Цели: сформировать у учащихся научные представления о магнитном поле и установить связь между электрическим током и магнитным полем. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: действие магнитного поля прямого проводника с током на магнитную стрелку; магнитные спектры прямого и кругового проводни­ков с током; усиление магнитного поля катушки при введении железного сердечника.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Простейшие свойства магнитных материалов.

2. Связь электрических и магнитных явлений.

3. Магнитное поле. Определяющие свойства магнитного поля.

4. Направление и линии магнитного поля.

1. Магнетизм, как явление, известен, по крайней мере, с пятого, века до нашей эры, но изучение его сущности продвигалось очень медленно. Еще древние греки знали, что существует особый минерал – камень из Магнесии (область в древнегреческой Фессалии), способный притягивать не­большие железные предметы.

Однако впервые свойства магнита были описаны лишь в 1269 году. А: первой крупной работой, посвященной исследованию магнитных явлений, является книга Вильяма Гильберта «О магните», вышедшая в 1600 году.

На основании опытных исследований Гильберт установил простейшие свойства магнитных материалов:

а) магнитное притяжение и отталкивание присущи только некоторым телам: железной руде, железу, стали и некоторым сплавам;

б) магнит имеет по крайней мере два полюса: северный и южный;

в) одноименные полюса магнитов отталкиваются, а разноименные -притягиваются;

г) свободно подвешенный магнит ориентируется определенным образом

относительно стран света.

2. Необходимо обратить внимание учащихся на то, что магнитные взаимодействия рассматривались первоначально как совершенно не свя­занные с электрическими. Хотя еще в далекие времена было замечено, что молния перемагничивает компасы на кораблях, намагничивает стальные предметы.

Прямое экспериментальное обнаружение связи между электрическими и магнитными явлениями произошло благодаря счастливой случайности: когда Эрстед читал лекцию о постоянных токах, он обратил внимание на _То магнитная стрелка, находившаяся вблизи проводника, повернулась включении тока.

После того, как были обнаружены взаимодействия магнита с магнитом _и электрического тока с магнитом, возник вопрос: будет ли иметь место магнитное взаимодействие между электрическими токами?

Положительный ответ на этот вопрос был получен Ампером, который экспериментально обнаружил, что параллельные проводники с токами взаимодействуют друг с другом.

3. Магнитное поле. На основании опытов необходимо подвести уча­щихся к следующему выводу: в пространстве вокруг проводника с током возникают силы, действующие на движущиеся заряды и на магнитную стрелку.

Эти силы получили название магнитных. Таким образом, магнитным полем мы будем называть то состояние пространства, которое дает себя знать действием магнитных сил.

Определяющие свойства магнитного поля таковы:

а) магнитное поле порождается магнитами и токами;

б) магнитное поле обнаруживается по действию на магниты и токи.

4. Из опытов видно, что магнитная стрелка, которая может свободно вра­щаться вокруг своей оси, всегда устанавливается, ориентируясь определенным образом, в данной области магнитного поля. Исходя из этого, вводится поня­тие о направлении магнитного поля в данной точке. Необходимо запомнить, что направление, на которое указывает северный полюс магнитной стрелки, является направлением магнитного поля в данной точке.

Используя железные опилки, следует показать учащимся спектр маг­нитного поля прямого тока и ввести понятие о линиях магнитного поля.

Линиями магнитного поля являются линии, проведенные так, что касательные к ним в каждой точке указывают направление поля в этой точке.

После введения понятия линий магнитного поля надо показать графиче­ское изображение магнитных полей и ввести правило для определения на­правления линий магнитного поля. Например, правило «обхвата» правой рукой: если правой рукой мысленно «обхватить» проводник так, чтобы большой палец был направлен по току, то четыре пальца покажут на­правление линий магнитного поля.

При этом следует обратить особое внимание учащихся на отличие ли­ний магнитного поля от силовых линий электрического поля: линии маг­нитного поля либо замкнуты, либо начинаются и заканчиваются на беско­нечности.

Разумеется, необходимо объяснить, что линии магнитного поля реально не существуют, они всего лишь удобный способ его описания.

III . Закрепление изученного

С целью закрепления материала в конце урока можно коллективно об­судить ряд качественных вопросов и задач по изученной теме:

Какая связь существует между электрическим током и магнит­ным полем?

– Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока? Почему?

– Как на опыте показать, что направление магнитных линий свя­зано с направлением тока?

– Каким образом можно узнать, есть ли ток в проводе, не пользу­ясь амперметром?

– Турист нашел в лесу стальное полотно ножовки. Как он может определить, намагничено ли это полотно, если у него нет с собой предметов из магнитных материалов?

Домашнее задание

1. § 52-54 учебника; вопросы к параграфам.

2. Сб. задач В. И. Лукашика,