Урок физики в 8 классе на тему 'Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение '

Урок физики в 8 классе на тему "Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение "

Цели урока:

- Образовательная: изучение понятий "соленоид", "электромагнит",способов усиления и ослабления магнитного поля катушки с током; научиться определять магнитные полюса катушки с током; рассмотреть принцип действия электромаг­нита и области его применения; научить собирать электромагнит из готовых деталей и опытным путём проверять, от чего зависит его магнитное действие;

- развивающая: развивать умение обобщать знания, применять
знания в конкретных ситуациях; развивать навыки работы с прибора­
ми; развивать познавательный интерес к учебному предмету;

- воспитательная: воспитание усидчивости, трудолюбия, аккуратности при выполнении практической работы, способствовать воспитанию коммуникабельности, доброжелательности.

Методы (методические приемы):

• беседа;

• работа в парах;

• словесное объяснение;

• демонстрация слайдов и технических пособий;

• проблемный метод овладения учебным материалом;

• частично-поисковая экспериментальная работа;

• самостоятельная работа с учебником;

Формы работы на уроке: фронтальная, парная.

Оборудование урока:

• техническое обеспечение:

• мультимедийный проектор;

• экран;

• персональный компьютер 1;

• Оборудование для лабораторной работы: электромагнит разборный с деталями (предназначен для проведения фронтальных лабораторных работ по электричеству и магнетизму), источник то­ка, реостат, ключ, соединительные провода, компас.

Программное обеспечение:

• Microsoft PowerPoint;

• Microsoft Word;

• Программа обработки графических изображений;

Ход урока

1.Организационный момент-2 мин.

2.Актуализация знаний.-8 мин.

Напомните мне, пожалуйста, какую тему мы начали изучать на прошедшем уроке?

(Магнитное поле. Магнитные линии)

Что мы уже знаем о магнитном поле?

Слайд№1. Закончи предложение

Слайд№2-4 .Выполнение заданий на применение правила правой руки

Какие знания помогли вам выполнить это задание? (правило правой руки, направление магнитных линий сонаправлено с северным полюсом свободно установившейся магнитной стрелки)

Можно ли поле проводника с током использовать на практике?

Опыт №1

Собрать последовательную цепь из источника постоянного тока, реостата, ключа, амперметра, соединительных проводов. Для регистрации магнитного поля использовать магнитную стрелку.

Учащиеся замечают, что магнитное действие проводника с током на магнитную стрелку слабо, практического применения не находит.

Намотать проводник с током на гвоздь.

Как изменилось магнитное действие? Что вам напоминает данная конструкция? (Катушку) Слайд №5

Длинные катушки с током - называют соленоидами, а катушки в которые вставлены железные сердечники электромагнитами.

Можно ли намотанную на гвоздь проволоку считать электромагнитом?
(Да)
3.Постановка темы урока. Объяснение материала.-5 мин.

Как вы думаете, о чем пойдет речь на нашем уроке?

Запишите тему урока

Слайд №6

Катушка состоит из большого числа витков про­вода, намотанного на каркас из диэлектрика.

Катушка обладает магнитным полем. Познакомимся с некоторыми особенностями магнитного поля катушки с током. (гиперссылка Классная физика 2-4, 6)

Учащиеся наблюдают опыты, делают выводы:

- Когда в катушке есть ток, железные опилки притягиваются к ее концам, при отключении тока они отпадают.

- У катушки есть два полюса, как у магнитной стрелки.

-Полюса катушки можно менять при изменении полярности тока.

- Чем больше витков у катушки, тем сильнее ее магнитное действие.

Зарисовывают картину магнитных линий катушки с током.

Электромагниты обладают рядом преимуществ по сравнению с постоянными магнитами и находят широкое применение на практике.(Демонстрация слайдов без подробного разбора)

Слайд №7-№11

Но для использования замечательных свойств электромагнитов, надо ответить на следующие вопросы:

От чего зависит магнитное действие катушки с током? Как можно управлять магнитным полем электромагнита?

На эти вопросы вы найдете ответы, работая с учебником параграф 58 и выполняя лабораторную работу №8

4. Выполнение лабораторной работы № 8-20 мин.

Слайд№9

«Сборка электромагнита и испытание его действия»

Цель работы: собрать электромагнит из готовых деталей и на опыте проверить, от чего зависит его магнитное действие.

Приборы и материалы: источник, реостат, ключ, соединительные провода, компас, детали для сборки электромагнита.

Указания к работе

1. Составьте электрическую цепь из батареи, катушки, реостата и ключа, соединив все последовательно. Замкните цепь и с помощью компаса определите магнитные полюсы у катушки.

2. Отодвиньте компас вдоль оси катушки на такое расстояние, на котором действие магнитного поля катушки на стрелку компаса не­значительно. Вставьте железный сердечник в катушку и пронаблю­дайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Изменяйте с помощью реостата силу тока в цепи и наблюдайте действие электромагнита на стрелку. Сделайте вывод.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Ответьте на вопросы упр.28 стр. 136

8.Итог урока. Творческое домашнее задание.

- Итак, ребята, какова была тема нашего урока? (Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение)

- Что мы уже выяснили? ( Мы знаем, что электромагнит - это соленоид с сердечником, и что сила электромагнита зависит от силы тока в нем, числа витков и наличия сердечника)

- Мы с вами заметили, что электромагниты широко используются в разных областях промышленности и в быту.

Ребята, которые заинтересовались темой, могут подготовить сообщение о применении электромагнита в виде текстового сообщения, рисунка, кроссворда, ребуса, компьютерной презентации.

Слайд № 10

-Дома параграфы 58 учебника. Запишите в дневники домашнее задание.

Сдайте тетради с лабораторной работой.

Спасибо за урок!

Приложение №1

История электромагнитного телеграфа

В мире электромагнитный телеграф был изобретён русским учёным и дипломатом Павлом Львовичем Шиллингом в 1832 г. Находясь в командировке в Китае и других странах, он остро ощущал потребность в быстродействующем средстве связи. В телеграфном аппарате им использовано свойство магнитной стрелки отклоняться в ту или другую сторону в зависимости от направления тока, проходящего по проводу.

Аппарат Шиллинга состоял из двух частей: передатчика и приёмника. Два телеграфных аппарата проводниками соединялись между собой и с электрической батареей. Передатчик имел 16 клавиш. Если нажимали на белые клавиши, ток шёл в одну сторону, если на чёрные - в другую. Эти импульсы тока достигали по проводам приёмника, который имел шесть катушек; возле каждой катушки на нити подвешивали две магнитные стрелки и небольшой диск (см. левый рис.). Одну сторону диска окрашивали чёрной краской, другую - белой.

В зависимости от направления тока в катушках магнитные стрелки поворачивались в ту или другую сторону, и телеграфист, принимающий сигнал, видел чёрные или белые кружки. Если ток в катушку не поступал, то диск был виден ребром. Для своего аппарата Шиллинг разработал азбуку. Аппараты Шиллинга работали на первой в мире телеграфной линии, построенной изобретателем в Петербурге в 1832 г, между Зимним дворцом и кабинетами некоторых министров.

В 1837 г. американец Самуил Морзе сконструировал телеграфный аппарат, записывающий сигналы (см. правый рис.). В 1844 г. была открыта первая телеграфная линия, оборудованная аппаратами Морзе между Вашингтоном и Балтимором.

Электромагнитный телеграф Морзе и разработанная им система записи сигналов в виде точек и тире получили широкое распространение. Однако аппарат Морзе имел серьезные недостатки: переданную телеграмму необходимо расшифровать, а затем записать; мала скорость передачи.

Первый в мире буквопечатающий аппарат изобрёл в 1850 г. русский учёный Борис Семенович Якоби. В этом аппарате имелось печатающее колесо, которое вращалось с такой же скоростью, как и колесо другого аппарата, установленного на соседней станции (см. нижний рис.). На ободах обоих колес были выгравированы буквы, цифры и знаки, смачиваемые краской. Под колёсами аппаратов располагали электромагниты, а между якорями электромагнитов и колёсами протягивали бумажные ленты.

Например, надо передать букву «А». Когда на обоих колёсах буква А располагалась внизу, на одном из аппаратов нажимали ключ и замыкали цепь. Якоря электромагнитов притягивались к сердечникам и прижимали к колёсам обоих аппаратов бумажные ленты. На лентах одновременно отпечатывалась буква А. Для передачи любой другой буквы надо «поймать» момент, когда нужная буква будет находиться на колесах обоих аппаратов внизу, и нажать ключ.

Какие необходимы условия для правильной передачи в аппарате Якоби? Первое - колёса должны вращаться с одинаковой скоростью; второе - на колёсах обоих аппаратов одинаковые буквы должны занимать в любой момент одинаковые положения в пространстве. Эти принципы использовались и в телеграфных аппаратах последних моделей.

Над усовершенствованием телеграфной связи работали многие изобретатели. Были телеграфные аппараты, которые передавали и принимали десятки тысяч слов в час, но они сложны и громоздки. Большое распространение в своё время получили телетайпы - буквопечатающие телеграфные аппараты с клавиатурой как у пишущей машинки. В настоящее время телеграфные аппараты не используются, их вытеснила телефонная, сотовая и интернет-связь.