Постоянные магниты. Магнитные аномалии

Постоянные магниты. Магнитное поле Земли

Цели урока:

- образовательные: дать понятия: постоянный магнит, полюса постоянного магнита, магнитное поле Земли; рассмотреть свойства постоянных магнитов; исследовать взаимодействие полюсов двух магнитов; познакомиться со свойствами магнитного поля; выяснить причины изменения магнитного поля Земли;

- развивающие: развитие умений анализировать учебный и дополнительный материал: наблюдать , сравнивать, выделять главное, делать вывод; развивать умения и навыки проведения экспериментов, логического изложения мысли и анализа полученных знаний;

- воспитательные: развитие мировоззренческих представлений о познаваемости мира, трудолюбия, ответственности и чувства значимости изучаемого материала.

Ход урока.

1. орг момент.

2. повторение

Тест.

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. 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.

5. Электромагнит – это …

А)… катушка с железным сердечником.

Б)… любая катушка с током.

В)… катушка, в которой можно изменять силу тока.

(самопроверка теста, анализ ошибок)

1. Изучение нового материала.

Мы рассмотрели с вами понятия магнитного поля , магнитных линий поля и электромагнитов и знаем, что некоторые тела проявляют магнитные свойства, т.е. могут притягивать к себе другие при прохождении по ним Эл. Тока, а при отключении тока магнитные свойства исчезают. Но существуют тела, которые способны сохранять свои магнитные свойства (намагниченность)длительное время. Такие тела называют - постоянными магнитами.

И основной целью нашего урока будет: рассмотрение постоянных магнитов, их взаимодействия с другими телами, изготовленными из разных материалов, рассмотрение их свойств, а также сегодня мы познакомимся с самым огромным магнитом.

Как же объясняется способность некоторых тел сохранять намагниченность?

Французский ученый Ампер объяснял намагниченность железа, и стали существованием электрических токов, которые циркулируют внутри каждой молекулы этих веществ. “Элементарные токи” в веществе циркулируют потому, что в каждом атоме обращаются вокруг ядра электроны. Они-то и образуют так называемые орбитальные токи и связанные с ними магнитные поля.

давайте проведем несколько небольших эксперимент.

Задание №1.

Оборудование: металлические скрепки, магниты.

- Возьмите магнит, поднесите скрепку точно к середине магнита, где проходит граница между красной и синей половинками. Притягивает ли магнит скрепку?

- Приближайте скрепки к разным местам магнита, начиная от середины и двигаясь к торцам. Какие места магнита обнаруживает наиболее сильное магнитное действие?

Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия, называют полюсами магнитов. У каждого магнита обязательно есть два полюса: северный (N) и южный (S).

Поднося магнит к предметам, изготовленным из разных материалов, можно установить, что магнитом притягиваются очень немногие из них.

Задание № 2.

Оборудование: железный гвоздь, сталь, чугун, никель, кобальт, медь, алюминий, бумага, карандаш, пластмассы, магнит, стекло.

На столе у вас различные предметы. Определите, какие вещества хорошо притягиваются магнитом, какие плохо, какие совсем не притягиваются, Результаты занесите в таблицу.

Сильно притягивает	Слабо притягивает	Не притягивает

Магнитом хорошо притягиваются чугун, сталь, железо и некоторые сплавы, значительно слабее никель и кобальт.

В природе встречаются естественные магниты – железная руда (магнитный железняк). Магнитный железняк позволил людям впервые ознакомиться с магнитными свойствами тел.

Задание № 3

Оборудование: 2 полосовых магнита.

- Поднесите магниты друг к другу одинаковыми полюсами, а затем разными. Что можно сказать о взаимодействии магнитов?

Задание № 4

Возьмите полосовой магнит. Положите на него сверху картон. Насыпьте на картон железные опилки, встряхните их, слегка постучав по картону пальцем.

- Зарисуйте картину силовых магнитных линий в тетради. Замкнуты ли магнитные линии поля постоянного магнита?

Замкнутость силовых линий магнитного поля указывает на отсутствие источников магнитного поля аналогичных электрическим зарядам.

Магнитные полюсы существуют только парами и отдельный магнитный полюс получить невозможно.

Давайте повторим, какими же свойствами обладает магнит:

– разноименные магнитные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются.

– вокруг любого магнита имеется магнитное поле.

– магнитное поле одного магнита действует на другой магнит, и, наоборот, магнитное поле второго магнита действует на первый.

– магнитные линии магнитного поля тока, так и магнитные линии магнитного поля магнита – замкнутые линии.

Хорошо, а теперь посмотрим , что это за огромный магнит

Английский физик XIV в. Уильям Герберт изготовил шарообразный магнит, исследовал его с помощью маленькой магнитной стрелки и пришел к выводу, что земной шар – огромный космический магнит.

Внешние, расплавленные слои ядра Земли находятся в постоянном движении. В результате этого в нем возникают магнитные поля, формирующие в конечном итоге магнитное поле Земли.

С глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении. Этот факт как раз и объясняется тем, что вокруг земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий.

Значит, как и у любого магнита, у Земли кроме географических полюсов есть и магнитные полюса.

Магнитные полюса Земли много раз менялись местами (происходила инверсия). За 160 млн лет это случалось около 100 раз.

Магнитные полюсы Земли не совпадают с её географическими полюсами.

В настоящее время Южный магнитный полюс Земли удалён от Северного географического полюса примерно на 2100км.

Северный магнитный полюс Земли находится вблизи Южного географического полюса, а именно на 66,5град. Ю.Ш. и 140град. Восточной долготы.

Поэтому магнитная стрелка лишь приблизительно показывает направление на север.

Последний раз Южный магнитный полюс достаточно точно совпадал с северным географическим в 1663 году. 700 млн. лет назад этот полюс находился у берегов современной Калифорнии

Скажите, а всегда ли и везде ли можно определить с помощью компаса направление?

На земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областями магнитной аномалии.

Магнитные аномалии

Аномалия (лат.) – отклонение.

• Кратковременная аномалия – магнитная буря.

• Постоянные аномалии – залежи железной руды на небольшой глубине.

Залежи магнитной руды (магнитного железняка) имеются на Урале, в Карелии, в Курской области

Иногда возникают магнитные бури – кратковременные изменения магнитного поля Земли, которые сильно влияют на стрелку компаса. Наблюдения показывают, что появление магнитных бурь связано с солнечной активностью. В период усиления солнечной активности с поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц, электронов и протонов. Магнитное поле, образуемое этими движущимися частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитную бурю. Магнитные бури – явление кратковременное.

1. закрепление

1. Какие тела называют постоянными магнитами?

2. Как Ампер объяснял намагничивание железа?

3. Что изображено на рисунках? Дайте объяснение.

Рис. 1 Рис. 2

4. В каких точках на Земле компас бесполезен?

5. Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов?

6. Как с помощью магнитной стрелки можно определить полюсы у намагниченного стального стержня?

7. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?

5. итог урока

6 Д/з §§ 59-60, (1. Существует ли магнитное поле у других планет. 2. История открытия и принцип действия компаса. 3. Северное сияние.)

Тест

1.

2.

3.

4.

5.

Задание 1

Оборудование: металлические скрепки, магниты.

Вывод:

Задание № 2.

Оборудование: железный гвоздь, сталь, чугун, никель, кобальт, медь, алюминий, бумага, карандаш, пластмассы, магнит, стекло.

Сильно притягивает	Слабо притягивает	Не притягивает

Задание № 3

Оборудование: 2 полосовых магнита.

Вывод:

Задание № 4

Д/з §§ 59-60, (1. Существует ли магнитное поле у других планет. 2. История открытия и принцип действия компаса. 3. Северное сияние.)

Оборудование к уроку: Полосовой магнит (2 шт.), подковообразный магнит, магнитная стрелка на подставке (или компас), стальные скрепки, медный провод, карандаш (2 шт.), ластик, стальной, алюминиевый, медный, стеклянный стержни, глобус, железные опилки, кусок картона или белой бумаги размером в 2-3 длины полосовых магнитов. Компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация в POWER POINT.