Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение [pic]
«Касторенская средняя общеобразовательная школа №1»
Курской области
Методическая разработка открытого урока по физике в 9 «б» классе
«Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.»
подготовила
учитель физики
Полева Ирина Николаевна
п.Касторное
2016
Тема урока «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки. »
Цели урока:
Образовательные:
изучить как обнаруживается магнитное поле по его действию на электрический ток, изучить правило левой руки, повторить ранее пройденные определения электрического поля, магнитного поля, условия их возникновения, свойства; закрепить правила правой и левой руки с помощью упражнений;
закрепить знания по предыдущим темам;
научить применять знания, полученные на уроке;
показать связь с жизнью;
расширить межпредметные связи.
Воспитательные:
формировать интерес к предмету, к учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение, воспитывать добросовестное отношение к учебе, прививать навыки, как самостоятельной работы, так и работы в коллективе, воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету.
Развивающие:
развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самостоятельно формулировать выводы, расширять познавательный интерес путем привлечения дополнительного материала, а также потребности к углублению и расширению знаний;
развивать речевые навыки;
формировать умения выделять главное, делать выводы, развивать способность быстро воспринимать информацию и выполнять необходимые задания; развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.
Оборудование: проектор, ноутбук, источник питания, соединительные провода, доска, дугообразный магнит, ключ, штатив с подвешенным к нему неизолированного медного проводника, инструкция для проведения экспериментальной работы.
Демонстрации: компьютерная презентация(слайд с домашним заданием),видеоролики и мультимедийные пособия.
Структура урока.
Организационный этап. (2 мин)
Вводно – мотивационный этап (16 мин)
Операционно-содержательный этап (20 мин)
Рефлексивно – оценочный этап (5 мин)
Домашнее задание (2 мин)
Ход урока.
Организационный этап. (2 мин)
Здравствуйте ребята и уважаемые гости. На прошлом занятии мы изучили направление тока и направление линий его магнитного поля, показали связь между направлением тока в проводнике и направлением линий его магнитного поля, сформулировали правило буравчика и правило правой руки для соленоида. Давайте с вами проверим выполнение домашнего задания, ответив на ряд вопросов в предложенном для вас тесте.
2. Вводно – мотивационный этап (16 мин)
Проверка домашнего задания, знаний и умений. (6 мин)
ТЕСТ
(продолжите фразу)
1. Магнитное поле порождается______________ (электрическим током).
2. Магнитное поле создается _________________заряженными частицами (движущимися).
3. За направление магнитной линии в какой-либо ее точке условно принимают направление, которое указывает _________полюс магнитной стрелки, помещенной в эту точку (северный).
4.Магнитные линии выходят из _________ полюса магнита и входят в ________. (Северного, южный).
5. Правило________________ показывает связь между направлением тока в проводнике и направлением линий его магнитного поля(буравчика или правого винта).
6.С помощью правила правой руки можно определить ___________(направление магнитных линий внутри соленоида и его магнитные полюсы).
7. На рисунке показаны линии магнитного поля вокруг проводников с током. Проводники изображены кружечками. Обозначьте направления токов в проводниках.
а) б)
Рис. №1
Поменялись листочками и проверили друг друга. На доске высвечиваются правильные ответы.
Оценка результатов.
Правильных ответов: 7-5 ответов– 5 баллов, 4 ответа – 4 балла, 3 ответа – 3 балла, 1 – 2 ответа – 2 балла. (Слайд 1)
Вступительное слово учителя: сегодня на уроке мы продолжаем изучение главы: «Электромагнитное поле » и на практике нам приходится наблюдать следующую картину.
Демонстрация видеоролика.(Слайд 2)
Мы знаем, что магнитное поле возникает вокруг проводника с током, то есть вокруг движущихся электрических зарядов. Но почему происходят такие взаимодействия?
Если ученики смогут сами ответить: значит, со стороны магнитного поля на проводник с током действует некоторая сила, отклоняющая его от первоначального положения.
Учитель: а чтобы узнать об этой силе, что нам необходимо изучить?
Ученики сами отвечают: обнаружить магнитное поле по его действию на электрический ток, изучить правила для нахождения данной силы.
Объяснение нового материала – 20 мин.
Но как мы можем обнаружить магнитное поле? Оно не действует на наши органы чувств – не имеет запаха, цвета, вкуса.
Сегодня на уроке мы изучим, как обнаружить магнитного поля по его действию на электрический ток и изучим правило левой руки. Откройте свои тетради и запишите число и тему урока : «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки.»
«Отыщи всему начало, и ты многое поймешь.»КозьмаПрутков (девиз урока)
(Слайд 3) Слайд 4 афоризм, философ, поэт"Козьма Прутков" - сборный псевдоним, котрый состоял из Алексея Константиновича Толстого и братьев Жемчужниковых.
Из курса физики 8 класса вы знаете, что на всякий проводник с током, помещенный в магнитное поле и не совпадающий с его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой, наличие такой силы можно посмотреть с помощью такого опыта: проводник подвешен на гибких проводах, который через ключ присоединен к источнику тока. Проводник помещен между полюсами подковообразного магнита, т. е. находится в магнитном поле. При замыкании ключа в цепи возникает электрический ток, и проводник приходит в движение. Если убрать магнит, то при замыкании цепи проводник с током двигаться не будет. Значит, со стороны магнитного поля на проводник с током действует некоторая сила, отклоняющая его от первоначального положения.
А как влияет сила тока на отклонение проводника с током? Проведем опыт.
Вывод: опыт показывает , что чем больше сила тока в проводнике, тем больше ее отклонение и наоборот.
Учитель: Действие магнитного поля на проводник с током может быть использовано для обнаружения магнитного поля в данной области пространства.
Конечно, обнаружить магнитное поле проще с помощью компаса. Но действие магнитного поля на находящуюся в нем магнитную стрелку компаса, по существу, тоже сводится к действию поля на элементарные электрические токи, циркулирующие в молекулах и атомах магнитного вещества, из которого изготовлена стрелка.
Вывод 1: Таким образом, магнитное поле создается электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток.
Историческая справка.
Первый подобный эксперимент по исследованию взаимодействия токов был проведен французским ученым Ампером в 1820 году.(Слайд 5).
В 1820 г. Г.-Х. Эрстед обнаружил, что магнитное поле порождается электрическим током.(Слайд 6)
Мы наблюдаем силовое действие магнитного поля на электрический ток. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой
Ампера.(Слайд 7)
Когда было проведено большое количество аналогичных экспериментов, то было получено правило, которое связывает между собой направление магнитных линий, направление электрического тока и силовое действие магниного поля. Это правило получило название правило левой руки.
Откройте учебники на странице 150 найдите правило и самостоятельно запишите в рабочую тетрадь. Спросить несколько учащихся. Что они написали?
Определение: левую руку нужно расположить таким образом, чтобы магнитные линии входили в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление электрического тока – тогда отогнутый большой палец укажет направление действия магнитного поля.
(Слайд 8) [pic]
Рис.№2 Правило левой руки
Ученики: за направление тока во внешней части электрической цепи (т.е. вне источника тока) принимается направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.
Учитель: пользуясь правилом левой руки это следует помнить.
Другими словами, четыре пальца левой руки должны быть направлены против движения электронов в электрической цепи. В таких проводящих средах, как растворы электролитов, где электрический ток создается движением зарядов обоих знаков, направление тока, а значит, и направление четырех пальцев левой руки совпадает с направлением движения положительно заряженных частиц.
С помощью правила левой руки можно определить направление силы, с которой магнитное поле действует на отдельно взятую движущуюся в нем частицу, как положительно, так и отрицательно заряженную. Для наиболее простого случая, когда частица движется в плоскости, перпендикулярной магнитным линиям, это правило формулируется следующим образом: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на частицу силы.
Пользуясь правилом левой руки, можно определить не только направление силы, действующей в магнитном поле на проводник с током или движущуюся заряженную частицу. По этому правилу мы можем определить направление тока (если знаем, как направлены линии магнитного поля и действующая на проводник сила), направление магнитных линий (если известны направления тока и силы), знак заряда движущейся частицы (по направлению магнитных линий, силы и скорости движения частицы).
Обратите внимание на рисунок, на котором приведены различные случаи использования правила левой руки, и проанализируйте каждый случай самостоятельно.
[pic]
Рис. 3. Различные случаи применения правила левой руки
(Слайд№9)
Сила действия магнитного поля на проводник с током или движущуюся заряженную частицу равна нулю, если направление тока в проводнике или скорость частицы совпадают с линиями магнитного поля или параллельны им.
Физкультминутка – 2 мин.
Встаньте, пожалуйста. Вы – компас, ваше лицо – указывает всегда на север, затылок – на юг, стена – это северный полюс, противоположная доска – южный полюс. – Дети поворачиваются лицом к стене. Полюса поменялись. Дети поворачиваются лицом к доске. Возникают магнитные бури – дети начинают качаться и вращаться.
Отдохнули, спасибо, присаживайтесь.
Операционно-содержательный этап (20 мин)
Закрепление материала. Решение задач – 15 мин.
Задание 1 (Слайд№10)
Изобразите силу Ампера, действующую на проводник с током, находящийся в магнитном поле.
Задание 2 (Слайд №11)
Определите направление силы, действующей на электрон.
Задание 3 (Слайд №12)
Определите направление силы, действующей на протон.
А знаете ли вы, что…
Сильное магнитное поле влияет на рост кристаллов: например, монокристаллы меди, сформировавшиеся в сильных магнитных полях, обладают более совершенной кристаллической решеткой.
На рамку действует пара сил, в результате чего она поворачивается.(Слайд№13)
Свойство рамки с током вращаться в магнитном поле используется в электроизмерительных приборах. (Слайд №14)
Наши отечественные ученые внесли большой вклад в развитие электротехники среди них Борис Семенович Якоби.(Слайд №15,№16)
Сильное магнитное поле используется и для лечения такого распространенного и опасного заболевания, как нарушение ритма сердечных сокращений (аритмия). Сердце – орган, непрерывно совершающий ритмичные сокращения, период которых определяется слабыми электрическими сигналами, посылаемыми головным мозгом. При заболеваниях сердца ритм сокращений нарушается. В особо тяжелых случаях используют дефибрилляторы – приборы, генерирующие импульсы высокого напряжения, причем электроды накладываются непосредственно на область сердца, в результате чего нередко получается ожог. При использовании пульсирующего магнитного поля, вызывающего индукционные токи в нервных клетках, эта опасность исключается.
мы не можем, правда, с уверенностью утверждать, что в животном мире нет существ, чувствующих магнитное поле. В США и Канаде для отгона миног с места скопления мальков на реках, впадающих в Великие озера, установлены электромагнитные барьеры. Ученые объясняют способность рыб ориентироваться в просторах океана их реакцией на магнитные поля…(Слайд №17, №18).
Магнитный страж прилавка
Чтобы как-то защититься от краж, владельцы магазинов прикрепляют к товару особые бирки, которые отрываются на контрольном пункте после того, как уплачены деньги. Бирки – крошечные антенны – при попытке вынести покупку из магазина без оплаты включают на выходе сигнал тревоги за счет резонансного усиления радиосигнала, поступающего от небольших радиопередатчиков, установленных на выходе. Однако этот способ оказался не совсем надежен: вор может, за экранировав бирку кусочком фольги или собственным телом, обмануть сигнальное устройство.
Чтобы этого не случалось, фирма «Чекмейт системс» разработала новую систему. Контрольная бирка изготавливается теперь из магнитного материала, а на выходе магазина стоят высокочувствительные магнитометры.
Система отрегулирована так, что она не реагирует на металлические предметы малого размера: ключи, часы, пряжки и ювелирные изделия, но отчаянно трезвонит, когда замечает контрольную бирку.
5. Подведение итогов урока. Задание на дом. (слайд )
Как вы считаете, решили ли мы с вами те учебные задачи, которые были
сформулировали в начале урока? (Ученики высказывают своё мнение)
Ответили на все вопросы, которые хотели узнать? Если у кого-то остались вопросы, я предлагаю к следующему уроку сделать по этой теме сообщения. Которые мы прослушаем и оценим (конкретно, кто возьмет). Что такое дефибрилляторы? Кто или что является магнитным стражем прилавка?
[pic]
Сделал для себя открытие
Активно работал на уроке
Урок подарил тебе хорошее настроение
[pic]
Ничего нового не узнал на уроке
[link]
