Методическая разработка урока по физике "Правило левой руки"

Урок в 9 классе по теме: «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки»

Учитель физики МБОУ РСОШ №5

Тощакова И.И.

Цели урока:

• Образовательные:

  • изучить как обнаруживается магнитное поле по его действию на электрический ток, изучить правило левой руки, повторить ранее пройденные определения электрического поля, магнитного поля, условия их возникновения, свойства; закрепить правила правой и левой руки с помощью упражнений;

  • закрепить знания по предыдущим темам;

  • научить применять знания, полученные на уроке;

  • показать связь с жизнью;

  • расширить межпредметные связи.

• Воспитательные:

  • формировать интерес к предмету, к учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение, воспитывать добросовестное отношение к учебе, прививать навыки, как самостоятельной работы, так и работы в коллективе, воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету.

• Развивающие:

  • развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самостоятельно формулировать выводы, расширять познавательный интерес путем привлечения дополнительного материала, а также потребности к углублению и расширению знаний;

  • развивать речевые навыки;

  • формировать умения выделять главное, делать выводы, развивать способность быстро воспринимать информацию и выполнять необходимые задания; развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.

Этапы урока:

1. Организационный момент – 1 мин.
2. Проверка домашнего задания, актуализация знаний и умений – 10 мин.
3. Объяснение нового материала – 12 мин.
4. Закрепление. Решение задач – 15 мин.
5. Итоги. Выводы. Домашнее задание  – 2 мин.

ХОД УРОКА

I.   Проверка домашнего задания, актуализация знаний и умений – 10 мин

Здравствуйте ребята. Сегодня на уроке вам необходимо умение анализировать, выделять главное, оценивать явления и высказывать своё мнение. Я надеюсь, что вы покажите все эти умения.

Учитель: Магнетизм, как явление, известен, по крайней мере, с пятого века до нашей эры, но изучение его сущности продвигалось очень медленно. Еще древние греки знали, что существует особый камень, способный притягивать не­большие железные предметы.

Однако впервые свойства магнита были описаны лишь в 1269 году. В древние времена свойства магнита пытались объяснить приписыванием ему «живой души». Теперь мы знаем, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом – магнитном поле.

Проведем небольшую фронтальную практическую работу. Проводить её будут Тимохин Денис и Минайлов Кирилл. Выполняем её, следуя указаниям на слайде. Внимательно следите за опытом, вам нужно будет сделать из него выводы.

1. Положите магнит на стол.

2. Поднесите к нему другой магнит сначала одним полюсом, а затем другим. Что вы увидели?

3. Соедините два магнита противоположными полюсами.

4. Поместите на получившийся магнит кусок плотной бумаги.

5. Сверху аккуратно насыпьте металлические опилки.

Ответьте на вопросы:

1. Как взаимодействуют два магнита?

2. Как зависит густота силовых линий от расстояния до магнита?

3. Какую форму имеют силовые линии магнитного поля?

Совершенно верно, выводы запишите себе в тетрадь, записав число и классная работа.

Да, ребята, совершенно верно, магнитные поля взаимодействуют друг с другом: притягиваются и отталкиваются. В этом нам поможет убедиться следующие небольшие опыты.

Взаимодействие круговых магнитов, проводит учитель.

Взаимодействие магнитной стрелки с полосовым магнитом: ориентация магнитной стрелки.

А сейчас проведём небольшую тестовую работу. Ответьте на вопросы теста , выбрав правильный ответ или вставив пропущенное слово.

1. Магнитное поле порождается______________ (электрическим током).

2. Магнитное поле создается ______________заряженными частицами (движущимися).

3.Магнитные линии выходят из _________ полюса магнита и входят в ________. (Северного, южный).

4.Когда электрические заряды находятся в покое, то вокруг них обнаруживается…

А. Электрическое поле.

Б. Магнитное поле.

В. электрическое и магнитное поля.

5.  Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока?

А. Беспорядочно.

Б. По прямым линиям вдоль проводника.

В. По замкнутым кривым, охватывающим проводник.

6.  Когда к магнитной стрелке поднесли один из полюсов постоянного магнита, то южный полюс стрелки оттолкнулся. Какой полюс поднесли?

А.Северный.

Б. Южный.

Поменялись тетрадями и проверили друг друга. На экране высвечиваются правильные ответы.

Правильных ответов: 6,5 ответов– 5 баллов, 4 ответа – 4 балла, 3 ответа – 3 балла, 1 – 2 ответа – 2 балла.

Поднимите руку у кого 4 и 5. Молодцы!

Целеполагание и мотивация.

Цель: вовлечь учащихся к формулированию темы и постановке задач урока.

Магнитное поле создается не только постоянными магнитами, но и проводниками с током. Убедится в этом нам поможет опыт, который изображён в учебнике на стр163. Рисунок101.

Сравните 2 рисунка 101(а), 101(б) и найдите, чем они отличаются и что происходит с проводником при замыкании цепи? Почему? (действует сила со стороны магнитного поля)

Кто может сформулировать своими словами тему нашего урока?

II.  Объяснение нового материала – 12 мин

Учитель:  Как можно обнаружить магнитное поле? Оно не действует на наши органы чувств – не имеет запаха, цвета, вкуса.

Сегодня на уроке мы изучим,  как  обнаружить магнитное поле по его действию на электрический ток и изучим правило левой руки.

На рисунке 101 мы увидели, что на всякий проводник с током, помещенный в магнитное поле и не совпадающий с его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой, наличие такой силы можно посмотреть с помощью такого опыта: проводник подвешен на гибких проводах, который через ключ присоединен к аккумуляторам. Проводник помещен между полюсами подковообразного магнита, т. е. находится в магнитном поле. При замыкании ключа в цепи возникает электрический ток, и проводник приходит в движение. Если убрать магнит, то при замыкании цепи проводник с током двигаться не будет. (Демонстрация опыта)

Если ученики смогут сами ответить: Значит, со стороны магнитного поля на проводник с током действует некоторая сила, отклоняющая его от первоначального положения.

Учитель: Действие магнитного поля на проводник с током может быть использовано для обнаружения магнитного поля в данной области пространства.
Конечно, обнаружить магнитное поле проще с помощью компаса. Но действие магнитного поля на находящуюся в нем магнитную стрелку компаса, по существу, тоже сводится к действию поля на элементарные электрические токи, циркулирующие в молекулах и атомах магнитного вещества, из которого изготовлена стрелка.

Вывод 1: Таким образом, магнитное поле создается электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток.

Выясним, от чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Опыт показывает, что при изменении направления тока изменяется и направление движения проводника, а значит, и направление действующей на него силы Направление силы изменится и в том случае, если, не меняя направления тока, поменять местами полюсы магнита (т. е. изменить направление линий магнитного поля).
Следовательно, направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля и направление силы, действующей на проводник, связаны между собой.
Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить, пользуясь правилом левой руки. В наиболее простом случае, когда проводник расположен в плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля, это правило заключается в следующем: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Ученики: за направление тока во внешней части электрической цепи (т.е. вне источника тока) принимается направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.

Учитель: Пользуясь правилом левой руки это следует помнить.
Другими словами, четыре пальца левой руки должны быть направлены против движения электронов в электрической цепи. В таких проводящих средах, как растворы электролитов, где электрический ток создается движением зарядов обоих знаков, направление тока, а значит, и направление четырех пальцев левой руки совпадает с направлением движения положительно заряженных частиц.    

С помощью правила левой руки можно определить направление силы, с которой магнитное поле действует на отдельно взятую движущуюся в нем частицу, как положительно, так и отрицательно заряженную. Для наиболее простого случая, когда частица движется в плоскости, перпендикулярной магнитным линиям, это правило формулируется следующим образом: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на частицу силы.

Пользуясь правилом левой руки, можно определить не только направление силы, действующей в магнитном поле на проводник с током или движущуюся заряженную частицу. По этому правилу мы можем определить направление тока (если знаем, как направлены линии магнитного поля и действующая на проводник сила), направление магнитных линий (если известны направления тока и силы), знак заряда движущейся частицы (по направлению магнитных линий, силы и скорости движения частицы).
Сила действия магнитного поля на проводник с током или движущуюся заряженную частицу равна нулю, если направление тока в проводнике или скорость частицы совпадают с линиями магнитного поля или параллельны им.

III. Физкультминутка – 2 мин.

Поставить руку, ваши руки одноимённые полюса магнитного поля, разноимённые

Встаньте, пожалуйста. Вы одноимённые полюса магнитного поля, разноимённые

(Вы – компас, ваше лицо – указывает всегда на север, затылок – на юг, стена – это северный полюс, противоположная доска – южный полюс. – Дети поворачиваются лицом к стене. Полюса поменялись. Дети поворачиваются лицом к доске. Возникают магнитные бури – дети начинают качаться и вращаться.)
Отдохнули, спасибо, тихо присаживайтесь.

IV. Закрепление материала. Решение задач – 15 мин.

Учитель:Упр. 36 (1). В какую сторону покатится легкая алюминиевая трубочка при замыкании цепи?

Ученики дают ответы: по правилу левой руки линии магнитного поля входят в ладонь, электрический ток течет по трубочке, значит, трубочка покатится к источнику тока.
Учитель: Давайте проверим на опыте ваши ответы.

Решение задач: Рымкевич № 829 Рзаева К  упр 33 (4,5) Бычкова Д, Ворошилова В

Резерв задач

1.Определите направление силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля.

2 .В какую сторону отклонится электрон под действием магнитного поля?

3. Укажите направление силы, с которой магнитное поле действует на частицу.

4.Укажите направление магнитных линий магнитного поля.

5. Укажите направление тока в проводнике.

А знаете ли вы, что…

• Сильное магнитное поле влияет на рост кристаллов: например, монокристаллы меди, сформировавшиеся в сильных магнитных полях, обладают более совершенной кристаллической решеткой.

• Сильное магнитное поле используется и для лечения такого распространенного и опасного заболевания, как нарушение ритма сердечных сокращений (аритмия). Сердце – орган, непрерывно совершающий ритмичные сокращения, период которых определяется слабыми электрическими сигналами, посылаемыми головным мозгом. При заболеваниях сердца ритм сокращений нарушается. В особо тяжелых случаях используют дефибрилляторы – приборы, генерирующие импульсы высокого напряжения, причем электроды накладываются непосредственно на область сердца, в результате чего нередко получается ожог. При использовании пульсирующего магнитного поля, вызывающего индукционные токи в нервных клетках, эта опасность исключается.

Магнитный страж прилавка

Чтобы как-то защититься от краж, владельцы магазинов прикрепляют к товару особые бирки, которые отрываются на контрольном пункте после того, как уплачены деньги. Бирки – крошечные антенны – при попытке вынести покупку из магазина без оплаты включают на выходе сигнал тревоги за счет резонансного усиления радиосигнала, поступающего от небольших радиопередатчиков, установленных на выходе. Однако этот способ оказался не совсем надежен: вор может, заэкранировав бирку кусочком фольги или собственным телом, обмануть сигнальное устройство.

Чтобы этого не случалось, фирма «Чекмейт системс» разработала новую систему. Контрольная бирка изготавливается теперь из магнитного материала, а на выходе магазина стоят высокочувствительные магнитометры.
Система отрегулирована так, что она не реагирует на металлические предметы малого размера: ключи, часы, пряжки и ювелирные изделия, но отчаянно трезвонит, когда замечает контрольную бирку.

Учитель: Сегодня на уроке мы изучили, как обнаружить магнитное поле по его действию на электрический ток. Рассмотрели правило левой руки.

Попробуйте составить СИНКВЕЙН

Слово синквейн происходит от французского «пять». Это стихотворение из пяти строк, которое строится по правилам.

1. В первой строчке тема называется одним словом (обычно существительным).

2. Вторая строчка - это описание темы в двух словах (двумя прилагательными).

3. Третья строчка - это описание действия в рамках этой темы тремя словами. Третья строчка образована тремя глаголами или деепричастиями, описывающими характерные действия объекта.

4. Четвертая строка - это фраза из четырех слов, показывающая отношение к теме.

5. Последняя строка - это синоним из одного слова, который повторяет суть темы.

V. Домашнее задание: § 36, выучить правило левой руки, выполнить задание на платформе учи ру

Спасибо за урок. Все большие молодцы, оценки получите за домашнюю работу.