Конспект урока по теме:"Магнитное поле и его графическое изображение. Неоднородное и однородное магнитное поле"

Конспект урока.

Подготовила и провела Новикова В.Г, учитель физики МБОУ «СОШ №7 г. Медногорска»

Учебный предмет- ФИЗИКА

Класс-9 «а»

Тема урока: Магнитное поле и его графическое изображение. Неоднородное и однородное магнитное поле

Тип урока- урок изучения нового материала с применением ИКТ, комбинированный (с элементами исследовательской работы

Цели:

1.Образовательные: установить связь между направлением магнитных линий магнитного поля тока и направлением тока в проводнике. Ввести понятие неоднородного и однородного магнитных полей. На практике получить картину силовых линий магнитного поля постоянного магнита. Систематизировать знания по основным вопросам темы “Электромагнитное поле”, продолжить учить решать качественные и экспериментальные задачи.

2.Развивающие: активизировать познавательную деятельность обучающихся на уроках физики. Развивать познавательную активность учащихся.

3.Воспитательные: содействовать формированию идеи познаваемости мира. Воспитывать трудолюбие, взаимопонимание между учениками и учителем.

Задачи:

1. Образовательные

-закрепить понятие постоянного магнитного поля;

-исследовать зависимость величины магнитного поля магнита от расстояния до него;

-исследовать взаимодействие полюсов двух магнитов;

-познакомиться со свойствами магнитного поля.

1. Воспитательные

-формировать навыки работы в группах;

-прививать интерес к предмету через различные компоненты воспитательного процесса.

1. Развивающие

-развивать умение анализировать, сравнивать, систематизировать информацию;

-устанавливать причинно – следственные связи;

-делать выводы.

Оборудование: Компьютер, экран, проектор, магнитные стрелки, железные опилки, магнитики, компас.

План урока:

1.Организационный этап

2.Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала

3.Этап усвоения новых знаний

4.Динамическая пауза (ФМ)

5.Этап проверки понимания учащимися нового материала

6.Этап закрепления нового материала

7.Рефлексия учебной деятельности

8.Этап информации учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

1. Организационный этап.

Учитель: Встали, подровнялись. Здравствуйте, садитесь.

2.Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала

Учитель: Каждый из вас наблюдал, как в конце лета, в начале осени многие птицы улетают в теплые края. Перелетные птицы преодолевают огромные расстояния, опасаясь зимних холодов, а весной они возвращаются обратно. Так как же ориентируются птицы в полете?

Ученик: Птицы ориентируются по магнитному полю Земли.

Учитель: Так вот сегодня мы поговорим о магнитах, рассмотрим свойства магнита. Вспомним что такое магнитное поле, какие бывают магнитные поля. (Слайд1.) (Ученики записывают тему)

Учитель: Исходя из темы урока какие задачи перед собой мы должны поставить?

Ученики совместно с учителем:

1. Изучить исторические моменты зарождения теории магнетизма.

2. Практически получить картину магнитного поля

3. Дать определение магнитного поля

4. Изучить свойства магнитного поля.

5. Узнать какие поля бывают однородные, а какие не однородные. ( Слайд 2.)

3.Этап усвоения новых знаний.

Учитель: Перейдем к решению первой задачи урока, истории магнетизма.

Магнетизм, как явление, известен, по крайней мере, с пятого века до нашей эры, но изучение его сущности продвигалось очень медленно. В древние времена свойства магнита пытались объяснить приписыванием ему «живой души». Теперь мы знаем, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом – магнитном поле. Сегодня на урок вы приготовили два доклада. Давайте прослушаем их и ответим на вопрос: Как можно было обнаружить магнитное поле?

Доклад ученика.: История магнита насчитывает свыше двух с половиной тысяч лет. Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. ( Слайд 3.) Он однажды обнаружил, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к черному камню. Этот камень стали называть камнем «Магнуса» или просто «магнитом». Но известно и другое предание о том, что слово «магнит» произошло от названия местности, где добывали железную руду (холмы Магнезии в Малой Азии). Таким образом, за много веков до н.э. было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Об этом упоминал в VI в до н.э. греческий физик Фалес. В те времена свойства магнитов казались волшебными, в той же древней Греции их странное действие связывали напрямую с деятельность Богов.

Учитель: Вот как описывал свойство этого камня древнегреческий мудрец Сократ: « Этот камень не только притягивает железное кольцо- он одаряет своей силой и кольцо, так что оно в свою очередь может притягивать другое кольцо, и таким образом может висеть друг на друге множество колец и кусков железа! Это происходит благодаря силе магнитного камня». Большой вклад в теорию магнетизма ввел известный французский физик Ампер Андре Мари. Об этом ученом следующий ваш доклад. (Слайд 3)

Доклад ученика: АМПЕР Андре Мари (1775-1836), французский физик, математик, химик, член Парижской АН (1814), иностранный член Петербургской АН (1830), один из основоположников электродинамики.

Получил домашнее образование. Основные труды в области электродинамики. Автор первой теории магнетизма. Провел ряд экспериментов по исследованию взаимодействия между электрическим током и магнитом, для которых сконструировал большое количество приборов. Обнаружил действие магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. Открыл механическое взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия.

Учитель: Так как же можно было обнаружить магнитное поле?

Ученик: По его действию на окружающие металлические предметы.

Учитель: Объяснение природы магнитного поля даль Ампер Андре Мари в 1820 г. Ампер предположил, что магнитные свойства постоянных маг­нитов обусловлены множеством круговых токов, циркулирующих внутри мо­лекул этих тел в результате движения электронов.

Для наглядного представления магнитного поля пользуются магнитными линиями. (Слайд 5.) Получить эти линии возможно самим, а вот как -это можно сделать мы узнаем из учебных фрагментов видео «Поведение металлических опилок в магнитном поле» и «Взаимодействие магнитов».(Показ видео)

Учитель: Так как ведут себя металлические опилки в магнитном поле?

Ученик: Металлические опилки перемещаются и располагаются вдоль силовых линий магнитного поля.

Учитель: Как взаимодействуют магниты?

Ученик: Разноименные полюса магнитов притягиваются, одноименные отталкиваются.

Учитель: Просмотрим как можно самим получить силовые линии магнитного поля. Будьте внимательны, т.к. после просмотра вы сами должны получить наглядную картину магнитного поля.

Просмотр учащимися видео «Получение картины силовых линий магнитного поля».

Учитель: Так что необходимо сделать, чтоб получить картину магнитного поля?

Учащиеся отвечают на поставленный вопрос.

Учитель: Приступим к эксперименту. Ход вашей работы следующий (Объяснение работы идет совместно с выполнением учащимися эксперимента): ( Слайд 6.)

1. Положите магнит на стол.

2. Поднесите к нему другой магнит сначала одним полюсом, а затем другим.

3. Соедините два магнита противоположными полюсами.

4. Поместите на получившийся магнит кусок плотной бумаги.

5. Сверху аккуратно насыпьте металлические опилки.

Учитель: Ответьте на вопросы:

1. Как взаимодействуют два магнита?

2. Как зависит густота силовых линий от расстояния до магнита?

3. Какую форму имеют силовые линии магнитного поля?

4. Какой вывод мы свами делаем по итогам практической работы?

Ученик:1. Одноименные полюса магнитов отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Ученик:2. Чем ближе к полюсам магнита, тем силовые линии гуще.

Ученик:3. Силовые линии всегда имеют форму замкнутых, закругленных линий.

Учитель: (Слайд 7)Почему куски, железные опилки притягиваются к магниту?

Ученик: Подобно тому как стеклянная палочка притягивает к себе куски бумаги, подобно этому магнит притягивает к себе железные опилки. Вокруг магнита существует магнитное поле.

Учитель: Из курса физики 8 класса вы узнали, что магнитное поле по­рождается электрическим током. Оно существует, например, вокруг металлического проводника с током. При этом ток создается электро­нами, направленно движущимися вдоль проводника.

Поскольку электрический ток — это направленное движение за­ряженных частиц, то можно сказать, что  магнитное поле создает­ся движущимися заряженными частицами, как положитель­ными, так и отрицательными.

Итак запишем определение: (Слайд 8)Магнитное поле-это особый вид материи, который создается вокруг магнитов движущимися заряженными частицами, как положительными, так и отрицательными.

Запомните ,что если частицы движутся, то создается магнитное поле. Мы сказали что м.п.- это особый вид материи ,оно называется особым видом, т.к. не воспринимается органами чувств.

Исходя из определения магнитного поля, каковы свойства магнитного поля?

Ученик: Магнитное поле порождается только движущимися зарядами.

Ученик: Магнитное поле материально.

Ученик: Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку

Запишем перечисленные вами свойства м.п. . ( Слайд 9.)

(Слайд 10) Для наглядного представления магнитного поля мы пользуемся магнитными линиями (их называют также линиями магнитно­го поля). Магнитные линии— это воображае­мые линии, вдоль которых расположились бы маленькие маг­нитные стрелки, помещенные в магнитное поле. Из северного полюса линии выходят, в южный полюс линии входят.

Магнитную линию можно провести через любую точку пространства, в котором существует магнитное поле.

(Слайд 11) Рассмотрим линии магнитного поля вокруг прямолинейного проводника с током. Они представляют собой кон­центрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику. Магнитные линии не имеют ни начала, ни конца и зависят от направления тока.

Откроем учебник на стр.139.На рисунке 86, а, б показано, что магнитная линия (как прямо­линейная, так и криволинейная) проводится так, чтобы в любой точке этой линии касательная к ней совпадала с осью магнитной стрелки, помещенной в эту точку.

В тех областях пространства, где магнитное поле более сильное, магнитные линии изображают ближе друг к другу, т. е. гуще, чем в тех местах, где поле слабее. Например, поле, изображенное на рисун­ке 87, слева сильнее, чем справа.

Таким образом, по картине магнитных линии можно судить не только о направлении, но и о величине магнитного поля (т. е. о том, в каких точках пространства поле действует на магнит­ную стрелку с большей силой, а в каких — с меньшей).

Давайте посмотрим на рис. 88 в учебнике: изображен проводник с током ВС, давайте вспомним что такое эл. ток-

Ученик: ток представляет собой движение заряж. частиц .

Учитель: Мы говорили ,если частицы движутся ,то создается магнитное поле. Давайте посмотрим в точке N будет ли действовать магнитное поле?

Ученик: Да, будет, т.к. ток течет по всему проводнику.

Учитель: В какой точке А или М магнитное поле будет сильнее?

Ученик: В точке А т.к. она находится ближе к магниту.

Учитель: Магнитное поле бывает 2-х видов: однородное и неоднородное. Давайте рассмотрим эти виды магнитных полей.

Магнитные линии не имеют ни начала, ни конца: они либо замкнуты, либо, идут из бесконечности в бесконечность. Рис. 89

Вне магнита магнитные линии расположены наиболее густо у его полюсов. Значит, возле полюсов поле самое сильное, а по мере удале­ния от полюсов оно ослабевает. Чем ближе к полюсу магнита распо­ложена магнитная стрелка, тем с большей по модулю силой действу­ет на нее поле магнита. Поскольку магнитные линии искривлены, то направление силы, с которой поле действует на стрелку, тоже меня­ется от точки к точке.

Таким образом, сила, с которой поле полосового магнита действует на помещенную в это поле магнитную стрелку в разных точках поля может быть различной как по модулю, так и по направлению.  Такое поле называется неоднородным. Линии неоднородного магнитного поля искривлены, их густота меняется от точ­ки к точке.

Еще одним примером неоднородного магнитного поля может слу­жить поле вокруг прямолинейного проводника с током. На рисун­ке 90 изображен участок такого проводника, расположенный пер­пендикулярно к плоскости чертежа. Кружочком обозначено сечение проводника. Из этого рисунка видно, что магнитные линии поля, созданного прямолинейным проводником с током, представляют собой концент­рические окружности, расстояние между которыми увеличивается по мере удаления от проводника.

В некоторой ограниченной области пространства можно создать однородное магнитное поле, т. е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. На рисунке 91 показано однородное поле, возникающее внутри так называемого соленоида, т. е. проволочной цилиндрической ка­тушки с током. Поле внутри соленоида можно считать однородным, если длина соленоида значительно больше его диаметра (вне солено­ида поле неоднородно, его магнитные линии расположены примерно так же, как у полосового магнита). Из этого рисунка мы видим, что магнитные линии однородного магнитного поля параллель­ны друг другу и расположены с одинаковой густотой. Однородным является также поле внутри постоянного полосово­го магнита в центральной его части (см. рис. 89).

Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом. Если линии однородного магнитного поля расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и направлены от нас за чер­теж, то их изображают крестиками (рис. 92), а если из-за черте­жа к нам — то точками (рис. 93). Как и в случае с током, каждый крестик — это как бы видимое нами хвостовое оперение летящей от нас стрелы, а точка — острие стрелы, летящей к нам (на обоих рисунках направление стрел совпадает с направлением магнитных линий).

Учитель: Так как же птицы все таки при перелетах ориентируются в пространстве?

Ученик: Так как Земля окружена магнитным полем, то голуби летят по магнитным линиям. Возможно внутри их есть что-то, что напоминает магнит.

4.Динамическая пауза (ФМ) (Проводит ученик в течении 2 мин. Учащиеся выполняют упражнения для глаз, рук, кистей рук, спины.)

5.Этап проверки понимания учащимися нового материала

Учитель: Давайте посмотрим на сколько мы поняли сегодня тему, а для этого ответим на вопросы: ( Слайд 16)

1. Как можно объяснить отклонение магнитной стрелки около проводника с током?

Ученик: Наличие вокруг проводника магнитного поля, т.к. магнитная стрелка реагирует на магнитное поле.

Учитель: 2. Какое магнитное поле – однородное или неоднородное - образуется вокруг магнита, проводника с током, внутри соленоида?

Ученик: Внутри соленоида поле однородно.

Учитель: Перечислите основные свойства магнитного поля.

Ученик: 1.Магнитное поле порождается только движущимися зарядами.

1. В отличие от электрического поля магнитное поле обнаруживает­ся по его действию на движущиеся заряды.

2. Магнитное поле, как и электрическое поле, материально.

3. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.

Учитель: На рисунке показана картина магнитных линий прямого тока. В какой точке магнитное поле самое сильное и почему?

Ученик: В точке а , т.к. она ближе всего к проводнику.

Учитель: 5. Выполните тест

Учитель: Обменяемся тестами и выполним проверку с выставлением оценок.(Слайд 17)

6.Этап закрепления нового материала

Учитель: Давайте подведем итоги урока. Что мы узнали сегодня на уроке?:

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

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

7.Рефлексия учебной деятельности

Школьники выполняют рефлек­сивный тест. Листочки не подписывают, в случае согласия с утверждением ставят око­ло него знак «+».

Рефлексивный тест

1. Я узнал (а) много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. На уроке было над чем подумать.

4. На все возникшие у меня в ходе урока вопро­сы, я получил (а) ответы.

5. На уроке я поработал (а) добросовестно и цели урока достиг (ла).

По окончании прошу поднять руки тех, кто поставил пять плюсов, затем тех, у кого получилось четыре и три плюса.

Оценки за урок озвучивает учитель.

8.Этап информации учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Домашнее задание.

Параграф 43, 44. упр 34.

Приготовить сообщения на тему: « М.п. Земли», «М.п. в живых организмах», «Магнитные бури» .