Урок 2. Індукція магнітного поля. Лінії магнітної індукції. Магнітне поле Землі

9 клас. т. Магнітне поле.  Урок №2

Тема уроку: Індукція магнітного поля. Лінії магнітної індукції. Магнітне поле Землі

Мета уроку: сформувати уяву про вектор магнітної індукції як силової характеристики магнітного поля, пояснити магнітне поле Землі та його роль; удосконалювати знання учнів про електромагнітні явища, забезпечити формування вміння визначати напрям магнітного поля; розвивати вміння аналізувати, порівнювати; формувати практичні навички по визначенню напрямку вектора магнітної індукції; виховувати уважність, кмітливість, допитливість.

Обладнання: постійні магніти, джерело живлення, металеві ошурки, котушка на столику, зігнутий дріт на підставці, дидактичний матеріал, магнітні стрілки, модель магнітного поля, презентація.

Тип уроку: комбінований.

Методи навчання: - діалогічний;

•     демонстративний;
•     пояснювальний.

Форми навчання:    - фронтальна;

•     групова;
•     індивідуальна;
•     диференційована.

Засоби навчання: - картки;

•     підручники;
•     записи на дошці;
•     дослід.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

• перевірка готовності класу до уроку;
• запис дати в зошиті.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

1. Повідомлення теми і мети уроку (запис у зошитах)
2. Перевірка сформованості знань з попереднього матеріалу.
   1. Завдання менш підготовленим учням (3-5учнів,робота з картками по основним питанням теми: магнітне поле, як його можна виявити та ін.)
   2. Фронтальне опитування учнів по поняттям:

• Що називають магнітним полем?
• Як можна виявити магнітне поле?
• Які основні властивості магнітного поля?
• Та інші (до 4хв.)
  3.        Завданням учням біля дошки:
• Описати і пояснити висновки з досліду Ерстеда.
• Описати і пояснити висновки з досліду Ейхенвальда.
• Описати і пояснити висновки з досліду Ампера.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Пригадайте з математики, яку величину називають вектором? Чим вона відрізняється від звичайного числа?
2. Як на схемах позначають електричне поле зарядів?
3. Що вказують ці лінії?

IV. Основна частина. Вивчення нового матеріалу.

Розповідь вчителя.

Електричне поле характеризується векторною величиною - напруженістю електричного поля. Ця величина є силовою характеристикою поля, вона вказує як величину так і напрям дії сили з боку поля на заряд. Для опису магнітного поля слід теж вести кількісну характеристику магнітного поля по аналогії з електричним полем. Бо нам вже відомо що магнітне поле дії на провідник з певною силою і в певному напрямі.

Силову характеристику магнітного поля називають вектор магнітної індукції. Позначають буквою В. раз ця величина є вектор, то вона має напрям. Напрям вектору магнітної індукції поля визначають за допомогою магнітної стрілки або замкнутого контуру.

За напрям вектору магнітної індукції прийнято напрям від південного полюсу до північного магнітної стрілки, що вільно розташувалась в магнітному полі.

Це напрям співпадає з напрямом додатньої нормалі  до замкнутого контуру зі струмом.

Напрям додатньої нормалі визначають за допомогою правила свердлика.

Якщо напрям поступального руху свердлика співпадає з напрямом струму в провіднику, то напрям обертання ручки свердлика співпаде з напрямом вектору магнітної індукції.

Вектор магнітної індукції є теж силовою характеристикою, але магнітного поля і тому використовуючи аналогію як:

E = F/q     то     B =

Магнітна індукція дорівнює відношенню сили, діючої на провідник зі струмом до сили струму і довжини провідника.

За одиницю магнітної індукції в Міжнародній системі одиниць прийнята тесла (1Тл).

Тесла - це магнітна індукція такого однорідного магнітного поля, яке на  відрізок провідника довжиною в 1 м при силі струму в ньому 1 А діє з силою в 1 Н.

1 Тл = = = 1

Ця одиниця магнітної індукції названа на честь сербського вченого Н.Тесла.

Магнітне поле в 1Тл достатньо велике, частіше використовуються  поля з індукцією 10 - 100 мТл. 

Додаткова інформація.

Магнітне поле провідника зі струмом. Коротка доповідь учня (1хв.) по цьому питанню (завдання дано раніше).

     ₀I

 В =     ,   ₀  = 4  10 ^-7 H/A²

      2  R

Магнітне поле котушки зі струмом.

    ₀I N

 В =     

         d

R - відстань до точки від  провідника,

N - кількість витків у котушки,

d - довжина котушки.

Для більш наглядного спостереження магнітного поля навколо провідника зі струмом можна використати металеві ошурки.

Демонстрація досліду із стандартного набору обладнання (мал.1).

Лінії магнітної індукції називають лінії, дотичні до яких спрямовані так як і вектор магнітної індукції в даній точці поля.

Пояснення прикладів розташування ліній магнітного поля та їх властивостей.

Введення поняття вихрового поля - поля, що має замкнутими силові лінії.

Магнітне поле - вихрове - поле, що немає початку і кінця (як у електричного поля). Тобто в природі не існує  магнітних зарядів подібних до електричних зарядів.

Додатковою характеристикою магнітного поля є магнітний потік.

Виступ учня, що підготував доповідь (на 1хв.) про магнітний потік (завдання було дано на першому уроці)

Магнітним потоком  Ф називають добуток вектору магнітної індукції на площу поверхні, через яку проходить магнітний потік.

Пояснення властивостей магнітного поля Землі

(картинка з підручника 9кл В.Г. Бар’яхтар)

V. Закріплення вивченого матеріалу.

Фронтальне опитування по основним поняттям, засвоєним на уроці.

VI. Підсумок уроку.

Підвести підсумок уроку пропонується учням за таким планом:

1. Які основні поняття були розглянуті сьогодні на уроці (вектор магнітної індукції).
2. Як визначають напрям вектору магнітної індукції.(правило свердлика)
3. Яку особливість має магнітне поле (вихрове)

VII. Домашнє завдання.

- § 2.  Виконати завдання на картках (завдання 5) (Дивись додатки)

- оголошення і коментування оцінок.