Урок 1 «Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вводный инструктаж по ТБ».
|
Дата:
|
Цели:
Образовательные: дать понятие «постоянного магнита», «магнитного поля»; выяснить основне свойства магнитного поля.
Развивающие: содействовать развитию речи, мышления.
Воспитательные: формировать познавательный интерес; положительной мотивации к учению; дисциплинированности эстетического восприятия мира.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: лекция с элементами беседы.
Ход урока
1.Организационный момент.
Приветствие. Проверка готовности класса к уроку. Определение отсутствующих. Требование к уроку. Инструктаж по технике безопасности.
(Необходимо иметь к урокам: Учебник, рабочая тетрадь – 48 листов, тетрадь для контрольных работ, тетрадь для лабораторных работ, тетрадь для самостоятельных работ).
2.Изучение нового материала.
Откуда же произошло слово «магнит»? История магнита насчитывает свыше двух с половиной тысяч лет.
Из древней Греции дошли легенды о горе, притягивающей железные предметы, настолько мощной, что вражеские корабли не могли близко подойти к ней - она выдёргивала гвозди из досок и корабли рассыпались в море.
Правоверные мусульмане убеждены в том, что гроб с останками пророка Магомеда покоится в воздухе, без всякой опоры между полом и потолком.
3000 лет назад в древнем Китае обнаружили свойство стрелок, изготовленных из особого вещества, устанавливаться в определённом направлении: с севера на юг. Стали их применять на колесницах и других средствах передвижения, как «югоуказатель» - на китайском языке «чи - нан».
Первые объяснения пытался дать Лукреций Кар, римский поэт и мыслитель в книге «О природе вещей»: он предположил, что магнитные свойства определяются отделением от магнита очень маленьких частиц.
В 1600 г. английский врач Г.Х.Гилберт вывел основные свойства постоянных магнитов.
До Х1Х века новых данных не было. В 1820 г. датский учёный Эрстед обнаружил, действие электрического тока на магнитную стрелку и заставил задуматься учёных о взаимосвязи электрического и магнитного полей.
Описанный древними учёными камень называется естественный магнит, он содержит 72% железа, это минерал, называемый магнитный железняк.
Каковы же свойства магнитов и чем определяются свойства магнитов?
Поднесем магниты к железным опилкам. Что вы наблюдаете? Обязательно ли близко надо поднести магнит, чтобы они притянулись?
Поднесем магниты друг к другу. Как взаимодействуют магниты?
Почему куски, железные опилки притягиваются к магниту? Подобно тому, как заряженная стеклянная палочка притягивает к себе куски бумаги, подобно этому магнит притягивает к себе железные опилки. Вокруг магнита существует магнитное поле, отличается от вещества и существует только вокруг намагниченных тел.
Наличие магнитного поля можно обнаружить с помощью магнитной стрелки, свободно поворачивающейся в электрическом поле.
Магнитное поле - особый вид материи; оно существует вокруг движущихся электрических зарядов (в том числе вокруг проводника с током). Подобно тому как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле, в пространстве, окружающем движущиеся заряды, возникает магнитное поле.
Магнитное поле создается не только электрическим током, но и постоянными магнитами.
Из всех известных действий тока только магнитной взаимодействие сопровождает электрический ток при любых условиях, в любой среде и в вакууме.
Основные свойства магнитного поля:
· магнитное поле порождается электрическим полем.
· магнитное поле обнаруживается по действию на ток.
· магнитное поле материально, оно действует на тела, а следовательно, обладает энергией.
Обнаружить магнитное поле можно с помощью магнитной стрелки (или железных опилок) или по его действию на проводник с током.
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.
3.Закрепление изученного.
Какие взаимодействия называют магнитными? Перечислите основные свойства магнитного поля.
4.Домашнее задание: §1.
|
|
Урок 2 «Индукция магнитного поля».
|
Дата:
|
Цели:
Образовательные: познакомить учащихся с понятиями: магнитное поле, однородное и неоднородное поле, силовые линии. Показать взаимосвязь электрического и магнитного полей, действие магнитного поля на электрические заряды, магнитного поля, магнитная индукция явление электромагнитной индукции. Формировать умение графически изображать магнитное поле прямолинейного проводника с током, витка с током. Показать практическую значимость изучения магнитного поля.
Развивающие: учащиеся должны уметь дать определения магнитной индукции и линий магнитной индукции.
Воспитательные: овладение школьными знаниями об экспериментальных фактах, понятиях, законах, теориях, методах физической науки; о современной научной картине мира; усвоение школьниками идей единства строения материи и неисчерпаемости процесса ее познания, понимание роли практики в познании физических явлений и законов; формирование познавательного интереса к физике и технике, развитие творческих способностей, осознанных мотивов учения; подготовка к продолжению образования и сознательному выбору профессии.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: лекция с элементами беседы.
Ход урока
1.Организационный момент.
Приветствие. Проверка готовности класса к уроку. Определение отсутствующих. Требование к уроку.
2.Актуализация знаний.
Чем создается магнитное поле? Как обнаруживается магнитное поле?
3.Изучение нового материала.
Многие из вас наверняка замечали, что одни магниты создают в пространстве более сильные поля, чем другие.
Магнитное поле характеризуется векторной физической величиной, которая обозначается символом  и называется индукцией магнитного поля (или магнитной индукцией). В СИ единица измерения магнитной индукции называется тесла (Тл).
[В] = 1Тл = 1 Н/(А∙м).
Правило буравчика служит для определения направления магнитных линий (линий магнитной индукции) вокруг прямого проводника с током.
Формулировка: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика указывает направление вектора магнитной индукции.
Ранее для изображения магнитных полей мы пользовались линиями, которые называли магнитными линиями, теперь мы можем дать определение этим линиям.
Итак, магнитными линиями или линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.
Мы с вами узнали, что называется индукцией магнитного поля. Попробуйте теперь дать определение однородному и неоднородному магнитному полю.
Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова. В противном случае поле называется неоднородным.
Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми. Таким образом, магнитное поле – вихревое поле.
Замкнутость линий магнитной индукции представляет собой фундаментальное свойство магнитного поля. Оно заключается в том, что магнитное поле не имеет источников (силовые линии электростатического поля во всех случаях имеют источники – они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных). Магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе не существует.
4.Закрепление изученного.
Как ориентируются в однородном магнитном поле замкнутый контур с током и магнитная стрелка?
Что называют линиями магнитной индукции?
Какие поля называют вихревыми?
5.Домашнее задание: §2.
|
|
Урок 3 «Сила Ампера».
|
Дата:
|
Цели:
Образовательные: на основании экспериментальных данных доказать, что магнитное поле обнаруживается по его действию на электрический ток, познакомить учащихся с правилом левой руки, формировать умение определять направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле и вычислять силу Ампера.
Развивающие: активизация мыслительной деятельности, формирование мышления; развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить.
Воспитательные: активизация познавательного интереса учащихся, воспитание отношения к информации как к третьей сущности мира наряду с веществом и энергией.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: комбинированный.
Ход урока
1.Организационный момент.
Приветствие. Проверка готовности класса к уроку. Определение отсутствующих. Требование к уроку.
2.Изучение нового материала.
Изучая, как проводники различной формы, по которым протекает ток, взаимодействуют между собой, Ампер установил, что это взаимодействие может рассматриваться как совокупность взаимодействий сколь угодно малых участков этих проводников с током (элементов тока).
Элементом тока называют векторную величину IΔl, равную произведению силы тока I в проводнике на длину Δl данного участка проводника. Направление элемента тока совпадает с направлением тока на этом участке проводника.
Отношение силы к длине проводника и силе тока есть величина постоянная. Это отношение зависит только от поля и служит его количественной характеристикой, и называется модулем вектора магнитной индукции: B =  .
Модуль вектора магнитной индукции В равен отношению модуля силы F, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине l.
Силу, действующую на проводник с током (или элемент тока) в магнитном поле называют силой Ампера.
Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника.
Закон Ампера: FА = BI∆l sinα, где FА – модуль силы Ампера, В – магнитная индукция поля, I – сила тока в проводнике, ∆l – длина прямолинейного отрезка проводника, α – угол между вектором магнитной индукции и направлением тока в проводнике.
Частные случаи действия силы Ампера:
1.если α = 90°, то sin 90° = 1 и FА = BI∆l – сила Ампера принимает максимальное значение.
2.если α = 0°, то sin 0° = 0 и FА = 0 – вектор магнитной индукции направлен вдоль тока и магнитное поле не оказывает действия на ток.
Правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.
3.Решение задач.
Задача 1. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длинной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции магнитного поля.
Дано:
l = 5 см = 0,05 м,
F = 50 мН = 50∙10-3 Н,
I = 25 А.
|
Решение:
 Тл.
|
B -?
|
Задача 2. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найти индукцию (модуль и направление) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.
Дано:
l = 20 см = 0,2 м,
m = 4 г = 4∙10-3 кг,
I = 10 А.
|
Решение:
Fтяж = Fмаг; Fтяж = mg; Fмаг = BIl;
 Тл.
|
В - ?
|
Задача 3. С какой силой действует магнитное поле индукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1 м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.
Дано:
В = 10 мТл = 0,01 Тл,
I = 50 А,
l = 0,1 м.
|
Решение:
|
F - ?
|
4.Домашнее задание: §3-5, упр. 1 (3).
|
|
Урок 4 «Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества».
|
Дата:
|
Цели:
Образовательные: определить силу, с которой действует однородное магнитное поле на движущуюся частицу; познакомить учащихся с разными веществами по их магнитным свойствам и их применением; дать представление о магнитной проницаемости, о доменах; рассмотреть соответственные опыты; активизировать познавательную активность учащихся.
Развивающие: продолжить развитие интеллектуальных умений анализировать, сопоставлять, сравнивать, выделять главное; продолжить развитие умения принимать самостоятельные решения, доказывать свою точку зрения и принимать чужую; формировать умения работы с различными источниками учебной информации; продолжить формирование информационной компетентности.
Воспитательные: создание учениками личного опыта в приобретении знаний и продукта своей деятельности; воспитание ученика субъектом, конструктором своего образования, полноправным источником и организатором своих знаний; обеспечение индивидуального личностного роста потенциала ученика.
|
|
