Урок по теме «Постоянные магниты»

Урок в 8 классе по теме

"Постоянные магниты. Магнитное поле Земли"

Тип урока: изучение нового, технология проблемного обучения.

Цель урока: Ввести понятие постоянного магнита и магнитного поля Земли.

Задачи урока:

Образовательная: познакомить со свойствами постоянных магнитов и их применением; дать представление о магнитном поле Земли.

Развивающая: Развивать аналитическое мышление и творческую самостоятельность учащихся, при работе в малых группах, умение проводить исследования и анализировать полученные результаты

Воспитывающая: Воспитание культуры речи учащихся, умение к самостоятельному исследованию, к совместной и коллективной работе в группе, рациональном разделении труда, к уважению чужой точки зрения.

Оборудование к уроку: мультимедиапроектор, компьютер, модель внутреннего строения магнита, , штатив, горелка, железный гвоздь , магниты полосовой и дуговой, картон, металлические опилки, различные мелкие предметы сделанные из разных материалов, магнитные стрелки, компасы.

Наглядные пособия:

Наборы минералов (железной руды)

глобус

Презентация, отражающая основные моменты урока

Дидактические материалы: карточки с заданиями

Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний

Ребята, давайте вспомним, что вам известно о магнитном поле прямого тока.

(Слайд 2)

1. Магнитная стрелка имеет два полюса: …. (северный и южный)
2. Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, т.е. вокруг …. (движущихся) электрических зарядов.
3. Вокруг неподвижных электрических зарядов существует только ……. (электрическое ) поле.
4. Вокруг движущихся зарядов существует …….(электрическое и магнитное) поле.
5. Вид материи, с помощью которой осуществляется взаимодействие проводников с электрическим током, называется……(магнитным полем).
6. Линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок, называются…..(линиями магнитного поля, или силовыми линиями магнитного поля).
7. Катушка с железным сердечником внутри называется …. (электромагнитом).

III. Изучение нового материала

«…Камень притягивать может железо,

камень же этот по имени месторождения

магнитом назван был греками,

так как он найден в пределах магнетов».

Лукреций.

Изучение нового материала начинается с постановки опыта.

На столе находятся стаканы с водой и цепочки из стальных скрепок. Возьмите стакан с водой и опустите в него металлическую цепочку из скрепок.

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.

Итак, тема урока « Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.»

Цели

Что же такое магнит?

Какова его история?

Какими свойствами он обладает?

Где применяется магнит?

На эти вопросы мы постараемся ответить с вами на сегодняшнем уроке.

Открываем тетради и записываем тему урока: «Постоянные магниты. Магнитное поле Земли»

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 стихе?

Так знаменитый герой Э.Ростан, поэт и фантазер Сирано де Бержерак предлагал полететь на Луну.

- Возможно, ли подниматься подобным манером. Нам сейчас важен лишь один из участников этого «полета» - магнит.

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 ( на столах ).(Слайд3)

Магнетит обладает не очень сильными магнитными свойствами. Это можно проверить, если поднести к нему предметы (скрепку, кнопку, иглу).

А как вы думаете, можно ли создать магнит со значительно более сильными магнитными свойствами. Из имеющихся материалов попробуем получить магнит.

Каким способом можно это сделать?

Потереть магнитом спицу .

А из любого ли материала можно получить магнит?

Опыт .

На столах у вас лежат магниты и стальные спицы. Потрите магнитом спицу.

Затем поднесите к спице предметы.

Проделайте то же с гвоздем. Сделайте вывод.

-Все ли тела могут стать магнитами?

Опыт с алюминием, медью, стеклом.

Итак, какой вывод вы можете сделать?

Не все тела намагничиваются. К такому же выводу пришел в 1269году П.Перегрин. Он установил, что если потереть стальную спицу магнитом естественного происхождения, то спица тоже станет магнитом. Такие магниты называют искусственными магнитами.

Подведем итог, что же мы называем магнитами? Ребята формулируют определение. Тела длительное время сохраняющие намагниченность, называют постоянными магнитами или магнитами.(Cлайд4)

- Найдите это определение в учебнике. Прочитайте его,запишите в тетради , постарайтесь запомнить.

Магниты бывают разной формы: полосовые, дугообразные, кольцевые. Найдите соответствующие магниты у себя в коробочке. У всякого магнита, как и у известной нам магнитной стрелки, обязательно есть два полюса: северный(N) и южный(S).

Происхождение магнитного поля постоянных магнитов.
Как объяснить намагниченность магнитов? Оказывается, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом. Вокруг любого магнита существует магнитное поле. Оно и притягивает железо к магниту. (Слайд 5 )
В 1820 году французский ученый Андре Ампер предложил, что магнитные свойства постоянного магнита обусловлены множеством круговых токов, циркулирующих внутри молекул этих тел. Эти токи были названы молекулярными.В 1897г. его гипотезу подтвердил английский учёный Томсон, а в 1910г. американский учёный Милликен измерил токи.

Во времена Ампера природа этих токов была неизвестна. Теперь же мы знаем, что внутри атомов и молекул действительно движутся заряженные частицы электроны, благодаря которым и возникает намагниченность тела.

А сейчас вам, ребята, в ходе выполнения экспериментальных заданий предстоит исследовать некоторые свойства магнитов.

Класс делится на шесть групп, каждая группа выполняет своё задание . Задания и приборы уже лежат на ваших столах. Выполняя задания, будете делать соответствующие выводы.

После выполнения заданий каждой группе дается 1-2 минуты для формулировки задач и выводов по экспериментальному заданию.

Задание №1. (Слайд 6)

Оборудование:металлические скрепки, магниты (полосовой и дуговой).

Возьмите полосовой магнит, поднесите несколько скрепок точно к середине магнита, где проходит граница между красной и синей половинками. Притягивает ли магнит скрепки?

Приближайте скрепки к разным местам магнита, начиная от середины. Какие места обнаруживают наиболее сильное магнитное действие? Повторите то же с дуговым магнитом. Сделайте вывод.
Вывод.Линия посередине магнита, называемая нейтральной, не обнаруживает магнитных свойств. Наиболее сильное магнитное действие обнаруживают полюса магнита.

Задание № 2. (Слайд7 )

Оборудование: железный гвоздь, стальное лезвие, чугунная плитка, никель, кобальт, медь, латунь, алюминий, бумага, карандаш, пластмассы, магнит.

На столе у вас различные предметы. Определите, какие вещества хорошо притягиваются магнитом, какие плохо, какие совсем не притягиваются, Результаты занесите в таблицу.

Вывод. Хорошо притягиваются магнитом чугун, сталь, железо и некоторые сплавы, значительно слабее никель и кобальт, не притягиваются алюминий, бумага, карандаш, пластмассы.

Задание № 3. (Слайд 8)

Оборудование: две магнитные стрелки.

- Сближайте магнитную стрелку с другой такой же стрелкой с начало красными концами, а затем синими. Как взаимодействуют стрелки?

- Приближайте красный конец одной стрелки к синему концу другой. Как взаимодействуют стрелки?

На основании проведенных опытов сделайте общий вывод.

Вывод . Магнитные стрелки устанавливаются друг против друга противоположными полюсами.

Задание № 4. (Слайд 9 )

Оборудование: магнит и магнитная стрелка.

- Поднесите к синему, а затем к красному концу магнитной стрелки магнит. Что можно сказать о взаимодействии магнитной стрелки и магнита?

- Сделайте в тетради рисунок и подпишите под ними, в каком случае магнитная стрелка притягивается, а в каком отталкивается.

Вывод.Одноименные полюсы магнита и магнитной стрелки отталкиваются, разноименные — притягиваются.

Задание № 5. (Слайд 10)

Оборудование: полосовой и дугообразный магнит, картон, железные опилки.

Возьмите дуговой магнит. Положите на него сверху картон. Насыпьте на картон железные опилки, встряхните их, слегка постучав по картону пальцем. Повторите опыт с полосовым магнитом.

- Зарисуйте картину силовых магнитных линий в тетради. Замкнуты ли магнитные линии поля постоянного магнита? Как располагаются магнитная стрелка в заданной точке магнитного поля?

Вывод. Рисунки, которые у нас получились, дают представление о картине магнитного поля поло­сового и дугообраз­ного магнитов. Как магнитные линии магнитного поля тока, так и маг­нитные линии магнитного поля магнита — замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, так же как магнит­ные линии катушки с током.

Задание № 6. (Слайд 11)

Оборудование:два полосовых магнита, железные опилки.
Возьмите два магнита , расположите их одноимёнными полюсами друг другу. Положите на них сверху картон. Насыпьте на картон железные опилки, встряхните их, слегка постучав по картону пальцем. Рассмотрите и зарисуйте магнитные линии магнитного поля двух магнитов. Повторите опыт , расположив магниты
раз­ноименными полюсами.

Вывод: Рисунки, которые у нас получились, дают представление о картине магнитного поля магнитов обращённых друг другу одноимёнными и разноимёнными полюсами .Маг­нитные линии магнитного поля магнитов — замкнутые линии.Магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный.

Учитель .Запишите в тетради заголовок «Свойства магнитов» и запишем их

(Слайд 12):

1.Разноименные магнитные полюса притягиваются, одноименные отталкиваются.

2.Магнитные линии – замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из «N» и входят в «S», замыкаясь внутри магнита.

-Может ли быть магнит с одним полюсом? Проверим это . Для этого используется стальное лезвие и магнит.

-Намагничивают лезвие с помощью магнита , с помощью компаса убеждаются в наличии двух полюсов. Затем разламываем ее на части и устанавливаем, что каждая часть вновь имеет два полюса.

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.

- электротехнике;

- 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.

Сообщение учащегося «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.

Далее учащиеся получают компасы, размещают их в разных местах стола и наблюдают за показаниями стрелок.

Стрелки компаса у всех установились в определенном направлении.

Почему?

Стрелка магнит. Направление одно, значит направлено к полюсу.

Учитель.Английский физик 14 в. Уильям Герберт изготовил шарообразный магнит, исследовал его с помощью магнитной стрелки и пришёл к выводу, что земной шар –огромный космический магнит. Внешние , расплавленные слои ядра Земли находятся в постоянном движении, в результате этого в нём возникают магнитные поля, формирующие в конечном итоге поле Земли. Итак вокруг Земли существует магнитное поле.(Слайд 13). 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 . Этот полюс находится на севере земного шара, несколько в стороне от Северного географического полюса на острове Принца Уэльского. Показываю на глобусе. Магнитная стрелка компаса лишь приблизительно показы­вает направление на север.(Слайд 14)

Сообщение учащегося о магнитных бурях.

Иногда внезапно возникают так называемыемагнитные бури, кратковременные изменения магнитного поля Земли, которые силь­но влияют на стрелку компаса. (Слайд 15). Наблюдения показывают, что появле­ние магнитных бурь связано с солнечной активностью.
В период усиления солнечной активности с поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц, электронов и протонов. Магнитное поле, образуемое этими движущи­мися частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнит­ную бурю.
Магнитные бури причиняют серьёзный вред: они оказывают сильное влияние на радиосвязь, на линии электросвязи, многие измерительные приборы показывают неверные результат.
Изучением влияния различных факторов погодных условий на организм здорового и больного человека занимается специальная дисциплина - биометрология. .(Слайд 16-17). Магнитные бури вносят разлад в работу сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системы, а также изменяют вязкость крови; у больных атеросклерозом и тромбофлебитом она становится гуще и быстрее свёртывается, а у здоровых людей, напротив, повышается.

Сообщение учащегося о полярном сиянии.
Земное магнитное поле надёжно защищает поверхность Земли от космического излучения , которое оказывает губительное действие на живые организмы. В состав космического излучения , кроме электронов и протонов , входят и другие частицы, движущиеся в пространстве с огромными скоростями. Результатом взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли является полярное сияние. (Слайд 18).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.

Учитель. На земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областямимагнитной аномалии(лат. слово, оз­начает «отклонение, ненормальность»). (Слайд 19).
Одна из самых больших магнитных аномалий — Курская магнит­ная аномалия. Причиной таких аномалий являются огромные зале­жи железной руды на сравнительно небольшой глубине.

Учитель .Земной магнетизм еще окончательно не объяснен. Установлено только, что большую роль в изменении магнитного поля Земли игра­ют разнообразные электрические токи, текущие как в атмосфере (особенно в верхних слоях ее), так и в земной коре.
Большое внимание изучению магнитного поля Земли уделяют при полетах искусственных спутников и космических кораблей.
Полеты межпланетных космических станций и космических ко­раблей на Луну и вокруг Луны позволили установить отсутствие у нее магнитного поля. Исследования, проведенные космическими кораб­лями, не обнаружили магнитного поля у планеты Венера, у планеты Марс имеется слабое магнитное поле

IV.Закрепление изученного материала .(Слайд 20-21).
• Какие тела называют постоянными магнитами?
• Что называют полюсами магнита?
• Какие из известных вам веществ, притягиваются магнитом?
• Как взаимодействуют между собой полюсы магнитов?
• Совпадают ли магнитные полюсы Земли с её географическими полюсами?

• Как с помощью магнитной стрелки можно определить полюсы у намагниченного стального стержня?

• Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?

• Объясните, почему иголка притягивает скрепку?

•Где применяют постоянные магниты в быту?

V.Рефлексия -Теперь проверим, насколько вы были внимательны и как усвоили основные понятия, о которых шла речь. Предлагаю тест. В листках, которые лежат перед вами, необходимо дописать фразы.

Тест по теме «Магнитное поле» (Слайд 22).

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 ...

5.Стальной кожух печи (рис.), находящейся в северном полушарии Земли, имеет в своей верхней части ... полюс, так как ...

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 ...

5. Все стальные и железные предметы намагничиваются в магнитном поле Земли. Стальной кожух печи (рис.), находящейся в северном полушарии Земли, имеет в нижней своей части ... полюс.

Ответы  на  тест.(Слайд 23).

Вариант I.

1 - Круговые токи в ядре Земли; радиационные пояса.

2 - Северного географического полюса.

3 - Магнитной аномалией.

4 - Залежами железной руды.

5 - Северный магнитный полюс.

Вариант II.

1 - У Земли существует магнитное поле.

2 - Южного географического полюса.

3 - Магнитной бурей.

4 - Солнечная активность, выброс Солнцем заряженных частиц.

5 - Южный магнитный полюс.

Учитель. Окончили работу? Поменяйтесь тестами и проверьте труд.

Оценки за урок.

Итак, ребята, сегодня на уроке вы познакомились с такими понятиями, как постоянные магниты, магнитное поле Земли. Узнали свойства постоянных магнитов. Услышали много интересных фактов. Я надеюсь, что вам не было скучно, и вы уйдёте с урока с большим запасом новых знаний.
YI. Домашнее задание (слайд 24)
§§ 52-53, вопросы к параграфам стр. 117,119 .
Творческое задание д/з:
Создать рекламу на тему «Я выбираю Компас!» или написать мини сочинение «Если исчезнет магнитное поле Земли…» (задание по выбору).

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/434880-urok-po-teme-postojannye-magnity