Цель урока:
- дать понятие “постоянного магнита”, магнитных силовых линий,
- рассмотреть свойства магнитов, применение их;
- ознакомить уч-ся с гипотезой молекулярных токов, ввести правило правой руки, по которому определяют направление магнитных силовых линий.
Оборудование: постоянные магниты, стальная стружка, магнитные стрелки.
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Ход урока
I. Организация урока.
II. Объяснение нового материала.
Тема урока “Постоянные магниты. Магнитное поле тока”. Д/з на доске. Как вы, ребята, считаете, почему изучается эта тема? Жизненно важна эта тема или нет? Вы ответите на этот вопрос в конце урока, после изучения нового материала.
Возникает вопрос “Откуда же произошло слово “магнит”? История магнита насчитывает свыше двух с половиной тысяч лет.
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 “магнитом”. Но известно и другое предание о том, что слово “магнит” произошло от названия местности, где добывали железную руду (холмы Магнези в Малой Азии). Таким образом, за много веков до н. э. было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Об этом упоминал в VI в до н. э. греческий физик и философ Фалес. В те времена свойства магнитов казались волшебными. В той же древней Греции их странное действие связывали напрямую с деятельностью богов; иначе магнит называли “камнем Геркулеса”.
Вот как описывал свойство этого камня древнегреческий мудрец Сократ: “Этот камень не только притягивает железное кольцо – он одаряет своей силой и кольцо, так что в свою очередь может притягивать др. кольцо, и таким образом может висеть друг на друге множество колец или кусков железа; это происходит благодаря силе магнитного камня.
Магнит был хорошо известен и в древней Индии, и в древнем Китае – именно там впервые догадались, что намагниченной иглой можно пользоваться как указателем севера, так и юга.
Каковы же свойства магнитов и чем определяются свойства магнитов? Для этого проведем практическую работу (на столах у учащихся магниты, магнитные стрелки):
- Поднесите магниты к железным опилкам. Что вы наблюдаете? Обязательно ли близко надо поднести магнит, чтобы они притянулись?
- Поднесите магниты друг к другу. Как взаимодействуют магниты?
Вывод делают учащиеся - свойства магнитов перечислить.
Почему куски, железные опилки притягиваются к магниту? Подобно тому, как заряженная стеклянная палочка притягивает к себе куски бумаги, подобно этому магнит притягивает к себе железные опилки. Вокруг магнита существует магнитное поле, отличается от вещества и существует только вокруг намагниченных тел.
Послушайте внимательно отрывок из произведения Гаррисона “Неукротимая планета”, и скажите мне, о каком свойстве магнита идет речь?
… Но когда он взял кости в руки, улыбка медленно сошла с его лица. Кости были прозрачные, абсолютно гладкие, одинаково тяжелые со всех сторон. И тем не менее с подвохом.
Кружки на 5-и гранях каждой кости были сделаны из каково-то сплава, вероятно со свинцом. На 6-й грани сплав был с железом. Кости будут катиться как положено, пока не попадут в магнитное поле.…
На металлической кромке стола стояла магнитная пепельница. Он перестал трясти кости, испытующе поглядел на них, быстро взял пепельницу и опустил её донышком себе на ладонь. Кости прилипли к ней шестерками вниз.
Вы это называете хорошими костями? - спросил Язон…
Г. Гаррисон “Неукротимая планета”
Наличие магнитного поля можно обнаружить с помощью магнитной стрелки, свободно поворачивающейся в эт. п. Вызывает ли отклонение магнитной стрелки электрический ток? Для этого обратимся к опыту, проведенному Эрстедом.
Опыт № 1
Он разместил магнитную стрелку под проводником. При замыкании цепи стрелка отклонится, при размыкании стрелка возвращается. Чем вызывается отклонение стрелки? Так как мы знаем, что электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Если эти частицы покоятся, то создают вокруг себя лишь электрическое поле. Вокруг движущихся зарядов, помимо электрического поля существует еще и магнитное, => проводник с током создает магнитное поле => электрический ток – источник магнитного поля. Это явление было обнаружено датским ученым Эрстедом в 1820 г.
Но почему же существует магнитное поле вокруг постоянных магнитов, если источником магнитного поля являются электрические токи? На этот вопрос ответил Ампер. В 1820 г. французский ученый Ампер выдвинул гипотезу. В атомах вещества имеются (железа) электроны, имеющие “-” заряд и движущиеся вокруг ядра. Их движение можно представить как круговой электрический ток, создающий магнитное поле. Эти очень маленькие магнитики ориентированы беспорядочно, если нет внешнего магнитного поля.
Для графического изображения магнитного поля используют магнитные силовые линии – воображаемые линии, вдоль которых устанавливаются оси маленьких магнитных стрелок, помещающихся в поле. Какой же вид имеют силовые линии магнитного поля тока?
Опыт № 2.
Для этого через лист картона перпендикулярно этому листу пропустили провод. На картон насыпали железные опилки. Когда проводник подключили к источнику тока, опилки расположились в виде концентрического окружения, т. е. силовые линии магнитного поля тока – окружности, охватывающие ток.
Вывод (делают учащиеся): силовые линии магнитного поля – окружности.
Направление силовых линий магнитного поля прямолинейного проводника тока определяются с помощью 1 правила правой руки – если обхватить проводник ладонью правой руки, направив отставленный большой палец вдоль тока, то отставленные пальцы этой руки укажут направление силовых линий магнитного поля тока.
Область применения магнитов широка. Они используются не только в компасах, но и в электро и радиотехнике. Их можно обнаружить внутри электродвигателей, громкоговорителя, телефона и т.д.
Рассмотрим основные моменты нового материала по опорному конспекту на кодоскопе (см. Приложение).
III. Сообщения (учащимся темы сообщений даются заранее).
- “Применение магнитов”
- “Магнитные бури”
- “Азбука Морзе”
А теперь поработаем с тестами. Я вам раздала в 2-х вариантах по 5 вопросов и чистые листы. Подпишите свои листы.
IV. Тесты в двух вариантах (или кроссворд, или задачи) – зависит от времени до конца урока). Материал дается в приложении.
V. Перейти к проблеме, которая была поставлена в начале урока.
Каждый из учащихся выставляет себе оценку. На кодоскопе показать коды правильных ответов.
Д/З. § 21, 22, в словарь занести новые термины, № 103, 104, 105, 106 (стр. 143), (авт. учебн.: С.В.Громов, Н.А.Родина).