Обобщающий урок физики в 11 классе по теме «Магнитное поле»

Обобщающий урок физики в 11 классе

по теме: «Магнитное поле»

Автор: Саенко Наталья Владимировна,

 учитель физики МБОУ СОШ№4 с УИОП

Профиль класса: базовый

Цель урока:

 Образовательные: обобщить знания учащихся по теме: «Магнитное поле»;

исследовать зависимость величины магнитного поля магнита от расстояния до него; исследовать взаимодействие плюсов двух магнитов; изучить действие магнитного поля на ток; провести сравнение магнитного поля с  электрическим

Воспитывающие: продолжить формирование познавательного интереса к предмету "Физика", создание познавательного отношения к изучаемой теме, формировать навыки коллективной работы, продолжить работу по развитию внимания учащихся.

Развивающие: расширить кругозор учащихся, продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, явлениями и причинами.

Оборудование: тесты с  экспериментальными задачами, интерактивная доска, компьютер, набор «Магнитизм»  из лаборатории L-микро, электроскоп с эбонитовой палочкой

Тип урока: комбинированный

Временные рамки урока: 45минут

Методы работы: объяснительно – иллюстративное, частично - поисковые, наглядные, словесные, практические.

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Афоризм:

«Вглубь мироздания мысль проникает,

 Тайны природа сквозь тьму открывает,

 Тем, кто идеи свои подаёт,

 Тем, кто умело её познаёт!»               М.Львовский

Планируемые предметные результаты:

• учащиеся осознают значение магнитного поля в жизни человека;

• научатся  проводить простейшие исследования  с постоянными магнитами,  проводниками с током и делать выводы;

• запомнят правила безопасности работы с оборудованием;

• научатся решать  расчетные задачи

I. Организационный этап

Взаимное приветствие учителя и учащихся, проверка подготовленности

учащихся к уроку, организация внимания. Деление класса на четыре группы.

На столах у вас лежат технологические карты. Они ваши путеводители на уроке и рабочая тетрадь.

Мотивационная часть урока

Слово учителя: у меня в руках вчерашний номер газеты «Вперед», вы читали её? Внизу небольшими буквами написан прогноз погоды и дни геомагнитных бурь.  Судя по поведению магнитной стрелки, все мы находимся в каком – то магнитном океане. Не случайно же в прогнозах погоды сообщают о магнитной обстановке – спокойная она или бурлит, как уха в котелке над костром. Почему она так изменчива? Я этого не чувствую, но немало людей на неё реагируют.

На слайде  портрет ученого Александра Леонидовича  Чижевского, который считал, что физика может помочь оградить человека от такого рода вредных влияний природной среды.  По его мнению, в роли спасителя выступает металл. Ученый предлагал помещать больных на период магнитных бурь в экранированные металлом палаты. В реальных же условиях люди в периоды магнитных бурь остаются незащищёнными. Поэтому большое значение имеют заблаговременные прогнозы магнитоактивных дней: люди могут заранее принять лекарства.

 Фронтальный опрос:

 Почему организм человека реагирует на магнитные бури?

Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов), определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток.

Теперь я думаю, вы мне сможете назвать предмет нашего разговора на уроке.

А как вы думаете, чем мы будем заниматься сегодня  на уроке?

Цель урока: повторить и обобщить знания по теме «Магнитное поле»,

Задачи:

1. Сравнить свойства электрического и магнитного полей

2. Исследовать свойства постоянных магнитов и сделать выводы 

3. Наблюдать действие магнитного поля на электрический ток и сделать выводы

4. Проверить знания с помощью разноуровневых тестов

5. Найти информацию  о применении магнитного поля на сайтах.

6. Обобщить полученные сведения  

Фронтальный опрос:

1.  А что такое магнит?

Магнит. Знали о нем, как видно, исстари. И компасы придумали, и для всяких развлечений и устройств приспосабливали. Да и мы, конечно, баловались с магнитами, заставляя ими “плясать” гвоздики и стальные скрепки. Постоянные магниты –это тела, сохраняющие намагниченность в течении длительного времени. Полюс магнита – это место, где обнаруживается наиболее сильное действие.

2.  Какие бывают магниты?

Естественные

Искусственные

Кусок железной руды, обладающий способностью притягивать к себе находящиеся вблизи небольшие железные предметы

Железные предметы, получившие магнитные свойства в результате контакта с естественным магнитом или намагниченные в магнитном поле.

Земля – гигантский естественный магнит 

3. Не приходилось ли вам задаваться вопросом: а через что передается действие одного магнита на другой?  Как, например, Земля заставляет “чувствовать” свой магнетизм стрелку компаса? Что является посредником при передаче этого действия?

Конечно, все эти вопросы можно было поставить и для электрических зарядов. Ведь они тоже влияют друг на друга на расстоянии.

Для ответа на подобные вопросы оказалась очень удобной идея поля. Ее начал разрабатывать английский ученый Майкл Фарадей. А продолжил - его выдающийся соотечественник Джеймс Максвелл. Благодаря его усилиям была создана стройная система представлений, в рамках которой нашло объяснение большинство электрических и магнитных явлений. Поле невидимо, неслышимо и неосязаемо. Но его можно обнаружить с помощью вносимых в него зарядов и магнитов.

Демонстрационный опыт

• опыт с электризацией и электроскопом

• действие одного  магнита на  другой

Вывод: вокруг наэлектризованной палочки есть электрическое поле, а вокруг постоянного магнита  есть магнитное поле

Сравним  свойства электрического и магнитного полей.

Электрическое

Магнитное

Материально. Существует независимо т нашего сознания

Материально. Существует независимо т нашего сознания

Создается неподвижными электрическими зарядами.

Создается электрическим током или движущимися зарядами, магнитами.

Обнаруживается по действию на электрический заряд. 

Обнаруживается по действию на электрический ток, постоянные магниты.

Чтобы сделать понятие поля наглядным, ученым пришло в голову изображать его на картинках в виде так называемых силовых линий.

Получите такую картинку у себя на столе( с помощью железных опилок и магнита).  Где линии расположены гуще?

 Там, где эти линии расположены гуще, например, у полюсов магнитов, считают, что поле сильнее. А там, где расходятся друг от друга, поле слабеет.

Вопросами   электрического тока и магнитного поля заинтересовался и датский физик Эрстед еще в 1807 г. Он ставил различные опыты  проводника с током и отвечал на вопрос:  что является источником магнитного поля? Давайте и мы  с вами  исследуем магнитные свойства постоянных магнитов и проводника с током.

Экспериментальные задания для групп

Группа№1

 Тема: «Исследование магнитного поля постоянного магнита»

Цель: исследовать зависимость величины магнитного поля магнита от расстояния до него, исследовать взаимодействие полюсов двух магнитов.

Оборудование: постоянный магнит-2, компас, лист бумаги

Ход работы:

1. Положите на лист бумаги оба магнита так, чтобы они располагались в линию друг за другом и обращены были друг к другу северными полюсами на расстоянии 10см.

2.Медленно приближайте один магнит к другому до тех пор, пока второй магнит не придет в движение.

3. Верните магниты в исходное положение. Поверните оба магнита на 180˚ так, чтобы они были обращены друг к другу южными полюсами.

4. Снова приближайте один магнит к другому, пока второй не начнет двигаться.

5. Расположите оба магнита параллельно друг другу так, чтобы их одноименные полюса были обращены в одну сторону.

6. По характеру движения второго магнита установите, как разноименные полюса магнитов действуют друг на друга.

7.  На одном краю стола разместите  компас, на другом оба магнита.

8. После того как стрелка компаса установиться  в магнитном поле Земли, начинайте приближать один магнит к компасу.

9. По повороту магнитной стрелки определите расстояние, на котором магнитное поле магнита станет «заметным» для компаса.

10. Продолжая приближать магнит к компасу, следите за изменением угла отклонения стрелки от первоначального положения.

11. Повторите опыт, приближая магнит к компасу другим полюсом.

Выводы:

1.  На расстоянии 5 см магнит пришел во взаимодействии

2. На расстоянии  6см магнитная стрелка компаса начала реагировать на магнит.

3.  Разноименные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются

Группа№2

Тема: «Наблюдение действия магнитного поля на ток»

Цель: экспериментально определить зависимость действия магнитного поля на проводник с током от силы и направления тока в нем

Оборудование:  источник электропитания, катушка – моток, переменный резистор, ключ,  полосовой магнит, штатив с муфтой и лапкой, соединительные провода

В работе исследуют взаимодействие проволочной катушки –мотка, подвешенном на штативе, с постоянным магнитом, также установленном на этом штативе рядом с катушкой. Последовательно с катушкой включают переменное сопротивление, что позволяет менять в ходе опыта силу тока в ней.

Ход работы:

1. Соберите экспериментальную установку (рис.2) . Катушка и магнит должны располагаться так, чтобы плоскость катушки была перпендикулярна  продольной оси магнита. Край магнита должен выступать на 1,5 -2 см за основание штатива.

2.  Переменное сопротивление включите так, чтобы с его помощью можно было бы изменять силу тока в катушке. Поставьте ползунок в такое положение, при котором   в цепи протекал бы минимальный ток.

3. Замкните ключ и по изменению положения катушки, сделайте вывод о характере действия на неё магнита.

4. Увеличивая с помощью переменного сопротивления ток в цепи, установите, как действие магнита на катушку зависит от силы тока в ней.

5. Изменив подключение соединительных проводов к источнику питания, установите,  как зависит действие магнитного поля на катушку от направления тока в ней.

6. Измените положение полюсов магнита на противоположное и повторите действия.

7.Объясните результаты наблюдений.

Выводы:

1. Катушка втягивается магнитом

2. Чем больше сила тока, тем сильнее магнитное поле.

Известный ученый А. Ампер выдвинул гипотезу о существовании электрических токов, циркулирующих внутри каждой молекулы вещества. Гипотезу подтвердил английский ученый Томсон, а американский ученый Милликен измерил токи.  Сделайте вывод.

Следовательно: движение электронов представляет собой круговой ток;

а вокруг проводника с током возникает магнитное поле.

Вспомните формулы силы Ампера, силы Лоренца, радиуса кругового тока

Формулы (силы Ампера, силы Лоренца)

Закрепление.

Выделите от каждой группы по одному ученику для работы с Интернет – ресурсами.

На столе у вас лежат тесты разного уровня: начальный, средний, достаточный. Сделайте выбор, и проверьте свои знания.

Тесты

Начальный уровень

1.  Какие утверждения являются верными?

А.В природе существуют электрические заряды.

Б.В природе существуют магнитные заряды.

В.В природе не существует электрических зарядов.

Г.В природе не существует магнитных зарядов.

а) А и Б,   б)  А и В,       в)  А и Г,      г)  Б, В  и Г.

2. Закончить фразу: «Вокруг проводника с током существует...

а) магнитное поле;

б) электрическое поле;

в) электрическое и магнитное поле.

3. Направление магнитных линий совпадает  с … направлением магнитной стрелки.

a. Южным

b. Северным

c. Не связано с магнитной стрелкой

4. Определить направление тока по известному направлению магнитных линий.