред. Р.А. Гладкова.- М., 2003.
5. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М., 2003.
6. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Сборник задач и вопросы по физике: учеб. пособие. – М., 2003.
7. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика (для нетехнических специальностей): учебник. – М., 2003.

Дополнительные источники:

1. Громов С.В. Шаронова Н.В. Физика, 10—11: Книга для учителя. – М., 2004.  
2. Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова «Физика. 10 кл.», «Физика. 11 кл.» при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006.
3. Касьянов В.А. Физика. 10, 11 кл. Тематическое и поурочное планирование. – М., 2002.
4. Федеральный компонент государственного стандарта общего образования / Министерство образования РФ. – М., 2004.