Тема урока: Постоянные магниты.
(8 класс, базовый курс физики)
Цели урока: актуализация знаний о магнитных явлениях и продолжение их изучения на основе фронтального эксперимента с постоянными магнитами, развитие творческих способностей учащихся, формирование умений проводить эксперимент и делать самостоятельные выводы.
Ход урока.
Краткое сообщение учителя: Тшу-ши – такое поэтическое название дали естественному магниту китайцы. В переводе оно означает «любящий камень». Такое название эти естественные природные тела получили за то, что притягивали железные предметы, как нежная мать привлекает своих детей. Мы уже ранее выяснили, что кроме естественных магнитов, люди широко используют магниты искусственные, которые изготавливаются на заводах. Они обладают такими же свойствами, что и природные магнитные тела. Сегодня на уроке мы попробуем себя в роли экспериментаторов и постараемся получить новые сведения о свойствах магнитов из опытов.
На столах у учащихся имеются карточки с экспериментальными заданиями. Познакомившись с ними учащиеся одновременно фронтально проводят эксперимент.
Карточка №1. Явление намагничивания.
Учащимся предлагается экспериментально выяснить следующее:
Каким способом можно намагнитить сердечник катушки?
От чего зависит степень намагниченности сердечника?
Сохраняется ли намагниченность сердечника после отключения источника питания?
Используемое оборудование: штатив с принадлежностями, источник питания (4В), катушка с сердечником, якорь, ключ, соединительные провода.
Порядок выполнения эксперимента:
С помощью муфты закрепите в лапке штатива сердечник электромагнита.
Закрепите катушку на сердечнике.
Соберите последовательную цепь, состоящую из источника питания, ключа, катушки с сердечником.
Замкните цепь. Поднесите к электромагниту якорь так, чтобы он прилип к сердечнику. Подвесьте к якорю небольшой груз.
Отключите ток, не снимая якорь.
Вместе с учителем после выполнения экспериментального задания учащиеся делают вывод о том, что постоянными магнитами называют тела, длительное время сохраняющие намагниченность.
Карточка №2. Полюсы магнита.
Оборудование: магниты (полосовой и дуговой), металлические скрепки.
Задание:
Поднесите скрепку точно к середине полосового магнита. Притягивает ли магнит скрепку?
Подносите скрепки к разным местам магнита, начиная от середины и двигаясь к торцам.
Повторите эксперимент с дуговым магнитом
Сделайте соответствующие рисунки в тетради
Ответьте на вопросы:
Какие места магнита обнаруживают наиболее сильное магнитное действие?
Каковы магнитные свойства средней линии магнита?
Обсуждение результатов эксперимента, вывод: полюсами магнита следует называть те его места, где наиболее сильно проявляются магнитные действия; различают два полюса магнита: N – северный полюс, S – южный полюс. Вдоль средней линии магнита магнитные свойства не обнаруживаются, поэтому эта линия называется нейтральной.
Карточка №3. Появление магнитных свойств.
Оборудование: железный гвоздь, стальное лезвие, медная и алюминиевая проволока, бумага, кусок резины, карандаш, полоска стекла, лист пластмассы, полосовой магнит, стальная спица для вязания, скрепки.
Задания:
1. Определите, какие из имеющихся у вас различных предметов хорошо притягиваются магнитом. По результатам исследования заполните таблицу в тетради:
-
2.Поднося стальную спицу к скрепкам, проверьте ее магнитные свойства. Притягивает ли спица скрепки?
Положите спицу на стол и от ее середины проведите по ней одним из торцов полосового магнита. Сделайте 15-20 движений только в одну сторону (обратно магнит возвращайте по воздуху).
Проверьте магнитные свойства спицы еше раз. Изменились ли они после контакта с полосовым магнитом?
Выводы запишите в тетрадь.
По выбору учителя отдельные группы учащихся зачитывают свои выводы и формулируют установленную закономерность: некоторые вещества (железо, сталь, и т.д.) при контакте с магнитом приобретают магнитные свойства, т.е. сами становятся магнитами.
Карточка №4. Взаимодействие полюсов магнита.
Оборудование: штатив с принадлежностями, прочная нить, магнитные стрелки, полосовые магниты, вязальная спица, несколько небольших гвоздей.
Задания:
Сближайте магнитную стрелку с другой такой же стрелкой сначала красными концами, а затем синими. Как взаимодействуют стрелки?
Приближайте красный конец одной магнитной стрелки к синему концу другой. Как взаимодействуют стрелки?
Зарисуйте взаимное расположение полюсов стрелок по результатам эксперимента.
Проверьте, как взаимодействует магнитная стрелка с полосовым магнитом, поднося магнит к стрелке разными полюсами. Сделай те пояснительный рисунок в тетради.
С помощью лапки и прочной нити подвесьте один из полосовых магнитов к штативу. Поднесите к нему другой магнит красным концом – сначала к синему, а затем к красному торцу. Как взаимодействуют магниты?
Прикрепите к одному из торцов магнита шляпками два-три гвоздя. Как расположатся острия гвоздей?
Поднесите намагниченную с помощью синего конца полосового магнита вязальную спицу к синему концу магнитной стрелки, а затем к ее красному концу. Как взаимодействует намагниченная синим концом магнита спица с магнитной стрелкой? Сделайте пояснительный рисунок.
В результате проведения серии описанных экспериментов учащиеся должны сделать следующие выводы: одноименные полюсы магнитов отталкиваются, разноименные – притягиваются. В месте контакта с северным полюсом намагничиваемое тело приобретает свойства южного полюса магнита, и наоборот.
Карточка №5. Изучение магнитного поля постоянного магнита.
Оборудование: два полосовых магнита, картон, железные опилки.
Задание:
Сверху на полосовой магнит положите картон, насыпьте на картон железные опилки. Встряхните опилки, слегка постучав по картону.
Зарисуйте появившуюся картину силовых магнитных линий в тетради.
Расположите под картоном два полосовых магнита одноименными полюсами друг к другу, и с помощью железных опилок получите новую картину магнитных силовых линий.
Зарисуйте картину магнитных силовых линий поля двух полосовых магнитов.
Повторите последний эксперимент с полосовыми магнитами, сориентировав их разноименными полюсами друг к другу.
Сравните свои рисунки с рис.108 и110 на стр. 139, 140 учебника (А.В. Перышкин, Физика-8)
Анализируя результаты эксперимента, учащиеся устно отвечают на следующие вопросы:
Для чего используют понятие магнитной линии поля?
Замкнуты ли магнитные линии поля постоянного магнита?
Как располагается магнитная стрелка в заданной точке магнитного поля?
Какой вид имеет магнитное поле двух полосовых магнитов, обращенных друг к другу одноименными (разноименными) полюсами?
Примечание: задания по карточке №5 могут быть расширены дополнительными экспериментами для хорошо успевающих учащихся. Им предлагается, используя вместо полосового магнита дуговой, получить картину его магнитного поля, сравнив ее с картинами магнитных полей различно ориентированных полосовых магнитов.
После экспериментальной части урока полезно провести обобщение по установленным опытным путем закономерностям.
В заключительной части своего объяснения нового материала учитель рассказывает о природе намагниченности (гипотеза А. Ампера).
При использовании такой формы проведения урока в классах среднего и высокого уровня подготовки в качестве домашнего задания можно рекомендовать составить отчеты о проделанной экспериментальной работе и, если позволяет время, заслушать краткие сообщения учащихся о занимательных свойствах естественных магнитов.
