Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток
Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток
(комбинированный урок)
Этот урок для учащихся IX классов занимающихся по учебнику Е.М. Гутника и А.В. Перышкина «Физика. 9 кл.».
Образовательная цель урока: сформировать умения учащихся применять правило левой руки.
Образовательные задачи урока:
Проверить усвоение учащимися умений определять направление магнитного поля;
Сформировать умения учащихся применять правило левой руки с целью определения направление силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током (если известны направления тока и магнитного поля), тока (если известны направления силы и магнитного поля), магнитного поля (если известны направления тока и силы);
Сформировать умения учащихся применять правило левой руки с целью определения направление силы, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд (если известны направления скорости заряда и магнитного поля), скорости движения заряда (если известны направления силы и магнитного поля), магнитного поля (если известны направления скорости движения заряда и силы).
Этапы урока и их содержание
Актуализация знаний.
Задания
Назовите способы обнаружения магнитного поля? (Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку).
Используя самодельный прибор (см. рис. 1) опишите предполагаемый эксперимент, позволяющий определить зависимость направления и численного значения действия силы со стороны магнитного поля на проводник с током.
Определите основные понятия для описания эксперимента (см. таблицу 1). (К основным понятиям темы относятся понятия направления магнитного поля и электрического тока. За направление магнитного поля принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки; за направление тока - направление движения положительных зарядов).
Рисунок 1.
2. Организация усвоения новых знаний по теме урока:
На основе эксперимента, который проводит учитель, ученики, работая в малых группах, заполняют те ячейки таблицы 1, текст которых выделен курсивом. Оценивание деятельности учащихся происходит в системе само- и взаимоконтроля.
(На экран проецируются правильные ответы. Учитель отвечает на возникающие вопросы у школьников, затем ученики выставляют на полях себе оценки).
Таблица 1.
Шаги исследования основных вопросов по теме: «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток»
№
Проблема
Основные положения, правила, понятия
Основные шаги исследования
Целенаправленно изменяемые величины
Неизменные величины
1
Зависимость направления силы, действующей на проводник с током от направления тока в проводнике
За направление тока принято направление положительных зарядов
Направление тока
Направление магнитного поля
2
Зависимость направления силы, действующей на проводник с током от направления магнитного поля
За направление магнитного поля принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки;
Правило буравчика;
Правило правой руки
Направление магнитного поля
Направление тока
3
Зависимость силы, действующей на проводник с током от величины тока в проводнике
Быстрота изменения скорости легкой алюминиевой трубочки определяется величиной силы тока в проводнике
Сила тока
Внешнее магнитное поле
4
Зависимость силы, действующей на проводник с током от величины магнитного поля
Быстрота изменения скорости легкой алюминиевой трубочки определяется величиной внешнего магнитного поля
Внешнее магнитное поле
Сила тока
Закрепление новых знаний
1. Используя графическую модель (см. таблицу 2), иллюстрирующую физическое явление, сформулируйте задачу и решите ее.
Таблица 2.
Система знаний по теме: «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток»
Явление
Графическая модель
Основные вопросы
Основные законы, уравнения, понятия
Создание магнитного поля
Магнитное поле проводника с током
- направление электрического тока;
Правило правой руки или правило буравчика; принятое направление электрического тока – направленное движение положительного заряда
- направление линий магнитной индукции прямого проводника с током
- направление линий магнитной индукции кругового проводника с током
Магнитное поле постоянного магнита
направление линий магнитной индукции;
Направление северного полюса магнитной стрелки – принятое направление магнитного поля
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Направление полюсов постоянного магнита
Действие магнитного поля на проводник с током
Определить:
Правило левой руки
- направление силы, ;
- направление тока в проводнике;
- направление линии магнитной индукции
Значение
магнитной индукции (силы тока в проводнике, силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током)
Правило левой руки, формула для определения силы тяжести, 1-ый и 2-ой законы Ньютона, формулы для скорости и ускорения при равноускоренном движении
Действие магнитного поля на движущийся заряд
Положительный заряд
Определить направление:
Правило левой руки
- силы, ;
- скорости
- направление линии магнитной индукции
Отрицательный заряд
Определить направление:
- силы, ;
- скорости
- направление линии магнитной индукции
- знака заряда, движущегося в магнитном поле
Ученики, работая в малых группах, заполняют те ячейки таблицы 2, текст которых выделен курсивом. Оценивание деятельности учащихся происходит в системе само- и взаимоконтроля.
(На экран проецируются правильные ответы. Учитель отвечает на возникающие вопросы у школьников, затем ученики выставляют на полях себе оценки).
Проверьте свои знания по теме: «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток».
Оценивание деятельности учащихся происходит в системе само- и взаимоконтроля (на экран проецируются правильные ответы; учитель отвечает на возникающие вопросы у школьников, затем ученики выставляют на полях себе оценки). Критерии оценки: «4» - 1-2 ошибки; «3» - 3 ошибки. Правильные ответы занесены в соответствующие таблицы и выделены курсивом.
На рисунках А, В и С представлено взаимодействия проводника с электрическим током и магнитного поля. Установите соответствие между направлением силы Ампера и представленной на рисунке графической моделью взаимодействия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Графическая модель
Направление силы Ампера
А
1
Вправо
В
2
Влево
С
3
Вниз, перпендикулярно плоскости рисунка
4
Вверх, перпендикулярно плоскости рисунка
5
Равна нулю
А
В
С
2
3
1
На рисунках А, В и С представлено взаимодействия проводника с электрическим током и магнитного поля. Установите соответствие между направлением силы тока и представленной на рисунке графической моделью взаимодействия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Графическая модель
Направление силы тока
А
1
Вправо
В
2
Влево
С
3
Вниз, перпендикулярно плоскости рисунка
4
Вверх, перпендикулярно плоскости рисунка
5
Сила равна нулю
6
В направлении от А к В
7
В направлении от В к А
А
В
С
3
6
3
На рисунках А и В представлено взаимодействия проводника с электрическим током и магнитного поля. Установите соответствие между направлением магнитного поля и представленной на рисунке графической моделью взаимодействия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Графическая модель
Направление магнитного поля
А
1
Вправо
В
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
2
Влево
3
Вниз, перпендикулярно плоскости рисунка
4
Вверх, перпендикулярно плоскости рисунка
5
Равна нулю
А
В
3
1
На рисунках А и В представлено взаимодействия движущегося электрического заряда и магнитного поля. Установите соответствие между направлением магнитного поля и представленной на рисунке графической моделью взаимодействия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Графическая модель
Направление магнитного поля
А
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
1
Вправо
В
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
2
Влево
3
Вниз
4
Вверх
А
В
1
1
На рисунке 2 представлено движение неких
·-, (- и (-частиц в магнитном поле. Установите соответствие между частицей и ее знаком заряда, если известно, что их начальная скорость направлена вертикально вверх.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Графическая модель
Знак заряда
1
Положительный
2
Отрицательный
3
Частица не несет на себе заряда
4
Задачу невозможно решить, т.к. не достаточно данных
·-частица
(-частица
(-частица
1
3
2
В магнитное поле влетает электрон и движется по дуге окружности (см. графическую модель). По какой из траекторий будут двигаться протон и нейтрон, влетев в это поле с такой же скоростью? Результаты ответа запишите в таблицу
Название частицы
Графическая модель
А
Протон
А
В
Нейтрон
В
С
Отрицательный ион
А
В
С
2
3
4
Подведение итогов урока
1. Прочитайте высказывание, определите позицию автора. Соотнесите высказывание с темой урока (см. таблицу 3).
Таблица 3.
Высказывания выдающихся мужчин
№
Позиция
О чем говорит автор позиции
Основные элементы темы (аргументы в поддержку позиции с позиции темы урока)
1
Не верьте словам ни своим, ни чужим, верьте только делам и своим и чужим.
Лев Николаевич Толстой
(1828-1910)
Примерные вопросы для обсуждения содержания высказывания:
Определите объект рассмотрения в высказывании;
Укажите свойство (свойства) данных объектов;
Укажите предполагаемую цель высказывания;
Ваше мнение об убедительности сформулированной мысли.
Источники магнитного поля – проводник с электрическим током и постоянные магниты
2
У англичан всегда своя линия - но не прямая.
Уинстон Леонард Спенсер Черчилль
(1874-1965)
Магнитное поле характеризуется направлением и изображается в виде направленных линий - линий магнитной индукции
3
Не судите о человеке по его друзьям. Помните, что друзья у Иуды были безукоризненны.
Эрнест Миллер Хемингуей
(1899-1961)
Действие магнитного поля на движущийся заряд определяется знаком заряда, направлением скорости его движения, направлением магнитного поля, а так же определяет направление силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током
Осла в львиной коже по крику узнаешь.
Эзоп
(около VI в. До н.э.)
4
Все радости и несчастья людей созданы их собственными мыслями.
Хун Цзычэн
(годы жизни неизвестны)
Направление действия магнитного поля на проводник с током зависит от направления тока и магнитного поля, модуль силы определяется значениями силы тока и магнитной индукции
Человек есть не что иное, как ряд его поступков.
Георг Вильгельм Фридрих Гегель
(1770-1831)
5
Сила не нуждается в ругательствах.
Федор Михайлович Достоевский
(1821-1881)
Действие магнитного поля на проводник с током объективно существует
2. Оценивание деятельности учащихся происходит в системе само- и взаимопроверки. Оценивание происходит по направлениям: а) самостоятельно решать творческие задачи; б) выполнять задачи на этапе формирования знаний и умений. Механизм оценивания – соотнесение учениками своего решения с представленным в формате обсуждения. Итоговая оценка за урок каждого ученика находится как средняя арифметическая оценок этапов урока.
3. Окончание урока можно сопроводить высказыванием Петра Леонидовича Капицы (1894-1984): «Когда теория совпадает с экспериментом, это уже не открытие, а закрытие» [1, c. 163].
Литература
Афоризмы, мысли и высказывания выдающихся мужчин. Полное собрание мужского остроумия и жизненной мудрости / Авт. Сост. Е.О. Хомич. – Минск: Харвест, 2008 – 512 с.
Браверман Э.М. Уроки физики: какими им быть // Физика в школе. – 2009. - №2. – С. 19 - 23
Перышкин, А.В. Физика. 9 кл.: учебник для общеобразоват. Учреждений / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – М.: Дрофа, 2009. – 300 с.
Рымкевич, А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл. : пособие для общеобразоват. Учреждений / А.П. Рымкевич. – М.: Дрофа, 2013. – 188 с.
13PAGE 15
13PAGE 141015
15