Методична розробка з фізики в 9 класі по темі : " Магнітна дія електричного струму"

Фізика 9 клас

Урок № 45( 3 )

Тема: Магнітна дія струму. Дослід Ерстеда.

Фізика – наука експериментальна.

(А.Енштейн)

Мета: навчальна: ознайомити учнів з дією магнітного поля на провідник зі

струмом. Показати взаємозв’язок між електрикою і магнетизмом, ознайомити учнів з дослідом Ерстеда, сформувати поняття магнітного поля струму, силових ліній магнітного поля;

розвиваюча: вдосконалити навички висовування гіпотез;

виховна: виховувати вміння поважати чужу думку.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання:провідник, джерело струму, магнітна стрілка, ошурки, свердлик.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Повідомлення теми, завдань і очікуваних результатів.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Вправа «Закінчи речення»

1. Постійні магніти мають властивість … (притягувати до себе залізні предмети)

2. Магнітна взаємодія спостерігається з речовинами, які називаються… (феромагнетики)

3. Полюсами магніту називають… (місце предмету, де магнітна дія виявляється найсильнішою)

4. Постійні магніти мають два … (полюси)

5. Постійні магніти притягуються, коли… (мають різнойменні полюси)

6. Постійні магніти відштовхуються, коли… (мають однойменні полюси)

7. Лінії магнітного поля магніту - … (уявні замкнені лінії, які виходять з північного полюса магніту й виходять у південний)

8. Магнітні полюси Землі… (не збігаються з її географічними полюсами)

9. Небезпечний вплив магнітних бурь… (порушує радіозв’язок, приводить до появи полярних сяйв, негативно впливає на самопочуття хворих )

1. Заповнюють таблицю

ІV. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

Мандрівка в минуле

В 1820 році датський фізик Ганс Ерстед разом з групою студентів помітив, що в момент замикання електричного кола стрілка компаса змінювала свій напрям, а в разі розмикання кола поверталася в початковий стан. Пояснить це явище він не зміг. Тільки пізніше вчений дійшов до висновку…

Який висновок зробив Ганс Ерстед?

V. Вивчення нового матеріалу.

Демонстрація дослідів

І група учнів

Дослід № 1. При підключенні кільцевого провідника до джерела струму магнітна стрілка міняє своє положення. Записують висновок на дошці.

ІІ група учнів

Дослід № 2 . При підключенні провідника до джерела струму він притягує до себе ошурки. Записують висновок на дошці.

ІІІ група учнів.

Прямолінійний провідник пропускають крізь картон, на який посипають залізні ошурки. Під час пропущення струму спостерігається намагнічування й орієнтація ошурок у магнітному колі. Записують висновок на дошці.

Запис у зошит

Навколо будь-якого провідника зі струмом існує магнітне поле. Електричний струм є джерелом магнітного поля.

Повертаючись до досліду № 3, замінимо ошурки магнітними стрілками, які розмістяться навколо провідника, утворюючи замкнені лінії. За напрямом магнітних стрілок можна визначити напрям ліній магнітного поля струму.

Отже, властивості магнітного поля струму такі самі, як у магнітного поля постійного магніту.

Напрям ліній магнітного поля струму пов’язаний з напрямом струму у провіднику, на практиці його можна встановити за:

1. Правилом свердлика.

2. Правилом правої руки.

Правило свердлика: якщо поступальний рух свердлика, збігається з напрямком струму, то обертання його ручки показує напрям магнітних ліній.

Правило правої руки: Якщо прямий провідник охопити чотирма пальцями правої руки так, щоб великий палець, розміщений вздовж провідника, вказував напрям струму, то напрям згину чотирьох пальців відповідатиме напрямку магнітних ліній.

VІ. Закріплення нового матеріалу.

1. На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

а) б)

в) г)

1. Який напрям мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом

• Проти напрямку руху стрілки годинника

• За напрямком руху стрілки годинника

• Інша

1. Робота з комплексним зошитом для контролю знань під редакцією Ф.Я.Божинової, О.О.Кірюхіної, М.О.Чертищевої.

VІІ. Підсумок уроку.

Сьогодні ми працювали з провідником зі струмом.

Запитання до учнів для рефлексії:

• Що ми сьогодні дізналися нового?

• З яким магнітним явищем ознайомились?

• Що сподобалось вам на сьогоднішньому уроці?

• Що найбільше запам’яталося?

• Оцініть і порівняйте свій настрій на початку і наприкінці уроку.

VІІІ. Домашнє завдання. §29. Додаткове завдання: придумайте й накресліть схему пристрою для очищення корму для тварин від сталевих ошурок.

1. На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

а) б)

в) г)

1. Який напрям мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом

• Проти напрямку руху стрілки годинника

• За напрямком руху стрілки годинника

• Інша

1. На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

а) б)

в) г)

1. Який напрям мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом

• Проти напрямку руху стрілки годинника

• За напрямком руху стрілки годинника

• Інша

Дата _____________________________

Урок №42: « Магнітна дія струму. Дослід Ерстеда».

1. Вправа « Закінчи речення»

• Постійні магніти мають властивість ____________________________________

________________________________________________________________________

• Магнітна взаємодія спостерігається з речовинами, які називаються __________

________________________________________________________________________

• Полюсами магніту називають__________________________________________

________________________________________________________________________

• Постійні магніти мають два __________________________________________

• Постійні магніти притягуються, коли __________________________________

________________________________________________________________________

• Постійні магніти відштовхуються, коли _________________________________

________________________________________________________________________

• Лінії магнітного поля магніту – _______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Магнітні полюси Землі _______________________________________________

________________________________________________________________________

• Небезпечний вплив магнітних бур _____________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кількість балів _________________________

Оцінка _____________________

2. Заповнити таблицю.

3. Пояснити досліди.

• Дослід 1: При підключенні кільцевого провідника до джерела струму магнітна стрілка міняє своє положення.

Висновок: _______________________________________________________________

_________________________________________________________________________

• Дослід 2: При підключенні провідника до джерела струму він притягує до себе залізні скріпки.

Висновок: _______________________________________________________________

_________________________________________________________________________

• Дослід 3: Прямолінійний провідник пропускають крізь картон, на який посипають залізні ошурки. Під час пропущення струму спостерігається намагнічування й орієнтація ошурок у магнітному колі

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Закінчити речення

• Напрям ліній магнітного поля струму пов’язаний з ______________________

________________________________________________________________________

• Напрям струму у провіднику, на практиці можна встановити за:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• ______________________________________________________________ : якщо поступальний рух свердлика збігається з напрямом струму, то обертання його ручки показує напрям магнітних ліній.

• __________________________________________________________________ : якщо прямий провідник охопити чотирма пальцями правої руки так, щоб великий палець розміщений вздовж провідника вказував напрям струму, то напрям загину чотирьох пальців відповідатиме напрямку магнітних ліній.

5. Графічне зображення магнітного спектра прямого провідника зі струмом :

6. Закінчити речення

• Магнітне поле – це:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Розв’язати задачу.

1) На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

а) б)

в) г)

1. Який напрям мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом:

- Проти напрямку руху стрілки годинника

- За напрямком руху стрілки годинника

- Інша

Домашнє завдання

§26, впр.23 ( 2-5), стр.148

Розділ теми: Магнітне поле.

Урок 3 : Магнітна дія струму. Дослід Ерстеда.

1. Постійні магніти мають властивість…

2. Магнітна взаємодія спостерігається з речовинами, які називаються…

3. Полюсами магніту називають…

4. Постійні магніти мають два…

5. Постійні магніти притягуються, коли…

6. Постійні магніти відштовхуються, коли…

7. Лінії магнітного поля магніту…

8. Магнітні полюси Землі…

9. Небезпечний вплив магнітних бурь…

1 …. притягувати до себе залізні предмети

2. … феромагнетики

3 … місце предмету, де магнітна дія виявляється найсильнішою

4 … полюси

5 …. мають різнойменні полюси

6 …. мають однойменні полюси

7 … уявні замкнені лінії, які виходять з північного полюса магніту й виходять у південний

8 …не збігаються з її географічними полюсами

9 … порушує радіозв’ язок, приводить до появи полярних сяйв, негативно впливає на самопочуття хворих

• Зв’язок електрики та магнетизму. Дослід Ерстеда.
• Що називають магнітним полем.
• Індукція – силова характеристика магнітного поля. Лінії магнітної індукції.
• Однорідне магнітне поле.

1. Порівняння електричних та магнітних явищ

Електричні явища

Магнітні явища

Два види зарядів

Два магнітних полюса

Однойменні заряди відштовхуються

Однойменні магнітні полюси відштовхуються

Різнойменні заряди притягуються

Різнойменні магнітні полюси притягуються

Явище електризації

Явище намагнічування

Дослід Ерстеда

В 1819 році, коли данський професор Ганс Крістіан Ерстед (1777–1851) демонстрував своїм студентам деякі властивості електрики, він приєднав дріт до батареї, щоб показати, що дріт нагрівається при проходженні електричного струму. Однак відбулось дещо зовсім неочікуване, коли вчений приєднав дріт до батареї, магнітна стрілка компаса, що знаходився поруч, відхилилась і вже не вказувала на північ.

При підключенні кільцевого провідника до джерела струму магнітна стрілка міняє своє положення.

Навколо будь-якого провідника зі струмом існує магнітне поле.

При підключенні провідника до джерела струму він притягує до себе залізні скріпки.

. Електричний струм є джерелом магнітного поля.

Прямолінійний провідник пропускають крізь картон, на який посипають залізні ошурки. Під час пропущення струму спостерігається намагнічування й орієнтація ошурок у магнітному колі

Властивості магнітного поля струму такі самі, як у магнітного поля постійного магніту.

Напрям силових ліній за допомогою магнітних стрілок

Напрям ліній магнітного поля струму пов’ язаний з напрямом струму у провіднику.

2.Магнітне поле

• Особлива форма існування матерії, яка реально існує;
• Створюють постійні магніти та електричний струм;
• Визначають за дією на струм (рухомі заряди) та на магнітну стрілку (постійні магніти);
• Суттєво відрізняється від електричного поля, породжується тільки рухомими зарядами.

3. Досліди Ампера

Після досліду Ерстеда наступний крок у зближенні «електрики» і «магнетизму» зробив французький фізик Андре Марі Ампер. Він здогадався, що якщо провідники зі струмами взаємодіють з магнітами, то ці провідники повинні взаємодіяти й один з одним, причому фізична природа цієї взаємодії така сама, як і природа взаємодії магнітів

Дослід Ампера (1820р.) Якщо у двох паралельних провідниках течуть струми одного напрямку, ці провідники притягуються, а якщо протилежних напрямків — відштовхуються.

Таким чином, на пров ідник зі струмом з боку магнітного поля діє сила – сила Ампера.

Збільшуючи чи зменшуючи силу струму в провіднику або довжину провідника, що перебуває в магнітному полі, можна переконатися, що сила Ампера прямо пропорційна і силі струму і довжині активної частини провідника. А відношення сили Ампера до добутку сили струму на довжину активної частини провідника залежить тільки від властивостей самого поля. Тому це відношення обрали за силову характеристику магнітного поля – воно одержало назву магнітна індукція.

Магнітна індукція – це векторна величина, що характеризує силову дію магнітного поля .

Магнітна індукція дорівнює відношенню максимальної сили, з якою магнітне поле діє на провідник із струмом до добутку сили струму в провіднику на довжину активної частини провідника:

В = Fₐ / І l

В – магнітна індукція; І – сила струму в провіднику;

l – довжина провідника.

Одиницею магнітної індукції в СІ являється тесла (Тл)

За напрямок вектора магнітної індукції в даній точці магнітного поля обрано напрямок, у якому вказує північний кінець магнітної стрілки, встановленої в цій точці.

Напрям вектора магнітної індукції визначають за двома правилами:

• правилом свердлика;
• правилом лівої руки.

Правило свердлика

Якщо поступальний рух свердлика збігається з напрямом струму, то обертання його ручки показує напрям магнітних ліній.

Правило правої руки

Якщо прямий провідник охопити чотирма пальцями правої руки так, щоб великий палець розміщений вздовж провідника вказував напрям струму, то напрям загину чотирьох пальців відповідатиме напрямку магнітних ліній.

Магнітні поля графічно зображають у вигляді ліній магнітної індукції . Лінії магнітної індукції – це умовні лінії, у кожній точці яких дотична збігається з лінією, вздовж якої напрямлений вектор магнітної індукції.

Властивості ліній магнітної індукції:

• їх густота відображає значення модуля магнітної індукції: чим більше значення модуля магнітної індукції, тим лінії креслять густіше;
• лінії магнітної індукції завжди замкненні: магнітне поле – вихрове;
• лінії магнітної індукції виходять із північного полюса котушки або магніту і входять у південний;

Графічне зображення магнітного спектра прямого провідника зі струмом

Магнітне поле називається однорідним, якщо в кожній його точці вектори магнітної індукції однакові.

Лінії магнітної індукції однорідного поля паралельні та розташовані на однаковій відстані один від одного. Наприклад, однорідним можна вважати магнітне поле всередині соленоїда, штабового магніту, між полюсами підковоподібного магніту

1) На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

а) б)

в) г)

2) Який напрям мають силові лінії магнітного поля провідника зі струмом:

-

- Проти напрямку руху стрілки годинника

- За напрямком руху стрілки годинника

- Інша

§2, впр.2 : завдання 3,4 - усно