Урок по физике на тему "Магнитное поле"

ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СОВЕТСКИЙ СОЦИАЛЬНО-АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ  В.М.КЛЫКОВА»

ИМЕНИ В.М.КЛЫКОВА

 

 

 

 

Обобщения знаний и решения задач

по теме:«Магнитное поле»

 

Методическая разработка урока

ОДП.12 Физика для профессии:

190631.01.  Автомеханик

 

п.Тим

2015 год

 

РАССМОТРЕНА:

на заседании предметно-цикловой

методической комиссии____________

Протокол №__от «__»________2015г.

     Председатель ПЦМК:    Гамова О.В.                                                   

       Автор : Заблоцкая Инна Васильевна, преподаватель физики.

Заблоцкая И.В. Методическая разработка урока  обобщения знаний и решения задач по учебной дисциплине физика для  студентов отделения по подготовке квалифицированных рабочих и служащих СПО п.Тим, 2015г.- 33с.: приложение.

     Целью методической разработки является оперативное обеспечение образовательного процесса недостающими методическими материалами по учебным дисциплинами. Степень актуальности проблемы к моменту создания методической разработки определяется тем, что уровень эрудиции, развитие интеллекта и когнитивных способностей студентов второго курса требует регулярного и систематического мониторинга.  Научная значимость результатов и рекомендаций по практическому использованию данного материала заключается в определении индивидуального и группового рейтинга студентов по развитию интеллектуального уровня и сформированности когнитивной компетенции за период обучения в  техникуме. Студенты, наряду с командными баллами, имеют возможность получить и индивидуальные баллы. Данная методическая разработка рекомендуется для использования как начинающими педагогами, так и более опытными, так как в ней использованы элементы новизны и прогрессивные технологии и методы обучения.

2

Содержание

1.     Введение…………………………………………4

2.     Основная часть…………………………………..6

3.     Заключение………………………………………27

4.     Список использованной литературы…………..28

5.     Приложение 2……………………………………29

6.     Приложение 3……………………………………30

7.     Приложение 4……………………………………33

8.     Приложение 5……………………………………34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

Происхождение земного магнетизма до сих пор является научной проблемой, полностью еще не решенной. Предполагается, что земной магнетизм связан с жидким ядром, в котором возможна циркуляция электрических токов. С помощью космических аппаратов исследуются магнитные поля других планет, что может пролить свет на происхождение магнитного поля небесных тел и Земли. Так, например, советские станции «Венера» установили, что собственное магнитное поле у Венеры отсутствует. Есть данные, что это единственная планета Солнечной системы, не имеющая собственного магнитного поля. Действие магнитного поля на проводник с током учащиеся уже наблюдали. Это явление лежит в основе действия многих технических устройств, и прежде всего -- электродвигателей. Это обусловливает необходимость более детального изучения вопроса о действии магнитного поля на проводник с током.   Формирование понятия о магнитном поле основывается на фундаментальных экспериментах (опыт Эрстеда, доказавший существование магнитного поля тока, и опыт Ампера, доказавший действие магнитного поля на проводник с током) и на сопоставлении магнитного и электрического полей.

           С самого начала подчеркивается мысль о связи магнитных явлений с движущимися зарядами. Трудность здесь состоит в том, что первичные представления учащихся о магнитном поле связаны с постоянными магнитами, в которых внешне как будто не обнаруживается никакой связи с электрическими зарядами и их движением. Поэтому следует считать важнейшим моментом методики формирования понятия о магнитных полях и магнитных явлениях раскрытие связи магнетизма с электричеством. Изучение магнитов завершают наблюдением магнитных линий, полученных с помощью железных опилок.

4

Сопоставляя картину магнитных линий постоянного магнита и катушки с током, делают вывод об их схожести. Знакомят учащихся с гипотезой Ампера о молекулярных токах, кратко рассказывают об электронных представлениях о природе магнитных свойств вещества.

          Земля, как известно учащимся, представляет собою естественный постоянный магнит.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Урок обобщения знаний и решения задач на 2 курсе

по теме:«Магнитное поле»

Задача и цели урока: Обобщить знания о магнитном поле, совершенствовать умения объяснять магнитные явления. Провести контроль знаний учащихся, продолжить формирование умений наблюдать, обобщать синтезировать изученное. Объяснить намагничивание на основе гипотезы Ампера, природу ферромагнетизма; развивать  навыки самостоятельной работы, а также физического мышления и речи учащихся.                                  

Оборудование  урока: методические разработки учителя, ПК, мультимедиапроектор, презентация.

Подготовка к уроку. За день до урока группа делится на подгруппы. Выдаётся общий список заданий. Подгруппы, выбрав тему исследования, дома составляют сообщения.

 

Ход урока

1.     Орг. Момент

 

Учитель: Здравствуйте. Садитесь. Сегодня у нас обычный урок, но с довольно необычными формами работы. Я попрошу от вас внимания, внимания и еще раз внимания. Готовы? Прекрасно! Тогда давайте приступим к работе.

2.Этап постановки целей и задач урока. 

 

Слайд 1

 

 

6

Учитель: На прошлых занятиях мы с вами изучили магнитное поле и взаимодействие токов. Каждый день мы сталкиваемся с этими явлениями: обратите внимание хотя бы на такие примеры работа компаса, громкоговорителя и т.д. Скажите в большинстве перечисленных приборов, что является основной частью? (магнит)

Мы с вами продолжаем изучать раздел физики «Магнитное поле». Уже знакомы с основными понятиями этой темы .Давайте вспомним  их , ведь они пригодятся нам на уроке.

Эпиграфом к уроку будут слова  итальянского физика, наиболее известного  благодаря созданию первого в мире ядерного реактора Энрико Ферми: «Знать физику – значит уметь  решать задачи»

 

 

 

Слайд 2

 

7

3.     Подготовка к выполнению практической части урока

Учитель: Я предлагаю вам, следующий план работы на уроке:

Слайд 3

Учитель: Работать будем  в группах по 5 - 6 человек; результатом работы будет набранное определённое количество баллов .На каждом  этапе  урока  группы учащихся выполняют  по выбору задания

8

определенного типа.  Так будет складываться   индивидуальная оценка за урок.                                                                                                 Слайд 4

 

 4. Практическая часть урока

4.1  Блиц-опрос на знание теории

Начинаем блиц- опрос на знание теории для подгруппы №1

Слайд 5,6,7

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

10

Внимание блиц- опрос на знание теории для подгруппы№2

                                                                             Слайды 8,9,10,11

 

 

11

 

 

 

 

12

4.2 Физическая пауза «Интересные факты»
(выступления учащихся)

  Выступает Подгруппа 1: В 1600 году английский ученый Уильям Гильберт в своей книге «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле». представил Землю, как гигантский постоянный магнит, ось которого не совпадает с осью вращения Земли (угол между этими осями называют магнитным склонением).

  Гильберт подтвердил свое предположение на опыте:
он выточил из естественного магнита большой шар и, приближая к поверхности шара магнитную стрелку, показал, что она всегда устанавливается так же, как стрелка компаса на 3емле.
Графически магнитное поле Земли похоже на магнитное поле постоянного магнита. Основная  причина  наличия  магнитного поля  Земли   в  том,  что  ядро  Земли   состоит  из  раскаленного  железа  (хорошего  проводника электрических  токов,  возникающих  внутри  Земли).Магнитное поле Земли образует магнитосферу, простирающуюся на 70-80 тыс. км в направление Солнца.  Она экранирует поверхность

13

Земли, защищает от вредного влияния заряженных частиц, высоких энергий и космических лучей, определяет характер погоды.

                                                                                                       Слайд 12

 

Выступает Подгруппа 2: На Северном полюсе северное сияние бывает почти каждую ночь. Когда солнечный ветер достигает Земли, его частицы попадают в ее магнитное поле. Силовые линии этого магнитного поля проходят в космическом пространстве, а сходятся у Северного и Южного полюсов Земли. Короче, Земля — это гигантский магнит. Магнетизм Земли обусловлен, как полагают, электрическими токами, индуцированными вращением железного ядра Земли. Чтобы посмотреть, как действует магнит, положите на него лист картона и насыпьте сверху железные опилки или мелкие гвоздики. Опилки или гвозди расположатся по кривым линиям, совпадающим с силовыми линиями магнитного поля.

Магнитное притяжение Земли как бы засасывает пролетающие мимо нее заряженные частицы. Эти притянутые частицы движутся в виде длинных «лучей» вдоль силовых линий магнитного поля, которые уходят под землю в области магнитных полюсов.

14

 Эти полюса находятся вблизи Северного и Южного полюсов Земли, хотя и не совпадают с ними. Летящие вдоль силовых невидимых линий частицы «бесцеремонно затаскиваются» в атмосферу вблизи полюсов. И тут - то все начинается.  Земля — не единственная планета, где бывает где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса полыхают еще грандиознее.

4.3 Определить истинность высказываний.

Учитель: Ребята, предлагаю вам определить  истинность  следующих высказываний, ответы запишите на специальном бланке. ( Приложение 2)

                                                                                                                Слайд 13

 

4.4.Обмен бланками взаимоконтроль

                                                                                                                         Слайд14

 

 

15

4.5. Блок №2.  Качественные задачи

                                                                                             Слайд 15,16,17,18,19

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

17

6.     Задание на соответствие «Составь высказывание знаменитого человека»

 (Работа в группах, кто быстрее ?)
                                                                                  Слайд 20,21,22,23,24

 

 

18

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

20

 

 

Учитель: У нас получилось высказывание Д.И.Менделеева!

                                                                                                       Слайд 26

 

 

21

 

 

 

 

4.     Проверка индивидуальных творческих минипроектов
 «Путешествие во времени»

Учитель: Магнитные явления были известны еще с древних времен. Однако систематическое исследование их началось примерно с конца 16века. До начала 19 века магнитные явления изучались изолировано от электрических.                                                                                  Слайд 27

 

 

 

 

 

22

 

Первая подгруппа побывала  во Франции.

Слайд 28

 

(Приложение 3)

23

Вторая подгруппа посетила Данию.

Слайд 29

( Приложение 4)

Учитель:  Последний, переломный этап классической физики связан с именем Майкла Фарадея. В истории естествознания это был период возникновения нового метода, нового подхода к явлениям природы. Если господствующей методологией в естествознании 18 века был метафизический материализм, расчленяющий мир на отдельные, несвязанные области, то открытия физики 19 века привели к необходимости отказа от этого подхода. И привели к идее всеобщей связи явлений материального мира. К деятелям нового типа, стихийно использующим идею всеобщей связи явлений, принадлежал и М. Фарадей.

Так же как Эрстед, английский физик Майкл Фарадей верил, что между «силами» природы должна существовать связь. Зная об исследованиях

Ампера, который показал, что электрические явления порождают магнитные, он пришел к мысли о том, что должно существовать и

24

 

обратное явление. Фарадей сделал такую запись в своей записной книжке: «превратить магнетизм в электричество». С решением этой задачи была, по существу, связана вся его дальнейшая жизнь. Он ставит множество опытов, ведет педантичные записи каждого эксперимента, каждой мысли. О громадной работоспособности Фарадея говорит хотя бы тот факт, что последний параграф «Дневника» был записан под номером 16041!

Но вот упорный, 10 летний, труд Фарадея вознагражден: 17 октября 1831 года триумфальный эксперимент – открыто явление электромагнитной индукции. Это был хорошо подготовленный и продуманный опыт. Вот как об этом писал сам Фарадей: «Я взял цилиндрический магнитный брусок и ввел один его конец в просвет спирали из медной проволоки, соединенной с гальванометром. Потом я быстрым движением втолкнул магнит внутрь спирали на всю его длину, и стрелка гальванометра испытала толчок. Затем я так же быстро вытащил магнит из спирали, и стрелка опять качнулась, но в противоположную сторону. Эти качания стрелки повторялись всякий раз, как магнит вталкивался или выталкивался. Это значит, что электрическая волна возникает только при движении магнита, а не в силу свойств, присущих ему в покое» .                                               

 

 

                                                                                                                                                         Слайд 30

 

 

 

 

 

25

6.     Рефлексия.

Заполнить карту рефлексии, ответив на вопросы и сдать учителю

( Приложение 5)

7.     Итоги урока

(Перевод баллов в оценки за урок)
Сколько баллов набрала каждая группа?
(командная и личные оценки)

Индивидуальные оценки.

8. Домашнее задание:

Подготовить индивидуальные минипрезентации по теме «Влияние магнитного поля Земли на жизнедеятельность живых организмов»

 

 

26

 

Заключение

 Особенностью данной темы является то, что весь материал рассматривается исключительно в качественном виде, не приводится ни одной расчетной формулы. Тем не менее, эта тема дает большие возможности для развития теоретического мышления и практических навыков учащихся. Содержание темы неразрывно связано со многими применениями магнитного поля и магнитных устройств, благодаря чему учитель может давать творческие задания конструкторского характера для развития изобретательских способностей учащихся.

Урок  обобщения знаний и решения задач по теме: « Магнитное поле», является последним занятием этого раздела. Урок построен в несколько этапов согласно организации урока – обобщения и  решения задач. Урок позволяет целостно взглянуть на явление магнетизма, обобщить ранее полученные знания о магнитном поле; дает возможность обучающимся работать как в группах, так и индивидуально. Занятие предусматривает предварительную самостоятельную подготовку студентов   по пройденным ранее темам. Урок  сопровождается презентацией. Домашнее задание – творческого характера. В конце происходит рефлексия по самооценке полученных знаний.

 

27

                                       Список  используемой литературы

1.      Каменецкий С.Е., Л.А. Иванов // Методика преподавания физики в средней школе. Частные вопросы - Москва “Просвещение” 1987.-189-208 с.

2.      Лишевский В. Магнетизм// Наука и жизнь, 1988, № 2.-- С. 31--32.

3.      Мякишев Г.Я.//Физика: Учеб. Для 11 кл. общеобразоват. учреждений- 11-е изд. –М: Просвещение,2003.-336.

4.      Меркулов А.П. Магнитные поля -- труженики.-- М.: Машиностроение, 1978.

5.      Пинский А.А., О.Ф. Кабардин //Физика: учеб. для 11кл. с углубл. Изучением физики – 9-е изд. – М.:Просвещение, 2007.-448с.

6.      http://knowledge.allbest.ru/pedagogics/2c0b65625a2bc78a4c53b88421316c27_0.html

7.      http://www.e-ng.ru/fizika_-_referaty/razvitie_optiki_elektrichestva_i.html

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

Приложение 2.

Шаблон проверки

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Приложение 3

Наша экспедиция побывала во Франции. Мы работали в Парижской Академии наук, в том отделе, где собраны документы начала XIX века и заинтересовались французским ученым и политическим деятелем Домиником Франсуа Араго. Он родился в 1786 году, учился в Политехнической школе, а в 1813–1846 гг. в Парижской обсерватории. С 1830 г. по 1848 г. был членом Палаты депутатов. Он является автором очень многих открытий в области оптики и электромагнетизма. Этот великолепный ученый, ставший в 23 года академиком, заметил, что стрелки компасов морских кораблей перемагничиваются во время грозовых бурь. Вот один из примеров, который был опубликован в сочинении Араго «Гром и молния»:

«Около 1775 года два английских судна двигались параллельными курсами из Лондона в Барбадос. На широте Бермудских островов корабли разметало штормом – один из них был поражен молнией: она сломала мачту и изодрала в клочья паруса; другое судно не пострадало. Осматривая его палубу, капитан несказанно был удивлен увидев, что первое судно сменило курс и двинулось обратно в Англию. Однако вскоре с него прибыл матрос и с изумлением спросил, почему непострадавшее судно решило идти назад, в Англию?

После бурной сцены объяснений компасы обоих судов были подвергнуты тщательной проверке. В результате ее выяснилось, что на судне, пораженном молнией, полярность стрелки компаса изменилась на противоположную, и капитан судна поплыл на восток (обратно в Англию), будучи в полной уверенности, глядя на свой компас, что плывет на запад» [1].

Приводит Араго и примеры "сухопутные". Он рассказывает, что когда-то молния ударила в лавку одного шведского сапожника.

 

30

 

Все его немудрящие сапожные инструменты и гвозди так намагнитились, что то и дело в неподходящие моменты прилипали друг к другу.

 И пришлось сапожнику распрощаться со своими любимыми инструментами. Рассматривая эти факты, Араго чувствовал, что находится на пороге открытия. Но…открытие не состоялось.

Мы узнали, что Андре-Мари Ампер родился 22 января 1775 года, в семье лионского коммерсанта. Отец его имел хорошую библиотеку, и еще 14 – летним мальчиком Ампер прочитал с большим увлечением все 20 томов знаменитой энциклопедии Дидро и Даламбера. Когда библиотека отца была исчерпана, Ампер стал ездить в городскую библиотеку, чтобы изучать труды великих ученых. В течение нескольких недель он освоил латинский язык, чтобы читать произведения в подлинниках. Впоследствии он в совершенстве овладел греческим и итальянским языками. Ампер увлеченно изучал математику и естественные науки по трудам Эйлера, Бернулли и других ученых.

Но жизнь его была тяжелой, его все время преследовали несчастья: казнь отца, потеря первой жены, неудачный второй брак, несложившаяся жизнь сына, смерть матери.

25 сентября 1820 года 45-летний Ампер, поднявшись на кафедру академии (в Париже) демонстрирует взаимодействие спиралевидных и прямых токов. А так же формулирует никому до сих пор не известный закон: «Два электрических тока притягиваются, когда они идут параллельно в одном направлении; они отталкиваются, когда идут в противоположных направлениях». Еще не успевает пройти изумление аудитории, а Ампер продолжает: «Все явления, которые представляют взаимодействие тока и магнита, открытые Эрстедом, входят как частный случай в законы притяжения электрических токов».

31

 

Так было сделано новое великое открытие.

Ампер так же обнаружил, что катушка с током эквивалентна магниту и выдвинул гипотезу об электрической природе магнетизма разных веществ, объясняя магнитные свойства вещества намагничиванием круговых токов в нем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

Приложение 4.

Ганс Христиан Эрстед родился 14 августа 1777 года в семье датского аптекаря. Учился Эрстед в Копенгагенском университете на медицинском факультете. В 1797 году получил диплом фармацевта, а в 22 года степень доктора философии. В 1806 году он становится профессором Копенгагенского университета.

В 1820 году он сделал свое знаменитое открытие, описанное им в брошюре «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Брошюра была издана на латинском языке в Копенгагене и датирована 21 июнем 1820 года. Это открытие обессмертило имя ее автора в истории физики. Работа быстро была разослана и через несколько дней оказалась в Женеве, где в это время находился Араго. Познакомившись с работой Эрстеда, он понял, что загадка, мучавшая его, решена. И Араго, не выезжая из Женевы, повторяет опыты Эрстеда. «Господа, происходит переворот!» – под таким впечатлением вернулся Араго в Париж и 4 сентября 1820 года на заседании Парижской академии наук сделал устное сообщение об опытах Эрстеда. Как и предполагал Араго, сообщение очень заинтересовало членов академии, и они попросили его уже на следующем заседании 11 сентября показать им опыты Эрстеда. Мы тоже решили собрать установку и повторить опыты Эрстеда по отклонению магнитной стрелки вблизи проводника с током.

 

 

 

 

 

33

Приложение 5.

Заполнить карту рефлексии, ответив на вопросы и сдать учителю

Ф.И._________________________________________________________

Какой информацией ты овладел сегодня на уроке? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кто, по вашему мнению,  был самым сильным в группе? __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________

Как ты оцениваешь свою работу на уроке? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

На что необходимо обратить внимание в первую очередь? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Все ли было понятно на уроке? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Было ли интересно? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

С каким настроением ты ушел с урока?

____________________________________________________________________________________________________________________________________

34