Радость видеть и понимать

Конспект урока по теме:
«Постоянные магниты».
Цель урока: Построение модели постоянного магнита и применение данной
модели для объяснения соответствующих магнитных явлений.
Основной материал: Постоянные магниты. Взаимодействие магнитов.
Объяснение причин возникновения магнитного поля постоянных магнитов и
причин ориентации железных опилок в магнитном поле.
Эпиграф:
Радость видеть и понимать
есть самый прекрасный дар природы.
А. Эйнштейн.
Модель урока
1.Актуализация познавательного опыта, лежащего в основе построения нового
способа действия. Мотивация учебной деятельности.
Вступление: Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар природы.
Кто-то видел воздух? А электрическое поле? А молекулу воды? Не на картинке в
учебнике, а в окружающем нас мире? Нет, нам не дана эта физическая способность.
Вместо этого мы обладаем интеллектом – способностью мыслить, проникать в суть
вещей, видеть то, что скрыто за внешними оболочками предметов и явлений,
отталкиваясь от ощущений этого мира.
И это нам ой, как сегодня пригодится!
2.Изучение нового материала.
Вопрос №1: Что является причиной возникновения электрического поля?
Ответ: Причиной возникновения электрического поля является заряд
(заряженное тело).
Вопрос №2: Что является причиной возникновения магнитного поля?
Ответ: Причиной возникновения магнитного поля является упорядоченное
движение заряженных частиц (электрический ток).
Опыт №1: Демонстрация действия электромагнита. А после этого демонстрируют
действие постоянного магнита.
Почему этот раскрашенный кусок железа проявляет магнитные свойства, ведь
никакого электрического тока в нем нет? Как же так? Неужели наши утверждения о
причинах возникновения магнитного поля неверны?
Всем приходилось, наверное, с ними играть. Даже ради этого что-то пришлось
разломать… А вообще-то, откуда берутся постоянные магниты? Как их
изготавливают?
Опыт №2:Гвоздь вставляют в катушку. При включении в цепь источника тока
железные предметы притягиваются к стальному стержню и не отпадают после
выключения тока.
Вывод: Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называют
постоянными магнитами или просто магнитами.
Опыт №3:Полоску из закаленной стали, намагничивают в магнитном поле
катушки с током. Намагниченную стальную полоску погружают в железные опилки.
Вывод: Те места магнита, где обнаруживают наиболее сильные магнитные
действия, называют полюсами магнита.
1
Опыт №4: Ломаю полоску стали на 2 части. Каждая половина, опущенная в
железные опилки, вновь обнаруживает наличие двух полюсов. Одну из
образовавшихся половин стальной полоски еще раз разламывают пополам. Каждая
часть с помощью железных опилок вновь обнаруживает наличие двух магнитных
полюсов.
Вывод: Путем деления постоянного магнита на части нельзя получить магнит с
одним полюсом.
Почему именно так, а не иначе? В чем причина? Давайте заглянем внутрь
магнита. Может его строение даст нам ответы на все вопросы? Как нам известно,
любое вещество состоит из молекул, а молекулы из атомов. Вокруг ядер находятся в
постоянном движении электроны, т.е. существуют как бы мини токи. А если
существуют мини катушки, то вокруг них возникает магнитное поле. И остается
только расположить их в определенном порядке, так чтобы магнитные поля мини
катушек сложились.
Опыт №5:Берём модель внутреннего строения постоянного магнита и
проецируем через эпидиаскоп на экран. Ориентация стрелок беспорядочна.
Поднесём проводник с током. Стрелки ориентируются в одном направлении.
Вывод: В магнитном поле атомы ориентируются в определённом направлении и
магнитные поля каждого атома суммируются.
А правда ли это? Давайте проверим на другом опыте.
Опыт №6: Берем дугообразный постоянный магнит и подносим его к кучке
шурупов. Поднимаем магнит – шурупы висят. Подносим второй магнит
одноимёнными полюсами – шурупы висят. Подносим второй магнит
разноименными полюсами – шурупы отпадают.
Вывод: В первом случае магнитное поле между полюсами усиливается и все
шурупы, и все шурупы остаются висеть. Во втором случае мощность магнитного
поля с внешней стороны магнитных полюсов уменьшается.
Опыт №7: Приближаем 2 магнитные стрелки разноименными полюсами. Они
притягиваются друг к другу. Приближаем их к друг к другу одноименными
полюсами. Они отталкиваются.
Вывод: Разноименные магнитные полюс притягиваются, одноименные
отталкиваются.
Фронтальная экспериментальная работа №1: Наблюдение спектров магнитного
поля постоянных магнитов.
На всех партах с самого начала урока уже лежат по 2 постоянных полосовых
магнита и по 1 подковообразному постоянному магниту.
Порядок работы:
1). Подносим полосовые магниты одноименными полюсами.
2). Подносим полосовые магниты разноименными полюсами. А затем, с
помощью металлических опилок, наблюдаем спектры магнитных полей в каждом
случае.
Так же исследуем магнитное поле создаваемое дугообразным магнитом.
В ходе работы учащиеся с помощью учителя зарисовывают силовые линии
магнитного поля.
Вопрос №3: Почему железные опилки в магнитном поле создаваемом постоянным
магнитом располагаются в определенном порядке вдоль силовых линий магнитного
поля?
Ответ: Железные опилки в магнитном поле постоянных магнитов
намагничиваются и под действием этого поля ориентируются определенным
образом.
2
3.Апробация физической модели в новой ситуации.
Задача №1: Легкую иголку подвесьте на короткой нити вблизи магнита так,
чтобы она притягивалась к магниту, не касаясь его, и висела в воздухе. Поднесите к
иголке горящую спичку. Иголка падает. Остыв, она вновь притягивается к магниту.
Объясните это явление.
Ответ: Находясь в магнитном поле, иголка намагничивается и притягивается к
магниту. При нагревании горящей спичкой магнитные свойства её теряются. Остыв,
она вновь намагничивается.
Задача №2: Один школьник предложил такой способ получения магнита с одним
полюсом. Надо взять стальной шар и разрезать его от поверхности к центру на
пирамидальные дольки. Затем следует намагнитить образовавшиеся части так,
чтобы их вершины оказались намагниченными одноименно, затем сложить из этих
частей шар. Тогда на поверхности останется один полюс. Можно ли этим способом
получить магнит с одним полюсом?
Ответ: Нет. Вследствие полной симметричности получившейся системы через
каждую точку шара и окружающего пространства будет проходить равное число
магнитных силовых линий противоположных направлений. Таким образом,
«магнит» полностью себя размагнитит.
Задача №3: Из никелевых проволок изготовить вертушку, которая с малым
трением может поворачиваться на вертикальном острие. Поместить её около
полюсы полосового магнита и нагреть один из лучей в пламени спиртовки.
Вертушка начнёт вращаться. Объяснить явление.
Ответ: Нагретая никелевая проволока утрачивает магнитные свойства, и силы
притяжения симметрично расположенных проволок перестают уравновешиваться.
Задача №4: Взята тонкая стальная полоса и намагничена с помощью сильного
магнита. К намагниченному концу пластины приложили гвоздик, который повис на
полюсе. Взяли в руки пластину и изогнули её так, чтобы магнитные полюсы
сомкнулись. Гвоздик упал. Объяснить явление.
Ответ: В момент замыкания полюсов исчезает внешнее поле пластины, которое
индуктивно намагничивало гвоздь.
3.Рефлексия учебной деятельности.
Почему причиной возникновения магнитного поля является упорядоченное, а не
любое движение заряженных частиц?
3.Подведение итогов. Домашнее задание.
§ 59.
3