Занятие по физике 11 класс «Путешествие по истории одного предмета»

ГОУ СПО ЛНР «Краснодонский промышленно-экономический колледж»

Конспект занятия по физике (11 класс) (2 часа)

Преподаватель физики
Руденко Елена Александровна

Тема: Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока.

Цель: - создать условия для усвоения учащимися понятий «магнитное поле», «постоянный магнит», «линии магнитной индукции», правила буравчика;

- формировать представление о конфигурации магнитных полей, навыки применения правила буравчика для определения направления линий магнитной индукции, навыки количественного определения магнитной индукции по силовому воздействию МП на проводник с током;

- формировать умение анализировать и обобщать знания о магнитном поле и его характеристиках, сравнивая с электростатическим полем.

Оборудование: мультимедийная аппаратура, дидактический материал, набор демонстрационных постоянных магнитов, электромагнит, набор для демонстрации опыта Эрстеда.

Тип занятия:

План занятия.

Организационный момент.

Мотивация.

Актуализация.

Изучение нового материала.

Первичное закрепление.

Подведение итогов.

Домашнее задание.

Литература:

Основная:

Дополнительная литература и ре­ко­мен­до­ван­ные ссыл­ки в сети Ин­тер­нет:

• Мякишев Г.Я. Физика: Учебник для 10 класса общеобразовательных организаций: базовый уровень/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под Н.А. Парфентьевой – 2-е изд. - М: Просвещение, 2016.

  Рымкевич А.П., “Сборник задач по физике” – Москва, 2004р.

  „Элементарный учебник физики ”; под ред. Г.С. Ландсберга – Москва, 1986р

  Class-fizika.​narod.​ru.

  https://interneturok.ru/physics/11-klass

Ход занятия.

Организационный момент. (слайд №1)
Проверка присутствующих.

Мотивация. (слайд №2)

Фалес Милетский наделял его душой. Платон сравнивал его с поэтом, Орфей находил его подобным жениху. В эпоху Возрождения его считали отображением неба и приписывали ему способность искривлять пространство. Японцы считали, что это сила, которая поможет повернуть к вам фортуну. В Англии он применялся в толченом виде как слабительное. А Галилей думал, что Земля вертится от того, что похожа на него.

Сегодня мы с вами отправимся в мир магнетизма и явлений связанных с магнетизмом.

Тема Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока

(слайд №3)
«…Камень притягивать может железо,

камень же этот по имени месторождения

магнитом назван был греками,

так как он найден в пределах магнетов».

Лукреций

 А какой самый известны прибор для путешествий? (слайд №4)

Приоритет на его изобретение оспаривают Испания, Италия, Португалия, Франция, а также арабские страны;

Есть сведения, что этот предмет в виде статуэтки императора с вытянутой рукой помог китайским войскам совершить маневр в тумане и выиграть битву еще до н.э.;

Первое письменное упоминание об его использовании в мореплавании относится к 11 веку.

(Демонстрация постоянных магнитов и компаса)

Актуализация. (слайд №5)
Давайте вспомним какие ещё взаимодействия похожи на магнитные.
Вопросы:

Какие виды зарядов вы знаете?

Как ведут себя одноименно и разноименно заряженные частицы (тела)?

Что такое электрический ток?

Какое действие может оказывать электрический ток?

Изучение нового материала.

Пер­вая научная пуб­ли­ка­ция о свой­ствах маг­ни­та датируется 1269 годом. Фран­цуз­ский фи­ло­соф и есте­ство­ис­пы­та­тель Пьер де Ма­ри­кур от­пра­вил при­я­те­лю в Пи­кар­дию до­ку­мент, ко­то­рый вошел в ис­то­рию под названием «Пись­мо о маг­ни­те». Ма­ри­кур ука­зы­ва­ет, что в каж­дом куске маг­ни­та име­ют­ся две об­ла­сти, осо­бен­но силь­но при­тя­ги­ва­ю­щие же­ле­зо. Он усмот­рел па­рал­лель между этими зо­на­ми и по­лю­са­ми небес­ной сферы, и по­это­му мы те­перь го­во­рим о се­вер­ном и южном маг­нит­ных по­лю­сах. Если раз­бить кусок маг­ни­та на­двое, пишет Ма­ри­кур, в каж­дом оскол­ке по­яв­ля­ют­ся соб­ствен­ные по­лю­са . То есть невоз­мож­но от­де­лить по­лю­са маг­ни­та друг от друга.

А электрические полюса можно отделить друг от друга?

Т. О. экспериментально установлены следующие факты:

(слайд №6) у каждого постоянного магнита есть две области, вблизи которых особенные свойства магнитов проявляются сильнее всего – южный и северный полюса.

два полюса магнита аналогичны двум типам электрических зарядов – одинаковые отталкиваются, разноименные притягиваются;

(слайд №7) невозможно изолировать южный и северный полюса магнатов;

(слайд №8) магниты оказывают силовое действие на некоторые природные вещества, которые содержат железо. (Металлы: никель, кобальт, марганец, платина, золото, серебро, алюминий – хотя и слабо, но тоже притягиваются магнитом! )

(слайд №9) после удаления магнита, кусок железа или стали, который намагничивается под его действием, утрачивает значительную часть своих магнитных свойств, но, всё таки, остаётся в большей или меньшей степени намагниченным.

(слайд №10) подвешенная на нитке или укрепленная на остриё магнитная стрелка в каждой точке вблизи земной поверхности устанавливается определённым образом – с севера на юг.

Уже 600 лет до н.э. греки знали, что магнит притягивает к себе железо, а янтарь – лёгкие предметы. То и другое считалось явлением одной природы.

Вы тоже так считаете или нет? Почему? Приведите доводы за и против.(слайд №11)

Магнитное взаимодействие

Отталкивание одноименных и притяжение разноименных полюсов магнита сходно с взаимодействием электрических зарядов. Но найти связь между этими явлениями долго не удавалось.

(слайд №12) Первыми экспериментами, которые показали, что между электрическими и магнитными явлениями есть связь, были опыты датского физика Х. Эрстеда (1820  р.).

Эрстед заметил, как магнитная стрелка поворачивается при включении и отключении электрического тока в цепи.

Из опы­тов Эр­сте­да вы­те­ка­ют сле­ду­ю­щие вы­во­ды:

1 – элек­три­че­ство и маг­не­тизм тесно вза­и­мо­свя­за­ны друг с дру­гом;

2 – элек­три­че­ский ток ока­зы­ва­ет маг­нит­ное дей­ствие;

3 – во­круг про­вод­ни­ка с током действуют маг­нит­ные силы, то есть воз­ни­ка­ет маг­нит­ное поле;

4 – маг­нит­ное поле во­круг про­вод­ни­ка с током носит вих­ре­вой ха­рак­тер.

А можно ли получить магнитные силы без магнитов? (слайд №13)

(Демонстрация электромагнита)

Имеет ли катушка с током (электромагнит) магнитные свойства?

Усиливает ли ее магнитное действие железный сердечник?

Зависит ли действие магнитного поля катушки от тока в ней?

(слайд №14)

В этом же году А. Ампер (французский физик) обнаружил, как два параллельных проводника с током отталкиваются при прохождении по ним токов противоположных направлений и притягиваются, если токи имеют одинаковое направление. На основании опытов Ампер сделал вывод, что никаких магнитных зарядов в природе нет, взаимодействуют движущиеся электрические заряды. 

Могут ли проводники с током оказывать действие друг на друга непосредственно?

Что является передатчиком силового взаимодействия?

Может ли это быть электрическое поле? Но почему тогда поле проводника с током не оказывает действия на покоящийся заряд?

Что служит источником этого нового поля?

Магнитное поле и его свойства (слайд №15)

Особая форма материи, через которую осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами – магнитное поле. 

– Существует МП около проводников с током и порождается током.

- МП пронизывает различные среды.

- МП не имеет границ

- МП имеет два полюса: N – северный и S – южный

- МП имеет вихревой характер

Вывод: движущиеся заряды (электрический ток) создают МП; по действию на электрический ток МП и обнаруживается.

 
Способы описать магнитное поле. (слайд №16)

(слайд №17) Графически МП изображают с помощью силовых линий –(как и электрическое поле). Силовые линии направлены так, что в каждой точке поля касательная к ним сонаправлена с северным концом магнитной стрелки компаса расположенного в данной точке   силовые линии   Потому МП – вихревое, а ЭП – нет.

(слайд №18) Вектор магнитной индукции – это величина, количественно характеризующая МП. Модуль магнитной индукции равен отношению максимальной силы, с которой магнитное поле действует на проводник с постоянным током, к величине силы тока и длине проводника. где F- максимальная сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током (H); I - сила тока в проводнике ( A ); l- длина проводника ( м ) Единица измерения индукции магнитного поля в СИ: [ B ] = 1Тл ( тесла). Тесла – очень крупная единица. Магнитное поле Земли приблизительно равно 0,5·10–4  Тл. Большой лабораторный электромагнит может создать поле 5  Тл.

Электрические заряды существуют, а магнитные?

(Слайд №19)

Направление силовых линий а так же и вектора магнитной индукции В магнитного поля устанавливают с помощью несложных правил

Вектор магнитной индукции направлен от южного полюса S к северному полюсу N, и устанавливается с помощью правила буравчика (штопора, правого винта):

  Если направление поступательного движения буравчика указывает движение тока в проводнике, то вращательное движение рукоятки буравчика покажет направление линий магнитной индукции.

Примеры магнитных полей различной конфигурации (слайд №20)

4. Закрепление изученного материала.

(слайд № 21) Решим задачу: в однородном магнитном поле с В= 0,5 Тл расположен прямолинейный проводник (см. рисунок) длиной 10 см. По проводнику течет ток І= 1 А. Определить максимальную силу, с которой поле действует на этот проводник.

Проверим насколько хорошо я смогла вам объяснить новый материал.

Работаем в группах по 2 человека, время на размышление 20 секунд, поднимаем карточку с соответствующей цифрой - ответом.

10 вопросов (слайд №22- слайд №31)

5. Подведение итогов.

Ключ с ответами (слайд №32)

Вы довольны результатом?

Что на занятии вам понравилось и запомнилось больше всего?

Что не понравилось или осталось непонятным?

6. Д/з (слайд №33)

Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса? (Нет, так как Луна не имеет собственного магнитного поля).

Человек, смотря на компac, шагает все прямо и пpямo, как раз в ту сторонy, куда указывает темным концом магнитная стрелка. Он «идет по компасу» на север к полюсу. Но к полюсу он не придет. Назовите ту точку земного шapa, куда он придет.

В руки человеку попалось два совершенно одинаковых на вид металлических бруска формы параллелепипеда; один - магнит, другой - обыкновенный кусок железа. Как определить который из них магнит, не пользуясь никакими дополнительными средствами.

• Путешествие в историю одного предмета
  PPTX / 4.71 Мб