Магнитное поле и его графическое изображение. Неоднородное и однородное магнитное поле.

Урок физики в 9 классе

«Магнитное поле, его графическое изображение»

Цели урока:

• вспомнить знания, полученные в курсе физики 8 класса о магните, их свойствах, магнитном поле и его свойствах

• установить связь между электрическим током и магнитным полем

• ввести понятие магнитных силовых линий, научится их графически изображать.

Демонстрации:

1) демонстрация взаимодействия постоянных магнитов;

2) демонстрация опыта Эрстеда;

3) демонстрация силовых линий постоянного магнита, магнитного поля прямого тока, магнитного поля кругового тока.

Оборудование: плакат «Постоянные магниты», дугообразные, полосовые постоянные магниты, коробочка-сито с железными опилками, магнитные стрелки, компас, источник питания, ключ, реостат, моток проволочный с разборной площадкой, , соединительные провода.

План-конспект урока.

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности к уроку. Учитель рассказывает ход урока.

2. Анализ к/р.

• Объявление оценок за к/р., комментарий ошибок.

• Ученики у доски решают задачи из к/р, в которых допущены ошибки.

• Другие ученики в это время в парах решают качественные задачи на звук.

1. Почему нельзя использовать звук для общения в космосе между планетами?

Подсказка: звук это упругие продольные волны распространяющиеся только в среде.

1. Почему во время грозы сначала видим молнию и лишь потом слышим гром?

Подсказка: скорость света 300 000 км/с, а скорость звука в воздухе-

1. Может ли возникнуть эхо в степи, в пустыне?

Подсказка: эхо – это звуковая волна отраженная какой-либо преградой и возвращенная в место начала распространения.

1. Как можно определить, на каком расстоянии находится центр грозы?

Подсказка: вспомните формулу, по которой находят расстояние, вспомните, чему равна скорость звука в воздухе.

1. Почему трубы отопления так хорошо передают звук?

Подсказка: вспомните, чему равна скорость звука в металлах.

3. Объяснение нового материала.

1. Объявление темы урока, целей, задач.

2. Изучение нового материала.

Рассказ о магните.

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. Первая работа по описанию свойств магнитов вышла лишь в 1600г ( книга Вильяма Гильберта «О магните»).

Каковы же свойства магнитов и чем определяются свойства магнитов?

Для этого проведем практическую работу (на столах у учащихся магниты, магнитные стрелки):

1. Поднесите магниты к железным предметам. Что вы наблюдаете? Обязательно ли близко надо поднести магнит, чтобы они притянулись?

2. Поднесите магниты друг к другу. Как взаимодействуют магниты?

Вывод делают учащиеся: Свойства магнитов а) магнитное притяжение и отталкивание присуще только некоторым телам (железу, стали); б) магнит имеет два полюса: северный N и южный S; в) одноименные полюса магнитов отталкиваются, а разноименные притягиваются; г)магнитная стрелка или свободно подвешенный магнит ориентируется в магнитном поле Земли.

Магнитное поле.

Почему куски железа, 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.

Опыт № 1 Взаимодействие постоянных магнитов

Учитель демонстрирует взаимодействие кольцевых магнитов, дугообразный магнит и плакат

Вывод (делают учащиеся): Вокруг любого магнита существует магнитное поле.

Опыт Эрстеда.

Ханс Кристиан Эрстед в 1820 году обнаружил взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки. Наличие магнитного поля можно обнаружить с помощью свободно поворачивающейся магнитной стрелки. Вызывает ли отклонение магнитной стрелки электрический ток? Для этого обратимся к опыту, проведенному Эрстедом.

Опыт № 2 Опыт Эрстеда.

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 .

Вывод (делают учащиеся): Магнитное поле создается движущимися заряженными частицами.

Объяснение возникновения магнитного поля вокруг магнита Ампером.

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.

4. Коррекция.

Ответьте на вопросы:

• Как в старину называли магнит?

• Чем порождается магнитное поле?

• О чем говорит опыт Эрстеда?

• Кто объяснил появление магнитного поля у магнита?

3. Продолжается изучение нового материала.

Запись в тетрадь.

• Магнитное поле порождается магнитами и движущимися зарядами( токами)

• Магнитное поле обнаруживается по действию на токи (движ. заряды) и магнитную стрелку

• Магнитное поле материально, т. к. действует на тела, значит обладает энергией

Силовые линии магнитного поля.

Можно ли увидеть магнитное поле и наглядно его представить?

Да можно, с помощью множества магнитных стрелок или железных опилок. 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 № 3. Магнитный спектр прямого тока

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.

Опыт №4 Магнитный спектр кругового тока (учитель демонстрирует с помощью опилок)

Опыт № 5 Магнитное поле полосового магнита

С помощью железных опилок учитель получает картину силовых линий полосового магнита и проходя между рядами показывает учащимся (для этого опилки насыпаются на картонку с бортиками вокруг магнита ) .

Вывод (делают учащиеся): линии магнитного поля замкнутые.

Презентационный слайд с рисунками, изображающими линии магнитного поля.

Работа с учебником.

В параграфе 44 найти определения однородного и неоднородного магнитных полей.

По презентационному слайду определить какое поле однородное, какое неоднородное.

5. Закрепление.

• Ответы учеников на вопросы:

1. Где расположены магнитные полюса Земли?

2. Как обнаружить электрический провод в стене здания?

1. Домашнее задание.

1 уровень: & 42,43 читать. Отвечать на вопросы.

2 уровень: & 42,43 читать. Отвечать на вопросы. Выполнить тест (приложение).

1. Подведение итогов. Выставление оценок за работу на уроке.

2. Рефлексия.

   • Вспомните (как можно точнее) название темы урока

   • Какая цель стояла перед вами на уроке

   • Какие события, факты, закономерности, формулы, явления, правила вы усвоили на уроке.

   • Если вам урок понравился, то похлопайте, если нет – потопайте.

Магнитное поле и его графическое изображение

В а р и а н т 1

1. Магнитное поле существует

1) только вокруг движущихся электронов

1) только вокруг движущихся положительных ионов

1) только вокруг движущихся отрицательных ионов

1) вокруг всех движущихся частиц

2. Магнитная стрелка, поднесенная к проводнику, отклонилась. Это

свидетельствует:

1) о существовании вокруг проводника электрического поля

1) о существовании вокруг проводника магнитного поля

1) об изменении в проводнике силы тока

1) об изменении в проводнике направления тока

3. Магнитная стрелка, помещенная в некоторую

точку магнитного поля, ориентируется так,

как показано на рисунке. Как направлена

магнитная линия в этой точке?

1) Вверх 3) Вправо

2) Вниз 4) Влево

4. На рисунке указано положение магнитных линий

поля, созданного полюсами постоянного магнита.

Определите направление этих линий.

1) Вверх 3) На нас

2) Вниз 4) От нас

5. Для определения направления магнитной линии в

точку А поместили магнитную стрелку.

Какое направление имеет магнитная линия в точке А?

1) Влево 3) На нас

2) Вправо 4) От нас

Магнитное поле и его графическое изображение

В а р и а н т 2

1. Выберите верное(-ые) утверждение(-я).

А: магнитное поле можно обнаружить по действию на магнитную стрелку

Б: магнитное поле можно обнаружить. по действию на движущийся заряд

В: магнитное поле можно обнаружить по действию на проводник с током

1) Только А 3) Только В

2) Только Б 4) А, Б и В

2. Направление магнитных линий в данной точке пространства сов-

падает с направлением

1) силы, действующей на неподвижный заряд в этой точке

2) силы, действующей на движущейся заряд в этой точке

3) северного полюса магнитной стрелки, помещенной в эту точку

4) южного полюса магнитной стрелки, помещенной в эту точку

3. Куда будет направлен южный конец магнитной

стрелки, если ее поместить в магнитное поле,

созданное полюсами постоянного магнита?

1) Вверх 3) Вправо

2) Вниз 4) Влево

4. На рисунке указано направление магнитных линий

поля, созданного полюсами постоянного магнита.

Где находится южный полюс u1087 постоянного магнита?

1) Справа

2) Слева

3) Может быть справа, может быть слева

4) Среди ответов нет правильного

5. Какое направление имеют магнитные линии внутри магнита,

изображенного на рисунке?

1) Влево 3) На нас

2) Вправо 4) От нас