Урок по физике
в 8 классе
по теме:
«Постоянные магниты. Магнитное поле Земли».
Учитель МБОУ СОШ № 1 имени
Тема урока: «Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.»
Цели урока:
Образовательная: Ввести понятие постоянного магнита и магнитного поля Земли. Познакомить со свойствами постоянных магнитов и их применением в технике; дать представление о магнитном поле Земли.
Развивающая: Развивать аналитическое мышление и творческую самостоятельность учащихся, умение проводить исследования и анализировать полученные результаты.
Воспитывающая: Воспитывать культуру общения, коммуникативные качества.
Оборудование к уроку: Полосовой магнит (2 шт.), подковообразный магнит, магнитная стрелка на подставке (или компас), стальные скрепки, железные опилки, кусок картона или белой бумаги размером в 2-3 длины полосовых магнитов. Компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Ход урока.
1. Приветствие. Проверка готовности к уроку.
2. Просмотр мультфильма из серии «Смешарики» на тему «Магнетизм».
3. Определение темы и целей урока: Итак, тема урока Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Открываем тетради и записываем тему урока: «Постоянные магниты. Магнитное поле Земли»
На уроке мы должны ответить на следующие вопросы:
Что же такое магнит?
Какова его история?
Какими свойствами он обладает?
Где применяется магнит?
Прежде чем перейти к изучению новой темы повторим пройденный материал.
Что такое электромагнит?
Что называется магнитным полем?
Что является источником магнитного поля?
4. Изучение нового материала начинается с постановки опыта.
На столе находится стакан с водой и цепочка из стальных скрепок. Цепочку опускаем в воду.
Задание. Как вытащить скрепки, не замочив рук, с имеющимся оборудованием?
- Надо взять магнит, поднести его к той части, где находится цепочка и медленно перемещать магнит вверх, цепочка поднимется за ним. Итак, для выполнения опыта, вам потребовался магнит.
Каждый из нас с раннего детства слышал что-нибудь о магните. Многие держали его в руках, а у некоторых даже были игрушки, в которых использовались магниты. Многое о магнитах написано и в литературе.
« Сесть на железный круг
И, взяв большой магнит,
Его забросить вверх высоко,
Докуда будет видеть око;
Он за собой железо приманит…
.
Что описано в этом стихотворении?
Так знаменитый поэт и фантазер Сирано де Бержерак предлагал полететь на Луну.
5. Сообщение учащихся о магнитах.
Первые сведения о магнитах теряются в глубокой древности. В старинных летописях сохранилось упоминание о том, что в 1110 г. до нашей эры в Китае были устройства, показывающие направление на юг.
В древние времена магниту приписывали « живую душу». Магнит, по представлениям древних людей устремлялся к железу по той же причине, что и собака к куску мяса. Китайцы говорили, что магнит притягивает к себе железо, как нежная мать привлекает своих детей.
Первые магниты были естественного происхождения. Оказалось, что это были куски руды – магнитного железняка ( магнетита). Магнетит состоит из
FО(31%) и F2О3 (69%). Это хрупкий черный минерал.
Магнетит обладает не очень сильными магнитными свойствами. Это можно проверить, если поднести к нему предметы (скрепку, кнопку, иглу).
6. Перед учащимися ставится проблема: «А как вы думаете, можно ли создать магнит? Каким способом можно это сделать? А из любого ли материала можно получить магнит?
Опыт. На столе лежат магнит и стальная спица и мелкие металлические предметы. Потрем магнитом спицу.
Затем поднесем к спице предметы.
Итак, какой вывод вы можете сделать?
7. Давайте посмотрим, какие бывают магниты, какими свойствами они обладают и каким образом располагается магнитное поле. (просмотр слайдов с 1 по 14)
Подведем итог, что же мы называем магнитами? Ребята формулируют определение. Тела длительное время сохраняющие намагниченность, называют постоянными магнитами или магнитами.
- Найдите это определение в учебнике. Прочитайте его, постарайтесь запомнить.
Исследуем свойства магнитов.
-На столе постоянные магниты и динамометр. Как проверить, одинаковы ли свойства магнита в различных его местах?
- К динамометру подвесить железный цилиндр и поднести к различным местам (поочередно) горизонтально расположенного прямого магнита и, отрывая его от магнита, проследите за показанием динамометра.
-С одинаковой ли силой отрывается цилиндр от магнита?
- Магнит обладает на разных участках различной притягивающей силой, наибольшее значение динамометр показывает в момент отрыва от концов магнита, и наименьшее в момент отрыва от середины магнита (нейтральная линия).
Какой участок притягивает сильнее?
На концах.
Как бы вы их назвали?
Полюса.
-Те участки магнита, около которых обнаруживается сильное магнитное действие, и где сильнее всего магнитное поле называют магнитными полюсами.
-Сколько же полюсов у магнита?
-Два.
-Их назвали северным полюсом (N) окрашен в синий цвет и южный полюс (S) окрашен в красный цвет.
Опыт с магнитом и стрелкой компаса.
Вывод. Стрелка реагирует на магнит.
Проверим, оказывает ли свое действие магнит через стекло и бумагу.
Можно ли магнит размагнитить? При каких условиях?
- Стальные опилки насыпаем в пробирку и намагничиваем их. Пробирка ведет себя как магнит. После встряхивания опилок ее магнитные свойства почти исчезают.
А что еще можно сделать с магнитом?
Нагреть. Проверяем, делаем вывод.
- Как следует поступать с магнитами?
- Нельзя ронять, стучать по магниту, не нагревать в пламени. Хранить вдалеке от источников электромагнитных полей.
Где нашли свое применение магниты?
В компасе. Что известно вам об истории компаса? Презентация «Из истории компаса» учащегося.
8. Из истории компаса. Удивительная способность магнита притягивать железо была известна еще в древности. Свойство магнита указывать на юг и север Земли было открыто позже. Но уже в III в. изготавливали особые «югоуказатели» в виде маленького человечка с вытянутой рукой. Эта фигурка - древнейший компас - укреплялась на магните, который мог вращаться. Значительно позже (в VIII-IX вв.) арабы стали применять компас для мореплавания. Европейские мореплаватели пользовались компасом примерно с IX в., но не знали (так же, как китайцы и арабы), почему один конец стрелки указывает на юг, а другой - на север.
- Первые компасы представляли собой небольшие кусочки намагниченного железа, прикрепленные к пробке, плавающей в глиняном сосуде с водой. Такие примитивные приборы применяли кочевники при переходах через пески бескрайних пустынь. Эти компасы были настолько ценны для кочевников, что их держали в специальных ящичках между горбами верблюдов.
- Шло время, менялся внешний вид компаса. К стойке для стрелки стали прикреплять карточку с нанесенными обозначениями частей света. Потом ввели 4 промежуточных румба: северо-восточный, северо-западный, юго-восточный, юго-западный. Все направления изображали в виде лучей, расходящихся из центра круга в разные стороны, как лепестки цветка. Рисунок получил название «роза ветров».
Устройство простейшего сегодняшнего компаса такое: в плоской цилиндрической пластмассовой коробочке на острие стальной иглы находится магнитная стрелка. Один конец стрелки окрашен в синий цвет, он указывает направление на север; другой окрашен в красный, он указывает на юг; на дне коробочки расположено градусное кольцо.
- Компасы бывают разные. Например, в маршрутах геологов и географов сопровождает горный компас, у которого есть приспособление для измерения еще углов наклона поверхности Земли и горных пластов.
Где еще применяются магниты?
- радиотехнике;
-автоматике;
-робототехнике;
-внутри электродвигателей, громкоговорителей (динамиков).
-А знаете ли вы, как на заводе сортируют стальные и алюминиевые банки?
И сталь, и алюминий – металлы, но магнитными свойствами обладает только сталь. Отделить стальные банки от алюминиевых поможет мощный магнит. Если поднести к банкам магнит он притянет стальные банки. Демонстрация взаимодействия стальной и алюминиевой банок.
Далее несколько учащиеся получают компасы, размещают их в разных местах стола и наблюдают за показаниями стрелок.
Стрелки компаса у всех в установились в определенном направлении.
Почему?
Стрелка магнит. Направление одно, значит направлено к полюсу. (просмотр слайдов 15-19)
Вокруг Земли существует магнитное поле. Значит, у Земли есть свои полюса. Именно они и заставляют стрелку компаса ориентироваться все время в определенном направлении. Как известно, притягиваются разноименные полюсы. Следовательно, северный полюс стрелки указывает направление на южный магнитный полюс Земли. Вспомним географию, в нашем классе это направление на...
Этот полюс находиться на севере земного шара, несколько в стороне от Северного географического полюса на острове Принца Уэльского.
На магнитное поле Земли влияет Солнце. Вторгаясь в земную атмосферу, частицы солнечного ветра (в основном электроны и протоны) направляются магнитным полем (на них действует сила Лоренца) и определённым образом фокусируются. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферного воздуха, они ионизируют и возбуждают их, в результате чего возникает свечение, которое называют полярным сиянием.
Физика полярных сияний сложна. Появление же заряженных частиц в определённых районах атмосферы, на определённых высотах есть результат взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли. Презетация «Полярные сияния»
Закрепление. Согласен — не согласен.
1. В книге «Пятнадцатилетний капитан» Жюля Верна есть такие строки:
- «... По палубе скользнула какая-то тень. Это был Негоро. Подкравшись к компасу, судовой кок подложил под нактоуз (деревянный шкаф, на верхнем основании которого установлен компас) какой-то тяжелый предмет, который он держал в руке. Несколько секунд он смотрел..., а затем бесшумно исчез.
- Если бы Дик Сэнд, сменивший поутру Тома, заметил предмет, положенный Негоро под нактоуз, он поспешил бы убрать его.
- Это был железный брусок ».
- Кто читал роман Жюля Верна, тот помнит, что корабль попал вместо Америки в Африку.
- Как вы думаете: могло ли случиться такое под влиянием железного бруска или это фантазия автора? (Ответ: Да, могло. Железо намагничивается в магнитном поле Земли и стрелка компаса с ним взаимодействует; показания ее искажаются.)
2. Стрелка исправного компаса, ее синее острие обращено к Южному магнитному полюсу и находящемуся неподалеку Северному географическому.
3. Острие стрелки компаса вблизи Северного географического полюса направлено на Северный магнитный полюс.
3.Стальные пластины и рельсы, лежащие на складе, с течением времени оказываются намагниченными.
-Теперь проверим, насколько вы были внимательны и как усвоили основные понятия, о которых шла речь. Предлагаю ответить на вопросы (слайд 20)
Проведение теста. В листках, которые лежат перед вами, необходимо дописать фразы. Тест по теме «Магнитное поле» (слайд 21)
Вариант I
1. Источник магнитного поля Земли …
2. Южный магнитный полюс Земли находится вблизи... географического полюса.
3. Области на земном шаре, где направление магнитной стрелки всегда образует большой угол с направлением магнитных силовых линий Земли, называют...
4.Магнитная аномалия объясняется...
Вариант II
1. Магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении потому, что...
2. Северный магнитный полюс Земли находится у... географического полюса.
3. Кратковременный «всплеск» изменения магнитного поля Земли называют...
4. Причина магнитной бури...
Ответы на тест (слайд 21)
Вариант I.
1 - Круговые токи в ядре Земли; радиационные пояса.
2 - Северного географического полюса.
3 - Магнитной аномалией.
4 - Залежами железной руды.
Вариант II.
1 - У Земли существует магнитное поле.
2 - Южного географического полюса.
3 - Магнитной бурей.
4 - Солнечная активность, выброс Солнцем заряженных частиц.
Учитель. Окончили работу? Сдали тетради.
А теперь заканчиваем урок и подводим итоги. (слайды 23, 24)
Что знал?
Что узнал?
Что хочу узнать?
Задание на дом : слайд 25
