Конспект занятия "Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока" 11 класс

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.

1. Организационный момент.

2. Мотивация.

3. Актуализация.

4. Изучение нового материала.

5. Первичное закрепление.

6. Подведение итогов.

7. Домашнее задание.

Литература:

• Основная:

1. 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.

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

• Дополнительная литература и рекомендованные ссылки в сети Интернет:

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

2. Class-fizika.narod.ru.

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

Ход занятия.

1. Организационный момент. (слайд №1)

Проверка присутствующих.

2. 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.

(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)

1. Приоритет на его изобретение оспаривают Испания, Италия, Португалия, Франция, а также

арабские страны;

2. 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.;

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

(Демонстрация постоянных магнитов и компаса)

3. Актуализация. (слайд №5)

Давайте вспомним какие ещё взаимодействия похожи на магнитные.

Вопросы:

1. Какие виды зарядов вы знаете?

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

3. Что такое электрический ток?

4. Какое действие может оказывать электрический ток?

4. 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 маг-

нитных 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 магнитного поля не имеют ни

начала, ни конца и являются замкнутыми

линиями.

(силовые линии ЭП имеют начало и конец)

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.



max

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).

 

мА

ТлВ



== 11

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.

способы

Визуальный

количественный

Силовые линии

Силовая характеристика

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.

Дано

l=0,1 м

B=0,5 Тл

І=1 А

max

- ?

Решение:

Магнитное поле оказывает на проводник силовое воздействие.



max

Откуда получаем:

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).

lIBF =

max

)(05,011,05,0

max

НF ==

• 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.

Графические задания.

Как расположены магнитные полюсы соленоида, подключенного к источнику

тока?

1. На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток

в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. В

центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен

1) вправо

2) вертикально вниз

3) вертикально вверх

4) влево

2. На рисунке изображен длинный цилиндрический проводник, по которому протекает элек-

трический ток. Направление тока указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции

поля этого тока в точке C?

1) в плоскости чертежа вверх

2) в плоскости чертежа вниз

3) от нас перпендикулярно плоскости чертежа

4) к нам перпендикулярно плоскости чертежа

3. На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направ-

лении, указанном стрелкой. Виток расположен в горизонтальной плоскости. В центре витка век-

тор индукции магнитного поля направлен

1) вертикально вниз

2) вертикально вверх

3) влево

4) вправо

4. На рисунке изображен проводник, по которому течет электрический ток в направ-

лении, указанном стрелкой. В точке А вектор индукции магнитного поля направлен

1) вертикально вниз

2) вертикально вверх

3) влево

4) вправо

5. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. рисунок), которая может пово-

рачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли

постоянный полосовой магнит.

При этом стрелка:

1) повернется на

2) повернется на по часовой стрелке

3) повернется на против часовой стрелки

4) останется в прежнем положении

6. По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинако-

вые токи I (см. рисунок), направление которых указано стрелками. Как направлен век-

тор индукции создаваемого ими магнитного поля в точке D?

1) вверх

2) к нам

3) от нас

4) вниз

7. На рисунке изображен горизонтальный проводник, по которому течет электрический ток в

направлении «от нас».

В точке A вектор индукции магнитного поля направлен:

1) вертикально вниз

2) вертикально вверх

3) влево

4) вправо

8. На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в на-

правлении, указанном стрелкой.

Виток расположен в плоскости чертежа. В центре витка вектор индукции магнитного

поля тока направлен:

1) от нас перпендикулярно плоскости чертежа

2) к нам перпендикулярно плоскости чертежа

3) влево

4) вправо

Скачать материал

Конспект занятия "Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока" 11 класс

Физика - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы