Цель урока: познакомиться с постоянными магнитами, экспериментально определить свойства постоянных магнитов. Научиться применять знания при объяснении явлений, связанных с существованием магнитного поля магнита, решении задач на определение полюсов магнитов по направлению линий магнитного поля.
Задачи урока:
- Образовательная: познакомить со свойствами постоянных магнитов и их применением в технике.
- Развивающая: развивать аналитическое мышление и творческую самостоятельность учащихся при работе в малых группах, умение проводить исследования и анализировать полученные результаты.
- Воспитывающая: воспитывать культуру общения, коммуникативные качества.
Оборудование к уроку: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация; полосовой магнит (2 шт.), подковообразный магнит, магнитная стрелка на подставке (или компас), стальные скрепки, медный провод, карандаш (2 шт.), ластик, стальной и железный стержни, глобус, железные опилки, наборы магнитов для парной работы учащихся.
Структура урока усвоения новых знаний:
1) Организационный этап.
2) Актуализация знаний.
3) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
4) Изучение нового материала.
а) Первичное усвоение новых знаний.
б) Первичная проверка понимания.
в) Первичное закрепление.
5) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
6) Рефлексия (подведение итогов занятия).
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний. (Приложение 1)
Выполнение тестовых заданий с выбором ответа. Анализ ошибочных решений.
1. Катушка с током представляет собой...
А)...витки провода, включаемые в электрическую
цепь.
Б)...прибор, состоящий из витков провода,
включаемых в электрическую цепь.
В)...каркас в виде катушки, на который намотан
провод, соединенный с клеммами, подключаемыми к
источнику тока.
2. Какие полюсы имеет катушка с током? Где они
находятся?
А) Северный и южный; на концах катушки.
Б) Северный и южный; на середине катушки.
В) Западный и восточный; на концах катушки.
3.Какова форма магнитных линий магнитного поля
катушки с током? Каково их направление?
А) Кривые, охватывающие катушку снаружи; от
северного полюса к южному.
Б) Замкнутые кривые, охватывающие все витки
катушки и проходящие сквозь ее отверстия; от
северного полюса к южному.
В) Замкнутые кривые, проходящие внутри и снаружи
катушки; от южного полюса к северному.
4. Электромагнит – это ...
А)... катушка с железным сердечником.
Б)... любая катушка с током.
В)... катушка, в которой можно изменять силу тока.
5. От чего зависит магнитное действие катушки с
током?
А) От числа витков, силы тока и напряжения на ее
концах.
Б) От силы тока, сопротивления провода и наличия
или отсутствия железного сердечника внутри
катушки.
В) От числа витков, силы тока и наличия или
отсутствия железного сердечника.
6. Какое действие надо выполнить, чтобы
электромагнит перестал притягивать к себе
железные тела?
А) Изменить направление тока.
Б) Разомкнуть электрическую цепь.
В) Уменьшить силу тока.
3. Изучение нового материала. (Приложение 2)
Старинная легенда рассказывает о пастухе имени Магнус. Он однажды обнаружил, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к черному камню. Этот камень стали называть камнем “Магнуса” или просто “...”. Но известно и другое предание о том, что слово ... произошло от названия местности, где добывали железную руду. За много веков до н.э. было известно, что некоторые породы обладают свойством притягивать куски железа.
Магнит. Знали о нем, как видно, исстари. И компасы придумали, и для всяких развлечений и устройств приспосабливали. Да и вы, конечно, баловались с магнитами, заставляя ими “плясать” гвоздики и стальные скрепки.
Учащиеся высказывают свои предположения:
– Тема “Постоянные магниты”.
Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называются постоянными магнитами.
Виды магнитов. Карта. Любой кусок железа или стали становится магнитом, если по нему несколько раз провести в одном направлении концом постоянного магнита. Магниты могут иметь разнообразную форму и размеры. Делятся на искусственные и естественные магниты. Искусственные – сталь, никель, кобальт приобретают магнитные свойства в присутствии магнитного железняка. Богатые залежи магнитного железняка имеются на Урале, на Украине, в Карелии, Курской области.
Фронтальный эксперимент по рядам.
Задание:
- Выясните какие из веществ притягиваются магнитами: картон, медь, алюминий, железо, стекло, сталь, пластмасса. Притяжение магнита к скрепкам. Карандаш и скрепки.
Вывод: не все тела притягиваются к магнитам. Почему?
В начале исследования магнетизма для объяснения свойств постоянных магнитов Ампер выдвинул смелую по тем временам гипотезу о существовании так называемых "молекулярных токов", совокупность которых объясняет магнитные свойства вещества. В настоящее время гипотеза Ампера представляется чуть ли не очевидной, физические механизмы, ответственные за магнитные свойства веществ, изучены значительно более глубоко, чем это было возможно во времена Ампера.
Во времена Ампера о строении атома еще ничего не знали, поэтому природа молекулярных токов оставалась неизвестной. Теперь мы знаем, что в каждом атоме имеются отрицательно заряженные частицы – электроны. Движение электронов представляет собой круговой ток, порождающий магнитное поле.
В магнитах элементарные кольцевые токи ориентированы одинаково. Поэтому магнитные поля, образующиеся вокруг каждого такого тока, имеют одинаковое направление. Они усиливают друг друга, создавая поле вокруг и внутри магнита.
- Можно ли разделить магнит только на южный и северный полюс? Почему?
Чтобы сделать понятие поля наглядным, ученым пришло в голову изображать его на картинках - в виде так называемых силовых линий. Там, где эти линии расположены гуще, например, у полюсов магнитов, считают, что поле сильнее. А там, где расходятся друг от друга, поле слабеет. Эти картинки люди научились создавать, внося в магнитное поле крохотные железные опилки. Намагничиваясь, такие опилки, проявляли картину силовых линий.
Экспериментально определим основные свойства постоянных магнитов. (Экспериментальные задания выполняются в парах. На основе проделанных опытов, учащиеся совместно с учителем формулируют основные свойства постоянных магнитов).
Работа в группах. (Приложение 3)
“Изучение свойств постоянных магнитов”
Оборудование: полосовой магнит (2 шт.), подковообразный магнит, компас, стальные. Медные, алюминиевые скрепки, ластик, кожа, картон, дерево, стекло, карандаш, пластмасса, железные опилки, наборы магнитов для парной работы учащихся.
Порядок выполнения работы
Исследование взаимодействия одного постоянного магнита с различными веществами.
Выясните, какие из веществ притягиваются магнитами: картон, медь, алюминий, железо, стекло, сталь, пластмасса. Притяжение магнита к скрепкам. Карандаш и скрепки.
| Взаимодействующие пары | Вид взаимодействия |
Сделайте вывод, все ли тела притягиваются к магниту. Почему?
Исследовать зависимость величины магнитного поля магнита от расстояния до него. Исследовать взаимодействие магнитной стрелки компаса и магнита.
На одном краю стола поместите компас, на другом – магнит. Вблизи компаса не должно быть металлических предметов. После того, как стрелка компаса установится в магнитном поле Земли, начинайте приближать магнит к компасу. По повороту магнитной стрелки определите расстояние, на котором магнитное поле магнита станет “заметным!” для компаса. Повторите опыт, приближая магнит к компасу другим полюсом.
Сделайте вывод о том, как взаимодействует магнитная стрелка компаса и магнит; как изменяется величина магнитного поля магнита с изменением расстояния до него.
Исследование свойств постоянного магнита по спектрам магнитных линий.
Получить с помощью железных опилок и зарисовать магнитные спектры:
1) полосового магнита;
2) дугообразного магнита;
3) двух полосовых магнитов, обращенных друг к другу одноимёнными полюсами”
4) то же – с разноимёнными полюсами. Для этого на магнит положить лист бумаги. Посыпать аккуратно железные опилки, получим картину магнитного поля постоянного магнита. Магнитные линии магнитного поля магнита – замкнутые линии. Нарисовать полученные картинки в тетрадке.
Сделайте вывод, о магнитных линиях и их направлений.
Магнитными свойствами тел:
– разноименные магнитные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются.
– вокруг любого магнита имеется магнитное поле.
– магнит имеет два полюса: северный (N) и южный (S), которые различны по своим свойствам.
– магнитное поле одного магнита действует на другой магнит, и, наоборот, магнитное поле второго магнита действует на первый.
Магниты получили огромную популярность и в настоящее время используются в основных прикладных областях.
- Магнитные носители информации: жесткие диски, дискеты.
- Кредитные, банковские карты имеют магнитную полоску на одной стороне, которая кодирует необходимую информацию.
- Обычные телевизоры и компьютерные мониторы
- Громкоговорители и микрофоны используют постоянный магнит для преобразования электрической энергии в механическую энергию.
- Компас - является намагниченным указателем, который может свободно вращаться и ориентируется на направление магнитного поля.
- Игрушки
- Медицинские учреждения используют методы магнитного резонанса для сканирования различных органов в организме человека и для хирургических целей.
- Перелетные птицы обладают способностью видеть магнитное поле Земли. Они ориентируются в любой местности и находят дорогу домой по линиям магнитного поля.
4. Закрепление изученного материала
- В известном романе Жюля Верна “Пятнадцатилетний капитан” скрывавшийся на судне злоумышленник Негоро, желая сбить корабль с правильного курса, незаметно подложил под судовой компас железный брусок. Злой умысел удался: корабль пошел по неверному пути. Почему? (железный брусок притягивал к себе магнитную стрелку компаса, который при этом давал неверные показания.)
- Почему удобно пользоваться намагниченной отверткой? (она лучше удерживает железные шурупы)
- Укажите полюсы магнитов, учитывая, что магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный его полюс.
- Можно ли изготовить магнит, имеющий один полюс?
- Почему суда, предназначенные для изучения магнитного поля Земли, строят из материалов, которые не намагничиваются?
5. Домашнее задание
- Параграф 16 .
- Подготовить сообщение на выбранную тему:
- “Компас, история его открытия”;
- “Значение магнитного поля Земли для жизни на нашей планете”
Список использованной литературы и интернет источников
- Лукашик В.И. Сборник задач по физике 7-9 класс: пособие для учащихся общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2005
- Марон А.Е., Марон Е.А. Сборник качественных задач по физике: для 7-9 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2006
- Кабардин О.Ф. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2015
- Чеботарева А.В. Тесты по физике. 8 класс: к учебнику А.В. Перышкина “Физика. 8 кл”. – М.: Издательство “Экзамен”, 2010
- http://class-fizika.narod.ru/
- http://files.school-collection.edu.ru/
- http://images.yandex.ru/