9 клас. т. Магнітне поле. Урок №1

Тема уроку: Магнітні явища. Дослід Ерстеда. Магнітне поле.

Мета уроку: дати уявлення про магнітне поле провідника зі струмом, звернути увагу на зв’язок між електричним та магнітним полями; формувати знання учнів про електромагнітні явища; розвивати вміння аналізувати, порівнювати; виховувати уважність, кмітливість, допитливість.

Обладнання: магнітна стрілка, джерело живлення, штатив з вертикально закріпленими лінійними дротами, провідник горизонтально закріплений, вимикач, реостат, плакати з дослідами

Тип уроку: формування нових знань.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

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

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

1. Повідомлення теми і мети уроку, завдань всієї теми (запис у зошитах)
2. Оголошення тем, які виносяться як додаткові індивідуальні завдання по темі

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Пригадайте, як реагує стрілка компаса на провідник зі струмом? (Учням це відомо з 8 класу)
2. Як розташовується в просторі вільно рухома магнітна стрілка.
3. Що називають електричним полем?
4. Що називають електричним струмом?
5. Демонстрація досліду Х.К. Ерстеда (мал. 1а)

Для цього потрібно зібрати електричне коло, в якому необхідно створити електричний струм в 4 - 5 А. При менших струмах магнітна стрілка може не відреагувати на наявність струму. Звернути увагу на те, що доки електричного струму не існує в колі стрілка розташовується довільно (відповідно до напряму магнітного поля Землі). Тому слід дослід проводити так, щоб магнітна стрілка в вільному стані була паралельна до напряму провідника. Також слід вказати, що доки коло не замкнуте магнітного поля не існує, хоча провідник під’єднаний до позитивного полюса джерела і тому наелектризований і на ньому знаходяться заради. Під час замикання кола магнітна стрілка прийме положення перпендикулярне до провідника (мал.1б)

Мал.1

IV. Основна частина. Пояснення нового матеріалу.

Постановка проблемного питання класу:

• Чому стрілка почала рухатись і прийняла конкретне положення в просторі? (на неї подіяла певна сила)
• Що є причиною цієї сили? (електричний струм викликав магнітне поле, яке подіяло на стрілку)

Учні замальовують дослід Ерстеда.

Вчитель робить підсумок досліду.

Під час протікання електричного струму в провіднику навколо нього з’являється магнітне поле. (стрілка вказала на його наявність)

Учні записують висновок у зошит.

 Коротка доповідь учня про життя і досягнення Х.К. Ерстеда на 1 хвилину. (Завдання дається учневі за тиждень до уроку. Доповідь може мати і достатньо об’ємний матеріал, але на уроці учень зачитує лише тези до роботи)

Слово вчителя. (пояснення по плакатові  досліду О.О.Ейхенвальда, мал.2)  Диск з гарного ізолятору розташований на осі двигуна. На колу диска закріплений ізольований металевий обруч. Над диском розташована в мідному корпусі на нитці маленька магнітна стрілка, поруч на ній розташоване маленьке дзеркальце, на яке спрямований вузький промінь світла, відбиваючись він потрапляв на шкалу. Мідний корпус ізолює стрілку від електростатичного поля диска та від потоку повітря під час обертання диску. Під час швидкого обертання диску магнітна стрілка повертала і повертала дзеркальце. Світловий промінь, відбиваючись потрапляв в інше місце на шкалі.

Який висновок можна зробити з цього досліду? (Магнітне поле з’являється під час руху зарядів)

Вчитель підводить підсумок:

Магнітне поле пов’язане з рухом зарядів

    Мал.2

Слово вчителя. (Пояснення досліду А.Ф.Йоффе, мал.3)

Над і під трубою, в якій буде створено потік електронів розташовують магнітні стрілки на спільному кільці.

При вмиканні струму магнітне поле потоку електронів заставило стрілки змінити своє розташування.

Питання класу:

Яка причина зміни положення стрілки?

Висновок: Рухомі електрони мають навколо себе магнітне поле.

Коротка доповідь підготовленого учня про життя і діяльність А.Ф. Йоффе.

(учні помічають в зошити факти з біографії, замальовують схеми дослідів)

Мал. 3

Бесіда з учнями.

Як взаємодіє між собою магнітні поля? (Магнітні поля можуть притягуватися або відштовхуватись)

Демонстрація досліду по взаємодії провідників зі струмом(мал.4) (Дослід А.М.Ампера)

     Мал.4

Висновки з досліду:

При протіканні струму по провідникам вони взаємодіють.

Якщо струм протікає в одному напрямі - притягаються, в різних - відштовхуються.

Для вивчення магнітного поля користуються замкнутим контуром - маленька дротяна рамка довільної форми, підвішена на м’яких провідниках. Якщо її розташувати поблизу провідника зі струмом вона веде себе так як магнітна стрілка. Тому для виявлення і вивчення магнітного поля можна використовувати замкнутий контур.

V. Узагальнення і систематизація знань.

1. Магнітна взаємодія.

Взаємодія провідників зі струмом називають магнітною.

Сили, з якими вони взаємодіють називають магнітними.

2. Магнітне поле.

Магнітне поле являє собою особу форму матерії, завдяки якої відбувається взаємодія між зарядами, що рухаються. (робота з підручником ст.8 В.Г.Бар’яхтар)

Властивості магнітного поля:

• Магнітне поле створюється електричним струмом.
• Магнітне поле виявляється по дії на магнітну стрілку або на провідник зі струмом.
• Магнітне поле існує реально, незалежно від нас та наших знань про нього.

VI. Закріплення вивченого матеріалу.

Фронтальна бесіда по запитанням.

1. Який дослід виявляє наявність магнітного поля провідника зі струмом?
2. Як довести що магнітне поле створене рухомими зарядами, а не провідником?
3. Що називають магнітним полем?

VII. Підведення підсумків.

Розповідь вчителя з елементами бесіди.

Сьогодні на уроці ми встановили, навколо провідника зі струмом існує … (магнітне поле). Магнітне поле можна виявити за допомогою …(магнітної стрілки або замкнутого контуру) Магнітне поле діє на …(провідник зі струмом). Провідники зі струмом … (взаємодіють).

VIII. Домашнє завдання.

§1. Підготувати доповіді (індивідуально), виконати завдання на картках. 

Теми повідомлень:

Історико - бібліографічні:

1. Біографія і основні відкриття А.М. Ампера
2. Біографія і основні відкриття Е.Х. Ленца
3. Біографія і основні відкриття Х.А. Лоренц
4. Біографія і основні відкриття А.Ф. Йоффе
5. Біографія і основні відкриття Я.І. Френкеля

Теоретичні питання:

1. Магнітний потік і його місце серед фізичних величин магнітного поля.
2. Сила взаємодії провідників зі струмом.
3. Магнітне поле провідників зі струмом (поле лінійного провідника, поле котушки).
4. Магнітне поле Землі.