Урок фізики для 9 класу з теми: «Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти. Гіпотеза Ампера.»

Урок  фізики для 9 класу.

Тема уроку:  Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти. Гіпотеза Ампера.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: показати зв'язок між електрикою і магнетизмом, ознайомити учнів з дослідом Ерстеда, принципом дії й практичним застосуванням магнітів, продовжити вивчення магнітного поля Землі.

Обладнання: проектор, комп’ютер, екран, модель соленоїда, залізні ошурки, скляні пластини, магніти, набори для демонстрації досліду Ерстеда (алюмінієві ємності, булавки, вода, мідний дріт).

План уроку

Хід уроку.

I. Перевірка домашнього завдання, контроль і корекція знань, умінь і навичок:

Добрий день!

Сьогодні ми продовжуємо вивчати розділ фізики «Магнітне поле». На минулому уроці ми ознайомились з поняттям магнітного поля, його графічним зображенням, способом знаходження напрямку силових ліній, почали вивчати магнітне поле Землі.

Слайд 1

Сьогоднішній урок який присвячений даній темі, називається: «Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти. Гіпотеза ампера.» Його епіграфом виступають слова

«Крок до вершини – не самоціль

               За ним зроби наступний.»

І зараз ми перевіримо вашу готовність до наступного кроку.

Питання

1. Що таке магнітне поле? Електричний струм? Напрямок струму.

2. Що таке магніт? Полюси магніту? Як вони взаємодіють?

3. Якщо довго битися залізними мечами – чи намагнітяться їхні леза від тертя?

4. Як намагнітити тіло?

5. Чого бояться магніти?

Завдання на дошці

6. Визначити напрямок силових ліній постійного магніту

N                                        S

7. Напрямок ліній магнітного поля провідника зі струмом можна знайти ….

    а) за законом Ома

    б) за правилом свердлика

    в) за правилом лівої руки

    г) за правилом правої руки

Завдання на дошці

8. Визначити напрямок струму в провіднику, якщо відомий напрямок силових ліній магнітного поля провідника зі струмом.

9. Магнетизм це …

Слайд2. Хто поклав початок вивчення магнетизму? ( Гілберт, Пілігрим).                                                                                                                                

Слайд3. В яких місцях на Землі найбільше відчувається та досліджується магнетизм?

Звідки магнітна стрілка знає – де перебуває магнітний полюс Землі?

Чому північний кінець магнітної стрілки показує на північ? Чи немає тут протиріччя? ( Дослід з ошурками)

Слайд4.Чому корпус компасу виготовляють із алюмінію, пластмаси, а не заліза?

Слайд 5.Перевірте, чи притягуватиме магніт дрібні цвяхи через картон,шерсть, листовий алюміній. Зробіть висновок до дослідів.

Слайд 6. Дві голки на нитках піднести до одного полюсу магніту. Потім магніт прибрати. Пояснити поведінку голок.

Слайд 7. Пояснити існування магнітного поля навколо струму використовуючи важливі властивості електричних зарядів. Навколо нерухомих зарядів існує електричне поле, а навколо рухомих електричне та магнітне поле. Ця теза була підтверджена багатьма дослідами.

Слайд 8.Провести дослід Ерстеда

Слайд 9.Задача: Запропонуйте спосіб виявлення проводу зі струмом, якщо його зацементували в підлогу, або він знаходиться глибоко під землею?

II. Вивчення нового матеріалу.

Слайд10.   Французький учений Андре Ампер досліджував магнітні поля не     лише прямих провідників. Він надавав їм різної форми і виявив цікавий факт

Слайд 11 Якщо зробити кілька витків з дроту, магнітне поле такого провідника буде набагато сильнішим. Такий провідник він назвав соленоїдом (грецькою – трубоподібний).

Ампер легко пояснив причину цього явища. Котушка складається з багатьох витків, струм у яких проходить в одному напрямі. Їх магнітні поля мають однаковий напрям. І тому результуюче поле всіх витків буде більше ніж одного.

Слайд 12. Як і постійний, магніт котушка має два полюси. Північний і південний.

Слайд 13.Визначити напрям ліній магнітного поля, які виходять з північного полюса і входять в південний можна за правилом свердлика або за правилом правої руки

Правило свердлика: якщо обертати свердлик так як проходить котушкою електричний струм, то його поступальний рух показує напрям магнітних ліній в котушці.

Правило правої руки: якщо чотири зігнуті пальці правої руки показують напрям струму в котушці, то відігнутий великий палець показує на північний полюс котушки.

Слайд 14  Електромагніти.

Магнітне поле котушки зі струмом можна посилити вставивши в неї залізне осердя. Котушку зі струмом в яку вставили магнітне осердя називають електромагнітом.

Слайд 11-18    Історія розвитку

Перший електромагніт виготовив у1825 році англійський фізик Вільям Стерджен.

У 1832 році російський вчений та дипломат  Павло Львович Шилінг винайшов перший електромагнітний телеграф, який працював на першій в світі телеграфній лінії в Петербурзі .

У1837р.американець Самуїл Морзе сконструював телеграфний апарат, який записував сигнали. На    телеграфній лінії працювала система запису сигналів , так звана “ азбука Морзе ”.

 У 1850 р. російський вчений Борис Семенович Якобі винайшов перший  літеро друкуючий телеграф.

Слайд 19   Магніт із цвяха                            Слайд 20    Речовини, що намагнічуються в магнітному полі назвали феромагнетиками, або феромагнітами.                                                                                          Слайд 21-25    Електромагніти використовують у техніці. Це   електромагнітні підйомні крани;  міський електротранспорт; електромагнітний тральщик; магнітний сепаратор; електромагнітні насоси, реле.                                                                                                                          Слайд 26.      1902рік. Випробування першого тролейбуса.                                                                                                              Слайд 27.   Питання : Чому посилюється магнітне поле котушки за допомогою залізного осердя?                                                                         Слайд 28. У чому полягає  гіпотеза Ампера?                                                                                                   Кожен електрон, обертаючись навколо ядра, створює магнітне поле. Магнітні поля електронів, складуючись, утворюють магнітне поле атому.                        У магнітному полі котушки всі поля орієнтуються однаково і осердя намагнічується.                                                                                                Слайд 29. Ще у 16 столітті було відомо, що вертикальні грати на вікнах з часом намагнічуються                                                                                     Слайд 30.Причина їх намагнічування була тривала дія магнітного поля Землі на магнітні поля окремих атомів. Як наслідок – атоми орієнтувались у певному напрямку.                                                                                           Слайд 31.Подібні процеси відбуваються і у земних надрах. Вони набагато інтенсивніші – після охолодження магми магнітні поля атомів зберігають свою орієнтацію протягом тривалого часу.                                                  Слайд 32.Дослідження показали, що орієнтація в різних зразках гірських порід є неоднаковою і навіть залежить від того у який період формувалась певна порода.                                                                                                    Слайд 33.Зробимо наступні висновки.                                                                               1. Положення магнітних полюсів Землі з часом змінюються.                                2. Напрям ліній магнітного поля Землі також поступово змінюється на протилежний, тобто полюси міняються місцями; повна зміна може відбутися через 500 тис. – 5 млн. років.                                                                           Слайд 34.Земля – електромагніт. Вищерозглянуті дослідження переконали, що Земля є  електромагнітом. Сонячний вітер і магнітне поле Землі                                                                                                                                                                                                      Слайд 35.У рідкому ядрі Землі є багато заряджених частинок, які обертаючись разом із Землею створюють потужні електричні струми.            Магнітне поле цих струмів – є магнітним полем Землі. Внаслідок різних процесів, що відбуваються в Землі циркуляція цих струмів змінюється, тому змінюється положення магнітних полюсів                                                                        Слайд36. Чому виникає полярне сяйво?    

ІІІ.Закріплення                                                                                                                                                                                                                                         Слайд 37. Нові поняття         

                                                                                                                                             Питання:                                                                                                                                1.Як можна поміняти місцями полюси електромагніту?                                                           2.Як можна змінити підіймальну силу електромагніту, не змінюючи його конструкції ?                                                                                                                                 3.Чому на постійному магніті можна отримати ланцюжок залізних предметів?                                                                                                                                     4.До полюса магніту притяглися дві шпильки. Чому відштовхуються їхні вільні кінці ?                                                                                                                                                                                     Слайд 38                                                                                                                                                       ІV. Домашнє завдання:                                                                                          Вивчити:  §35  за підручником                                                                                                                    Повторити:   §33                                                                                                                            Розв’язати :      № 13.9.;   13.10.;  13.23.;   13.27.