Урок по теме "Магнитное поле катушки с током. Электромагнит"

Ход урока

Учитель: Здравствуйте ребята и уважаемые  гости. На прошлом занятии мы вспомнили  с вами, что магнитное поле порождается электрическим током. А также оно возникает и вокруг постоянных магнитов, и также движущихся электрических зарядов. Дайте, пожалуйста, определение магнитного поля. (Выслушивается ответ ученика).

Вызываю к доске 4 учеников для выполнения домашнего задания, а в это время с остальными проводится фронтальный опрос:

1.     В чем заключался опыт Эрстеда, проведенный в 1820г?

2.     Почему для изучения магнитного поля можно использовать железные опилки?

3.     Как располагаются железные опилки в м.поле прямого тока?

4.     Что называют магнитными линиями магнитного поля?

5.     Какое направление принимают за направление линий магнитного поля постоянного магнита?

6.     Зависит ли направление магнитных линий  от направления электрического тока в проводнике?

7.     Сформулируйте правило правой руки для прямого тока.

8.     Мы знаем с вами, что компас применяется для ориентирования на местности. Свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси магнитная стрелка, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении.  Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует  магнитное поле

Как вы прокомментируете отрывок из стихотворения португальского писателя Мичела Торга

И были – жажда борьбы и корабельные сосны,

И каравеллами стали сосен стволы.

Они отплывали, ведомы бессонной

Тревогой магнитной иглы.

Как связаны направление магнитной линии и направление свободно установленной магнитной стрелки? О чем идет здесь речь?

  Проверяем работы учеников у доски вместе с остальными ребятами. (текст заданий и рисунки см в приложении№1,3)

Объяснение нового материала

На прошлом уроке мы выяснили, что прямой провод с током создает вокруг себя магнитное поле.  Но наибольший практический интерес представляет собой магнитное поле катушки с током. Катушка состоит из большого числа витков проволоки, намотанного на деревянный каркас.

Давайте посмотрим следующее взаимодействие

Демонстрации.  Подвешивают кольцо для демонстрации магнитного поля кругового тока на нити, включают ток и подносят дугообразный магнит с одной стороны кольца, оно выталкивается или втягивается внутрь магнита.

Демонстрации. Показывают, используя два кольца, подвешивая их на нитях к штативу так, чтобы плоскости колец были параллельны друг другу.

Делаем вывод катушки взаимодействуют. Ведут себя как магниты. Следовательно катушки с током, как и магнитные стрелки, имеют два полюса –северный и южный.

Вокруг катушки с током имеется м.п.

Записываем новую тему: Магнитное поле катушки с током.

Магнитное поле катушки с током  можно обнаружить при помощи опилок.  Магнитные линии магнитного поля являются замкнутыми кривыми. Принято считать, что вне катушки они направлены от N полюса к S. (документ- камера с соленоидом) или рис в учебнике

Для определения направления этих линий применяют второе правило правой руки: Правой рукой обхватить катушку так, чтобы 4 пальца были направлены по току в витках, тогда большой отставленный палец будет указывать направление линий магнитного поля.

Давайте разберем пару задач на доске, чтобы наглядно представить выполнение этого правила

Дети рисуют в тетрадь

Самостоятельная Работа на местах

1.     Определить направление тока в витках.

2.     Указать магнитные полюса катушки.

3.     Как будет взаимодействовать магнит с проволочным витком с током?

Проверяем работу на экране проектора

Прошу оставить у себя в тетради и дома вклеить.

Катушки с током широко применяют в технике в качестве магнитов. Они удобны тем, что их магнитное действие можно изменять(усиливать или ослаблять) в широких пределах. Давайте мы с вами это и проверим на опыте.

Экспериментальная работа

Перед вами на столе лежит коробочка с лабораторным оборудованием: соблюдая инструкцию, соберем цепь, состоящую из источника питания, реостата, амперметра и катушки. Опишите свои наблюдения.

Вывод: 1. при увеличении тока действие м.п катушки усиливается, при уменьшении-ослабляется.

Когда число металлических скобок наибольшее? При каком условии

 N1 меньше N2,    N3 больше N1? Значит:

2. Железо, введенное внутрь катушки, усиливает магнитное действие катушки

3. Магнитное действие катушки с током тем сильнее, чембольше число витков в ней

Электромагнит- катушка с железным сердечником внутри. Железо, сталь, никель, кобальт

Соленоид – длинная катушка с током.

Какой результат вы получили, когда разомкнули цепь?

 Именно эта особенность, ребята, что магнитные свойства исчезают при прерывании тока, позволила широко применять электромагниты в технике.

На электрических схемах электромагнит изображается таким значком

Техническое применение электромагнитов.

Электромагниты находят широкое применение в технике.

1.     На заводах эл. магниты используют для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков.

(Кинофрагмент)

2.     Магнитные сепараторы (зерна). Зерно перемешивают с железными опилками, они прилипают к  сорнякам, а к гладким зёрнам не прилипают. Зерно высыпают на вращающийся барабан с электромагнитом, к нему притягиваются сорняки. (по рис в учебнике стр 171)

3.     Электрический звонок.

 При нажатии кнопки цепь звонка замыкается, якорь притягивается к электромагниту и молоточек ударяет по звонковой чаше. При этом контакт с винтом В нарушается, ток в электромагните прекращается и пружина П возвращает якорь в прежнее положение.

(Звонок –на демонстрационном столе) звонок в школе и в квартирах

5.Домофо́н (под этим чаще всего подразумевается  Домофонная система — электронная система состоящая из устройств, передающих сигнал от вызывного блока к переговорному устройству.

Один из главных компонентов- Электромеханический замок — представляет собой засов, выдвигаемый с помощью электромагнита

Телеграф

Закрепление учебного материала.

1.     Что мы изучили сегодня на уроке?

2.     При каких условиях проволочную катушку можно превратить в электромагнит?

3.     Перечислите способы усиления магнитного поля катушки с током?

(изменить число витков, силу тока и наличие сердечника)

4.     Для каких целей используют магниты на практике?

5.     какими преимуществами обладает электромагнит по сравнению с постоянным магнитом? И наоборот

6.      Попробуйте вспомнить и сформулировать  правило правой руки для катушки с током. Рассмотрим рисунки  на слайде и устно прокомментируем их.

Домашнее задание п.59, упр 41. Повторить п.57-60

  Приложение№1

№1

На рисунке изображен проволочный прямоугольник, направление тока в нем показано стрелками. Пользуясь правилом буравчика, начертите вокруг каждой из его четырех сторон по одной магнитной линии, указав стрелкой ее направление.

__________________________________________________________________

№4

Ток в проводнике направлен от В к А. Как расположится магнитная стрелка, если замкнуть цепь?

__________________________________________________________________

№5

С магнитной стрелки стерлась синяя и красная краска, которой были покрашены соответственно ее северный и южный полюсы. Чтобы определить полюсы, ее поместили в поле полосового магнита, и она расположилась так, как показано на рисунке. Определите и раскрасьте полюса у стрелки в соответствующие цвета.

__________________________________________________________________

Инструкция для проведения   

экспериментальной работы

1.     Соберите цепь, подключая  последовательно источник питания, амперметр, реостат, катушку.

2.     Замкните цепь. С помощью реостата получите в цепи наименьшее значение тока. Запишите показание. I_min =_____

Пронаблюдайте какое количество металлических  скобок притянет kатушка, являясь магнитом. Запишите. N₁=____

3.     С помощью реостата получите в цепи наибольшее значение тока. Запишите показание. I_max=_____

Пронаблюдайте какое количество металлических скобок притянет в этот раз Катушка. Запишите. N₂=____

4.     Не меняя ток в цепи, вставьте в катушку железный стержень. Увеличилось ли значение металлических скобок N₃=___? Измените значение тока, изменилась ли подъемная сила катушки? Что изменится, если вы разомкнете цепь? ______

5.     Cделайте общий вывод. Сравните N₁, N₂, N₃

Приложение№3

№1                                                     №2                      

   

№3                                                                           №4

 

№5                                            №6

 

       

Укажите направление линий магнитного поля прямого тока

Укажите направление тока в прямом проводе

• 1 слайд

  Фронтальный опрос
  В чем заключался опыт Эрстеда,
  проведенный в 1820г?
  2. Почему для изучения магнитного поля можно использовать железные опилки?
  3. Что называют магнитными линиями магнитного поля?
  4. Какое направление принимают за направление линий магнитного поля постоянного магнита?
  6. Зависит ли направление магнитных линий от направления электрического тока в проводнике?
  Сформулируйте правило правой руки для прямого тока.
  

• 2 слайд

  
  
  
  
  И были – жажда борьбы и
  корабельные сосны,
  И каравеллами стали сосен стволы.
  Они отплывали, ведомы бессонной
  Тревогой магнитной иглы.
  
  Как связаны направление магнитной линии и направление свободно установленной магнитной стрелки? О чем идет здесь речь?
  
  
  

• 3 слайд

  Магнитное поле катушки с током
  .
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Правило правой руки
  

• 6 слайд

  Определить направление тока в витках,
  направление линий магнитного поля катушки.
  2. Указать магнитные полюса катушки.
  
  3. Как будет взаимодействовать магнит с проволочным витком с током?
  
  

• 7 слайд

  Самостоятельная работа
  отталкиваются
  

• 8 слайд

  Экспериментальная работа
  
   
  1. Соберите цепь, подключая последовательно источник питания, амперметр, реостат, катушку.
  2. Замкните цепь. С помощью реостата получите в цепи наибольшее значение тока. Запишите показание. Imax=_____
  3. Пронаблюдайте какое количество металлических скобок притянет катушка, являясь магнитом. Запишите. N1=____
  4. Не меняя ток в цепи, вставьте в катушку железный стержень. Увеличилось ли значение металлических скобок N2=___? Измените значение тока, изменилась ли подъемная сила катушки? Что изменится, если вы разомкнете цепь? _____
  5. Cделайте общий вывод. Сравните N1, N2
  

• 9 слайд

  Вывод
  1. При увеличении тока действие магнитного поля катушки усиливается, при уменьшении-ослабляется
  2. Железо, введенное внутрь катушки, усиливает магнитное действие катушки
  3. Магнитное действие катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней
  
  

• 10 слайд

  Электромагнит в электрической схеме
  

• 11 слайд

  Применение электромагнитов
  Электромагниты, обладающие большой подъемной силой, используют на заводах для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков.
  

• 12 слайд

  Применяются электромагниты в телеграфном, телефонном аппарате, в электрическом звонке, электродвигателе, трансформаторе, электромагнитном реле, домофоне.
  Применение электромагнитов
  

• 13 слайд

  Закрепление учебного материала
  

• 14 слайд

  Закрепление учебного материала
  

• 15 слайд

  
  § 59, упр 41
  § 57-60 повторить
  Домашнее задание