Розробка уроку 9 клас :"Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера"

Урок № 7. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера

Мета уроку:

Навчальна: з’ясувати залежність сили дії магнітного поля на провідник зі струмом від індукції магнітного поля, сили струму в провіднику, довжини активної частини провідника і кута між напрямом струму в провіднику і напрямом лінії; формувати в учнів уміння застосовувати правило лівої руки для визначення напряму дії сили Ампера;

Розвиваюча: розвивати творчі здібності, логічне мислення, вміння спостерігати і робити висновки, розвивати навички самостійного набування знань.;

Виховна: виховувати старанність, уважність, працьовитість, активність, наполегливість у досягенні поставленої мети , самостійність, культуру поведінки і спілкування на занятті.

Формування ключових компетентностей:

• Математична грамотність;
• Компетентності в природничих науках і технологіях;
• Уміння навчатися впродовж життя.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та наочність: дія магнітного поля  на провідник зі струмом, на рамку зі струмом, портрет Ампера, гучномовець , електродвигун, модель генератора змінного струму ; портрет Б. С. Якобі.

Відеофрагмент або комп’ютерне демонстрування: презентація про Якобі; фрагмент відеофільму з дослідами Ампера.

Хід уроку

Ⅰ. Організаційний етап.

Ⅱ. Перевірка домашнього завдання.

Аналіз лабораторної роботи №1.

Ⅲ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

Запитання для фронтального опитування:

Що вам відомо про магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом?

Ⅳ. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення нової теми:

• Визначення сили Ампера;
• Напрямок дії сили Ампера( правило лівої руки);
• Формула для розрахунку сили Ампера;
• Застосування сили Ампера;
• Застосування електродвигунів. Переваги та недоліки електродвигунів.

Опорний конспект

На попередніх заняттях ми пересвідчились в тому, що навколо провідника зі струмом існує магнітне поле , а також познайомились з магнітними взаємодіями.

• Назвіть види магнітної взаємодії (магніт-магніт, магніт-ел.струм, ел.струм- ел. струм). А хто досліджував взаємодію ел.струм-ел.струм? (Ампер).

Тобто ви вже знаєте, що взаємодії між провідниками зі струмом називаються  магнітними, а сили з якими провідники зі струмом між собою взаємодіють, називаються магнітними силами. Отже, два провідники зі струмами  взаємодіють з певною силою. Ця взаємодія пояснюється тим, що на кожний провідник зі струмом діє магнітне поле іншого провідника.
Тож на сьогоднішньому занятті ми визначимо силу, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі.

Доведемо, що на провідник зі струмом у магнітному полі діє сила.

Для цього помістимо рухомий провідник між полюсами підковоподібного магніту.

Змінити напрям руху провідника можна, змінивши напрям магнітних ліній  поля( поміняти полюси магніту).

Діти про що свідчить перший дослід?( На провідник зі струмом у магнітному полі діє сила)

Чи залежить напрям сили , з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом від напрямку струму в провіднику? (Так, залежить)

Як залежить ця сила від розташування полюсів магніту? (Напрям руху провідника змінюється, якщо змінити напрям магнітних ліній поля)

Отже, на провідник зі струмом у магнітному полі діє сила. Цю силу називають силою Ампера. Напрям сили Ампера залежить від  напряму струму в провіднику  та напряму магнітних ліній поля.

Сила Ампера - сила, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі.

Величина сили Ампера залежить від:

• Розташування провідника у магнітному полі;
• Сили струму в провіднику;
• Довжини провідника;
• Величини магнітного поля.

Її напрям можна визначити за правилом лівої руки:

Правило лівої руки

Якщо ліву руку розташувати так, щоб силові лінії магнітного поля входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок  струму в провіднику, то відгнутий на великий палець укаже напрямок сили Ампера.

Сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, прямо пропорційна силі струму , магнітній індукції, активній довжині провідника і залежить від кута між напрямом струму і напрямом магнітної індукції.

– сила Ампера,

Де, І- величина струму (А), l- довжина провідника (м), В- індукція магнітного поля (Тл), кут - кут між напрямом поля(індукцією) та провідником.

Наслідки:

• Яккщо провідник розташований перпендикулярно до ліній магнітного поля, то сила Ампера максимальна;
• Якщо провідник розташований паралельно до ліній магнітного поля, тобто сила Ампера дорівнюватиме нулю, то магнітне поле не діє на провідник зі струмом.

Ⅴ. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Вкажіть напрям сили Ампера, яка діє на провідник зі струмом  у магнітному полі:

б) В

 І

в) В

І

2) Вкажіть напрям сили Ампера, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі:

а) В

І

б)

в) в

      І

3) Визначте напрям ліній магнітної індукції, за відомим напрямом струму – силою Ампера, що діє збоку поля на провідник зі струмом:

а)        

                        І

                       F

б)           F

I

в)         F

            I

4) На рисунку показано провідники зі струмом, що знаходяться в магнітному полі.
Сформулюйте задачу по кожному з наведених рисунків та розв’яжіть її. Зробіть пояснювальний рисунок до задачі у зошиті.

            Мал. 1

                      F

            Мал. 2

             F

I 

             Мал. 3

• Що називається силою Ампера?
• Як визначити напрям сили Ампера?
• Від яких величин залежить сила Ампера?

Ⅵ. Підбиття підсумків уроку

Отже, на сьогоднішньому уроці ми дослідили, від чого залежить дія магнітного поля на провідник зі струмом та одержали формулу для обчислення сили Ампера, а також навчилися визначати напрям дії сили Ампера; ознайомились з практичним використанням сили Ампера.

Ⅶ. Коментар до домашнього завдання

Домашнє завдання:

• Опрацювати § 6, вивчити із конспекту;
• Розв’язати завдання із задачника( І.М. Гельфгат, І.Ю.Ненашев) № 3.9,3.20,3.22.