Конспект урока физики 'Магнитное поле Земли' (9 класс)

Тема: «Магнитное поле. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов. Магнитное поле тока. Графическое изображение магнитных полей».

Как наша прожила б планета

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, Магнита, света

И электрических лучей?

А. Мицкевич.

Тип урока: Комбинированный

Данная тема входит в раздел «Электромагнитные явления», достаточна важная, находит применение при решении практических, качественных задач, технике и жизни.

Оборудование:

• набор «Магнетизм»;

• мультимедийный проектор, экран;

• системный раздаточный материал.

Структура урока

На уроке поставлены следующие задачи:

Обучающие:

• Сформировать у обучающихся понятие магнитного поля, поля постоянных магнитов, свойства магнитов, графическое изображение магнитных полей.

• Доказать существование связи электрического и магнитного полей.

Развивающие:

• Сформировать у обучающихся умение осуществлять контроль, самооценку и взаимооценку учебной деятельности.

• Сформировать логическое и творческое мышление, уметь наблюдать, делать выводы, обобщать.

• Сформировать умение формулировать проблемы, предлагать пути их решения.

• Уметь описывать и объяснять физические явления, представлять результаты исследований в виде таблиц, рисунков, проектов.

• Сформировать умение в использовании межпредметных связей.

• Сформировать умение использовать полученные знания в практической деятельности и повседневной жизни.

Воспитательные:

• Воспитать познавательный интерес к предмету, развивать умение и желание сотрудничать друг с другом, участвовать в диалоге с одноклассниками и учителем.

• Воспитать внимание, аккуратность при работе с физическими приборами.

• Воспитать стремление приобретать знание выходящие за пределы школьной программы, развивать желание узнать об ученых и их трудах.

• Воспитать уважение к творцам науки.

Ход урока

Схема оформление доски:

«Магнитное поле. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов. Графическое изображение магнитных полей».

Как наша пожила б планета

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, Магнита, света

И электрических лучей?

А. Мицкевич

Электрические

Магнитные

Взаимодействия

Организационный момент:

Подготовка учащихся к работе на уроке.

Целевая установка:

Сегодня на уроке мы выясним:

• Существует ли связь между электрическими и магнитными полями?

• Что представляют собой магнитные поля постоянных магнитов?

• Способы обнаружения магнитных полей и их свойства;

• Графическое изображение магнитных полей;

• Магнитное поле прямого тока;

• Сделать вывод, основываясь на научную информацию.

Актуализация знаний.

Цель:

• Подготовка учащихся к восприятию учебного материала.

• Вторичное осмысление уже известных знаний, выработка умений и навыков по их применению (Повторение раздела «Электрические явления»).

Примерные вопросы повторения:

1. Что называют электрическим током? (Упорядочное движение заряженных частиц).

2. Какое поле мы называем электрическим? (Электрическое поле - особый вид материи…)

3.Какие заряды существуют в природе? Как они взаимодействуют? (Существует два рода электрических. зарядов «+» и «-» …)

2. Существует ли предел делимости электрического заряда? (Да. q_е = 1,6 · 10 ^-19 Кл).

3. Каково строение атома? (Ядро - нуклоны, вокруг ядра движутся электроны).

4. От чего зависит интенсивность действия силы тока?

5. Как выражается сила тока через заряд и время? (I = q/t).

6. Какие частицы являются носителями тока в металлах? (Электроны).

7. Действия электрического тока? (Тепловое, химическое, магнитное). (Приложение1). Изучение нового материала:

Цель: Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания учащимися нового материала по обнаружению магнитного поля вокруг проводника с током и свойств постоянных магнитов.

Нам необходимо решить проблему о существовании связи между электрическим током и магнитным полем.

Вопрос учителя: Существует ли связь между электрическим током и магнитным полем?

Обучающиеся: Да.

Учитель: Но это гипотеза и, следовательно, ее необходимо доказать. Как?

Обучающиеся: Необходимо провести опыт.

Учитель: Верно. Из курса естествознания, географии и основываясь на свой жизненный опыт, вы знаете, что Земля магнит, следовательно, у Земли есть…?

Обучающиеся: Полюса, магнитное поле и, следовательно, магнитные лини.

Учитель: Какие полюса у Земли? Из какого полюса выходят магнитные линии магнитного поля Земли, в какой полюс входят?

Обучающиеся: Северный и Южный. Из Северного в Южный.

Учитель: Магнитная стрелка, (магнитная стрелка имеет два полюса: северный и южный, а линия, соединяющая полюса магнитной стрелки называется ее осью), свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении, если нет вблизи магнитов, проводников с током, железных предметов. Почему?

Обучающиеся: Вокруг Земли существует магнитное поле, и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий.

Учитель: Верно. Свойства магнитов впервые детально и тщательно изучил В. Гильберт, врач

английской королевы Елизаветы. В книге «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земля», опубликованной в 1600 году. В. Гильберт описал следующие свойства:

• магнит имеет два полюса: северный и южный, они различны по своим свойствам;

• магнит обладает в различных частях различной притягательной силой - на полюсах эта сила наиболее заметна;

• разноименные полюса притягиваются, одноименные отталкиваются;

• магнит, подвешенный на нитке, располагается определенным образом в пространстве, указывая север и юг;

• невозможно получить магнит с одним полюсам;

• земной шар - большой магнит;

• при сильном нагревании магнитные свойства у природных и искусственных магнитов исчезают;

• магниты оказывают свое действие через стекло, воду и кожу.

Все эти свойства имеют экспериментальное подтверждение.

Учитель: Когда мы подносим к магнитной стрелке магнит, она поворачивается в ту или иную сторону. А можно ли изменить положение магнитной стрелки, используя электрический ток?

Обучающиеся: Вероятно можно.

Учитель: Это предположение легко проверить опытным путем. На демонстрационном столе находятся приборы. Назовите их.

Обучающиеся: Источник тока, ключ, магнитная стрелка и проводники.

Учитель: Соберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, магнитной стрелки и проводников. (Демонстрация опыта Эрстеда). (Приложение 2).

Учитель: (Актуализация). При разомкнутой цепи магнитная стрелка под проводником (при отсутствии тока) ориентируется в определенном положении, почему?

Обучающиеся: Магнитная стрелка ориентируется по магнитным линиям магнитного поля Земли.

Учитель: Верно. Внимание на магнитную стрелку! Что происходит с магнитной стрелкой, когда мы замыкаем цепь?

Обучающиеся: Она меняет свое положение под действием электрического тока, который проходит по проводнику. При замыкании цепи, магнитная стрелка отклоняется от своего первоначального положения, при размыкании цепи магнитная стрелка возвращается в первоначальное положение.

Учитель: Верно. Следовательно, каков вывод?

Обучающиеся: Магнитная стрелка и проводник с током взаимодействуют друг с другом.

Учитель: Взаимодействие проводника с током и магнитной стрелкой впервые обнаружил датский физик Х.К. Эрстед в 1820 году.

Учитель: Какой можно сделать вывод из опыта Эрстеда?

Вывод: Вокруг неподвижных электрических зарядов существует только электрическое поле, а вокруг движущихся, то есть тока, существует и электрическое и магнитное поле. Магнитное поле появляется вокруг проводника, когда в нем возникает ток, следовательно, ток является источником магнитного поля. Мы доказали гипотезу и решили проблему связи электрического тока и магнитного поля, основываясь на опыты и научную информацию.

Магнитное поле постоянных магнитов. Способы обнаружения магнитных полей и их свойства. Графическое изображение магнитных полей.

Постоянными магнитами называют тела, длительное время сохраняющие намагниченность.

Первичное закрепление материала (работа в группах постоянного состава)

Цель: 1. Установление правильности и осознанности понимания изучаемого материала,

выявление пробелов и их коррекция.

2. Обнаружение магнитных полей постоянных магнитов на основе экспериментов,

опытов и исследований.

У каждого на столе имеются карты - задания и набор по изучению магнитных явлений. (Приложение 3). Внимательно ознакомитесь с заданием.

Используя железные опилки, получить представление о виде магнитных полей постоянных магнитов, полосового, дугообразного и кольцевого магнитов.

Вывод: Из эксперимента следует, что магнитные линии магнитного поля магнита - замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита., так же как и магнитные линии катушки с током. (Приложение 4).

Магнитное поле прямого тока.

Соблюдайте технику безопасности при работе.

Цель: Обнаружить опытным путем существование магнитного поля вокруг проводника с электрическим током, используя железные опилки. (Приложение 4).

Вывод: В магнитном поле железные опилки намагничиваются и становятся магнитными стрелками. Ось каждой стрелки в магнитном поле устанавливается вдоль направления действия сил магнитного поля. Изменяя направления тока в проводнике, изменяется и ориентация магнитных стрелок. Следовательно. Направление силовых линий магнитного поля связано с направлением тока в проводнике.

Работа выполнена. Подводим итог.

1. Наиболее сильное действие магнита обнаруживается у полюсов.

2. Существует два вида полюсов: северный и южный.

3. Одноименные полюса отталкиваются, разноименные притягиваются.

4. Магнитные действия проявляются через стекло воду.

5. Используя маркированный магнит, идентифицировали немаркированный магнит.

6. Обнаружили магнитные поля полосового, дугообразного и кольцевого магнита.

Сравним свойства магнитов, которые мы обнаружили, со свойствами, описанными в 1600 году В. Гильбертам.

Все свойства, описанные в 1600 году В. Гильбертом, нашли экспериментальное подтверждение в опытах по изучению свойств постоянных магнитов.

По данным, полученным в ходе экспериментов, заполним таблицу - аналогию.

Электрические

Магнитные

взаимодействия

Электрическое поле -

особый вид материи…

Магнитное поле - особый вид материи…

Существуют два рода электрических

зарядов - положительный и отрицательный.

Существуют два вида полюсов -

южный и северный.

Одноименные заряды отталкиваются,

разноименные притягиваются.

Одноименные полюса отталкиваются, разноименные притягиваются

Проявляется по действию на заряженные

тела или заряды.

Проявляется по действию на магнитную

стрелку или проводник с током.

Диполь.

Диполь.

Стадия осмысления: (работа в группах постоянного состава).

Цель: Самостоятельно выполнить задание, требующее знаний в измененной ситуации. (Физика в художественной литературе).

Чувство прекрасного содействует решению познавательных и технических вопросов, развивает эстетически.

Гуманитаризация точных наук математизация гуманитарных знаний - веление сегодняшнего дня. Сбываются слова Г. Флобера: «Чем дальше, тем искусство становится более научным, а наука более художественной, расставшись у основания, они встретятся когда-нибудь на вершине».

Ситуация нестандартная, попробуйте применить полученные знания для решения творческих задач. (Приложение 5).

Вывод: Творческие задачи помогают пробудить у учащихся интерес к предмету, расширить их знания и культурный кругозор.

Этап обобщения и систематизации знаний:

Цель: Интеграция полученных знаний.

Вывод: Сформировать целостную систему ведущих знаний обучающихся по теме урока.

Этап контроля. (Приложение 6).

Цель: Выявить качество и уровень овладения знаниями. Получить достоверную информацию о достижении всеми учащимися планируемых результатов обучения.

Рефлексия.

Цель: Осмысление своих действий и их самооценка, поиск и устранение причин, возникших трудностей. Прогнозирование способов саморегуляции и сотрудничества, а так же физического и эмоционального состояния.

Домашнее задание:

Выводы урока: Сегодня на уроке мы вместе успешно решили проблему существования связи между электрическим током и магнитным полем. Вследствие экспериментов обнаружили магнитные поля магнитов и их свойства, графическое изображение магнитных полей. Основываясь на научную информацию и на экспериментальные данные, сделали вывод о существовании вокруг магнитов магнитного поля. А так же о существовании магнитного поля вокруг проводника с электрическим током.

Литература:

Физика 9. С.В. Громов. Н. А. Родина. - 7 -е изд. - М. : Просвещение, 2006.

Физика 8 А.В. Перышкин, Н. А. Родина. 14 -е изд. - М, : Просвещение, 2006.

Е. Н. Кривопалова Тесты физика 8 - 9 классы. Учебно-методическое пособие.

Школьный зачет. М., : ООО «Издательство АСТ» : ООО «Издательство Астрель», 2002,

С.А. Тихомирова Дидактический материал по физике: 7 - 11 кл. - М.: Просвещение, 2005.

В.И. Лукашик. Сборник задач по физике для 7 - 9 классов общеобразовательных учреждений - 14 -е изд. - М., : Просвещение.

Приложение 1

Действия электрического тока

Магнитное действие тока

Химическое действие тока

Тепловое действие тока

Приложение 2

Ханс Кристиан Эрстед

Опыт Эрстеда

Приложение 3. Экспериментальное задание.

Задание 1. Вещества, притягиваемые магнитами.

Взять дугообразный затем полосовой и кольцевой магниты, поднести полюсами к мелким телам изготовленных из разных веществ. Что наблюдаете? Сделать вывод.

Задание 2. Взаимодействие магнитных полюсов.

Сделать вывод по эксперименту. 3. .

1. 2 4.

. 7

.

5. 6.

Задание 3. Получение магнитных спектров полосового, подковообразного и кольцевого магнитов. Объяснить отсутствие внутри отверстия кольцевого магнита магнитных спектров. Сделать вывод по эксперименту.

Задание 4. Направление магнитных силовых линий.

Положить магнит на демонстрационный столик, около него расположить компас. Перемещать компас вокруг магнита и следить за поворотом магнитной стрелки. По эксперименту сделать вывод.

Задание 5. Идентификация магнитных полюсов немаркированного магнита.

Положить магнит на стол и поднести к его концам компас или магнитную стрелку. По расположению полюсов магнитной стрелки определить полюса магнита.

Приложение 4

Графическое изображение магнитных полей.

Магнитное поле кольцевого магнита

Магнитное поле

постоянных магнитов.

(полосового и дугообразного)

Магнитное поле прямого тока

Магнитные линии полосового магнита.

Магнитные линии катушки с током.

Приложение 5.

Самостоятельно выполнить задание, требующее знаний в измененной ситуации (работа в группах постоянного состава).

Группа №1

И. А. Бунин. Компас

Но откуда б, в ветре и тумане,

Ни швыряло пеной через борт,

Верю - он опять поймает Nord,

Крепко сплю, мотаюсь на диване.

Не собьет с пути меня никто,

Некий Nord, моей душою правит,

Он меня в скитаниях не оставит,

Он мне скажет, если что: не то!

Почему стрелка компаса все время показывает на север?

Группа №2

Ж. Верн. Пятнадцатилетний капитан

Негоро положил под компас железный брусок. «Железо притянуло к себе стрелку компаса …, стрелка сместилась на четыре румба (один румб равен 11⁰ 15минут)… после того, как из-под нактоуза был убран железный брусок, стрелка компаса заняла вновь нормальное положение и указывала своим острием прямо на магнитный полюс».

Объясните явление.

Группа №3 Ж. Верн. Робур - завоеватель

«Около полуночи тьму озарило южное полярное сияние. Окруженное серебристой бахромою, оно походило на гигантский раскрытый веер, занимавший половину небосвода. Во все стороны от него расходились яркие электрические лучи; некоторые из них, постепенно угасая, достигали зенита.… То было поистине величественное зрелище!»

Как возникает полярное сияние?

Группа №4. Э. Ростан. Сирано де Бержерак

Я изобрел шесть средств

Подняться в мир планет!

… Сесть на железный круг

И, взяв большой магнит,

Его забросить вверх высоко,

Докуда будет видеть око;

Он за собой железо приманит, -

Вот средство верное! А лишь он вас притянет, Схватить его и бросить вверх опять, -

Так поднимать он бесконечно станет!

Возможно ли подобное космическое путешествие? Почему?

Группа №5. М.В. Ломоносов. Вечернее размышление

Но где ж, натура, твой закон?

С полночных стран встает заря!

Не солнце ставит там твой свой трон?

Не льдисты ль мещут огонь моря?

Се хладный пламень нас покрыл!

Се в ночь на землю день вступил!..

Что зыблет ясной ночью луч?

Что тонкий пламень в твердь разит?

Как молния без грозных туч

Стремится от земли в зенит?

Как может быть, чтоб мерзлый пар

Среди зимы рождал пожар? Какое природное явление вы узнаете в этом отрывке?

Приложение 6.

Вариант 1

1. Постоянными магнитами называют …

А. Тела, сохраняющие намагниченность длительное время.

Б. Тела, изготовленные из стали и железа.

В. Любые тела, находящиеся в магнитном поле.

2. По рисунку определите, будут ли взаимодействовать два плоских магнита.

N

N

S

S

А. Не взаимодействуют.

Б. Притягиваются. В. Отталкиваются.

3.Северный магнитный полюс расположен около …

А. Северного географического полюса.

Б. Южного географического полюса.

4.Одноименные полюса магнита …

А. Не взаимодействуют.

Б. Притягиваются.

В. Отталкиваются.

5.В какой точке действия магнита на стальной шарик сильнее всего?

А. Везде одинаково.

Б. 1.

В. 2.

Г. 3.

Вариант 2.

1.Полюсом магнита называют …

А. Середину магнита. Б. То место магнита, где действие магнитного поля сильнее всего.

В. То место магнита, где действие магнитного поля слабее всего.

2. Магнитной аномалией называют …

А. Незначительное отклонение направление магнитного поля Земли в данной области.

Б. Временное отклонение магнитного поля Земли в данной области.

В. Постоянное и значительное отклонение направление магнитного поля Земли в данной области.

3.По рисунку определите, будут ли взаимодействовать два плоских магнита.

N

S

S

N

А. Отталкиваются. Б.Не взаимодействуют. В.Притягиваются.

4. Магнитные линии магнитного поля Земли направлены …

А. От южного географического к северному географического полюсу.

Б. От северного географического к южному географическому полюсу.

5. Магнитная стрелка компаса устанавливается …

А. Произвольно. Б. Перпендикулярно магнитным линиям магнитного поля Земли.

В. Вдоль магнитных линий магнитного поля Земли.