Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Магнитное поле. Вектор магнитной индукции" 11 класс

Урок 2 Физика 11 класс
Тема урока: Магнитное поле. Вектор магнитной индукции
Цель урока: 1. дать учащимся представление о магнитном поле;
2. сформировать представления учащихся о магнитном поле и его свойствах.
Оборудование и дидактический материал: компьютер, презентация, карточка
План урока:
1. Организационный момент
2. Работа над ошибками входной контрольной работы
3. Этап постановки цели и задачей урока
4. Этап получения новых знания
5. Этап обобщения и закрепления нового материала
6. Заключительный этап: домашнее задание, итоги урока
7. Рефлексия
Ход урока:
1. Организационный момент. Актуализация знаний. Знакомство с учебником, правилами и
требованиями учителя.
2. Работа над ошибками входной контрольной работы
3. Этап получения новых знания
Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле. Движущиеся заряды
создают магнитное поле.
Вокруг любого магнита существует магнитное поле.
В 1820 году Эрстед обнаружил, что магнитное поле порождается электрическим током (демонстрация
опыта Эрстеда).
В 1820 году Ампер предложил, что «магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены
множеством круговых токов, циркулирующих внутри молекул этих тел».
Свойства магнитного поля.
1. Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током.
2. В отличие от электрического поля магнитное поле обнаруживается по его действию на движущиеся заряды
(заряженные тела).
3. Магнитное поле материально, т.к. оно действует на тело, следовательно обладает энергией.
4. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.
Опыт Ампера.
Пропускаем ток по параллельным проводникам. Гибкие проводники укрепляются вертикально, затем
присоединяем их к источнику тока. Ничего не наблюдаем. Но если замкнуть концы проводников
проволокой, в проводниках возникнут токи противоположного направления. Проводники начнут
отталкиваться друг от друга.
В случае токов одного направления проводники притягиваются. Это взаимодействие между
проводниками с током, т.е. взаимодействие между движущимися электрическими зарядами, называют
магнитным. Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными
силами.
Изобретение компаса.
В 12 веке в Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить
направление частей света.
Применение (12 в.) в морских путешествиях для определения курса корабля в открытом море.
Магнит имеет два полюса: северный и южный, одноимённые полюсы отталкиваются, разноимённые –
притягиваются.
Эксперимент 1.
Расположим перед катушкой компас. Замкнём цепь и будем наблюдать за поведением компаса.
Вывод: вокруг проводника с током существует (возникает) магнитное поле.
Эксперимент 2.
Урок 2 Физика 11 класс
Расположим перед катушкой компас так, чтобы расстояние между ними было около 12 см. замкнём
электрическую цепь. В данном случае отклонения стрелки не наблюдается. При приближении катушки к
компасу на расстоянии 8 см, наблюдается отклонение стрелки (30
0
). Уменьшая расстояние, видим
увеличение угла отклонения стрелки. Чем дальше от проводника с током, тем слабее магнитное поле.
Магнитное поле можно изобразить графически при помощи линий, касательные к которым в каждой
точке совпадают с направление вектора магнитной индукции.
Линии магнитной индукции не пересекаются. При изображении магнитного поля с помощью линий
магнитной индукции эти линии наносятся так, чтобы их густота в любом месте поля была
пропорциональна значению модуля магнитной индукции.
Характерной особенностью линий магнитной индукции является их замкнутость. Магнитное поле
вихревое.
Правило правого винта: Если вы когда-нибудь закручивали винт или шуруп, то вы наверняка знаете, в
какую сторону он закручивается, а в какую выкручивается. Люди унифицировали направление закручивая
винтов и шурупов. Это значит, что все шурупы и винты во всем мире закручиваются в одну сторону. То
есть, если вы купите некий прибор в другой стране, то в случае его ремонта или сборки вам не потребуются
винты с нарезкой в иную сторону, такие, каких не купишь в вашей стране. Нарезка всех винтов в мире
совпадает. Это правило нарушают лишь в некоторых особых случаях, когда от нарезки зависит вращение
некой части устройства. Но для таких случаев делают специальные детали. Это простое, но гениальное
решение избавило от множества потенциальных проблем.
«Правило буравчика», направление тока и линий его магнитного поля
Оказывается, что это правило применимо не только в механике к закручиванию винтов. Если мы имеем
проводник с током, то это правило помогает нам определить направление линий магнитного поля,
образованного этим током. Только это правило в данном случае носит название «правила буравчика».
Правило буравчика звучит следующим образом:
Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то
направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.
Буравчик это винт или шуруп, который мы ввинчиваем. Направление ручки буравчика это направление
вращения нашей руки. Если ток движется от нас, то и шуруп движется от нас, то есть мы его ввинчиваем,
так как мы условились считать их направления совпадающими.
Тогда направление вращения нашей руки в процессе ввинчивания это направление магнитных линий. Они
будут направлены по часовой стрелке.
В случае противоположного направления электрического тока, линии магнитного поля будут
направлены, соответственно, против часовой стрелки. Таким же было бы направление руки в процессе
выкручивая винта или направление ручки буравчика в случае его движения к нам.
А как определить направление тока, если мы знаем направление магнитных линий? Очень просто. По тому
же правилу. Только изначально бы берем за известный факт не направление движения буравчика, а
направление вращения его ручки.
Правило правой руки
В случае, когда мы имеем дело с магнитным полем катушки с током или соленоида, картина будет более
сложной. Поэтому для простого нахождения направления линий магнитного поля в таком случае
существует правило правой руки. Оно гласит:
Если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках,
то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Раздумывая над открытием Эрстеда, Ампер пришел к совершенно новым идеям. Он предположил,
что магнитные явления вызываются взаимодействием электрических токов. Каждый магнит представляет
собой систему замкнутых электрических токов, плоскости которых перпендикулярны оси магнита.
Взаимодействие магнитов, их притяжение и отталкивание объясняются притяжением и отталкиванием,
существующими между токами. 3емной магнетизм также обусловлен электрическими токами, которые
протекают в земном шаре.
5. Этап обобщения и закрепления нового материала
Урок 2 Физика 11 класс
1. На рисунках определите направление тока и направление магнитных линий.
2. Определите полюса в электромагните, направление электрического тока.
3. Установите соответствие между физическими явлениями и учёными, которые впервые их исследовали.
Физическое явление
А) Взаимодействие магнитной стрелки с проводником, по которому течёт ток.
Б) Взаимодействие проводников, по которым текут токи.
В) Взаимодействие электрических зарядов.
Учёные
1) Ш. Кулон
2) А. Ампер
3) Х. Эрстед
4. Установите соответствие между физическими объектами и характером взаимодействия.
Физический объект
А) Одноимённые полюса магнита.
Б) Параллельные проводники, по которым текут токи.
В) Лёгкий подвижный проводник, по которому течёт ток, и полосовой магнит
Характер взаимодействия
1) Притягиваются или отталкиваются.
2) Стремятся расположиться перпендикулярно друг другу.
3) Отталкиваются
6. Заключительный этап: домашнее задание, итоги урока
Домашнее задание6 §1, 2 – знать ответы на вопросы.
Творческие задания (Сообщение на 3-5 мин.+ презентация 5-7 слайдов):
1. Постоянные магниты. История и современное использование.
2. Магнитное поле Земли. Северное сияние.
3. Фантастические изобретения Никола Теслы.
Рефлексия
§ 1, 2 учебника Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика – 11 (базовый и профильный уровни),-
М.: Просвещение, 2010 г.
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: