Конспект - Постоянные магниты

«Постоянные магниты»

Цели урока:

·       Обучающая:  формирование у учащихся знаний о постоянных магнитах и их  применении.

·        Развивающая:  продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, явлениями и причинами, их вызвавшими, выдвигать гипотезы, их обосновывать и проверять достоверность.

·        Воспитывающая:  продолжить формирование познавательного интереса к предмету «физика».

Дидактический тип урока:  изучение нового материала.

Форма урока:  интерактивная беседа с элементами поиска.

Оборудование:

v комплект постоянных магнитов

v железные опилки

v мелкие металлические предметы

v компьютер

v мультимедийный проектор

План урока

1.     Организационный момент.

2.     Повторение (слайд 2).

3.     Мотивация.

4.     Изучение нового материала (слайд 3-12).

5.     Рефлексия учебная (слайд 13).

6.     Доклады-сообщения учащихся (слайд 14-15).

7.     Домашнее задание (слайд 14).

Ход урока.

1.     Организационный момент.

Готовность учеников к уроку.

                                    2. Повторение (слайд 2).

3. Мотивация (слайд 3).

Из каких материалов можно изготовить постоянный магнит?

Все ли металлы притягиваются магнитом?

4.     Изучение нового материала (слайд 4-12).

Вариант 1.

Для изучения темы урока загружаем материал, используя ссылки:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba080-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/5_5.swf

Если скорость интернета мала или его нет, весь материал для изучения темы находится на слайдах презентации.

Вариант 2.

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность.
Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (напр. стали).

Постоянный магнит всегда имеет 2 магнитных полюса: северный (N) и южный (S).
Наиболее сильное магнитное поле постоянного магнита у его полюсов.

Постоянные магниты изготавливают обычно из железа, стали, чугуна и других сплавов железа (сильные магниты), а также из никеля, кобальта (слабые  магниты).
Магниты бывают естественные (природные) из железной руды магнитного железняка и искусственные, полученные намагничиванием железа при внесении его в магнитное поле.

Взаимодействие магнитов:
одноименные полюса отталкиваются, а разноименные полюса притягиваются.
Взаимодействие магнитов объясняется тем, что любой магнит имеет магнитное поле, и эти магнитные поля взаимодействуют между собой.

Магнитное поле постоянных магнитов.

В чем причины намагничивания железа?
Согласно   гипотезе  французского ученого  Ампера  внутри  вещества существуют элементарные электрические токи (токи  Ампера), которые образуются вследствие движения электронов вокруг ядер атомов и вокруг собственной оси. При движении электронов возникает элементарные магнитные поля. При внесении куска железа во внешнее магнитное поле все элементарные магнитные поля в этом железе ориентируются одинаково во внешнем магнитном поле, образуя собственное магнитное поле. Так кусок железа становится магнитом.

Как выглядит магнитное поле постоянных магнитов?
  Представление о виде магнитного поля можно получить с помощью железных опилок. Стоит лишь положить на магнит лист бумаги и посыпать его сверху железными опилками.

Для постоянного полосового магнита:

Для постоянного дугообразного магнита.

На рисунке показаны магнитные линии магнитного поля двух магнитов, обращенных друг к другу:

одноименными полюсами                               разноименными полюсами.

Учащиеся, используя постоянные магниты и железные опилки, получают картины магнитных полей на опыте. Делают выводы о взаимодействии магнитов.

5. Рефлексия учебная (слайд 13).

1. Какие тела называются постоянными магнитами?

 Ответ. Тела, длительное время сохраняющие намагниченность.

2. Что называют магнитными полюсами магнита?

 Ответ. Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия.

3. Как направлены магнитные линии магнитного поля постоянных магнитов?

 Ответ. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита.

6. Доклады-сообщения учащихся (слайд 14-15).

1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ МАГНИТЫ.

  Природные (или естественные) магниты - это куски магнитного железняка.

  Магнитный железняк или магнетит в разных странах называли по-разному:
китайцы называли его чуши;
греки – адамас и каламита, геркулесов камень;
французы – айман;
индусы – тхумбака;
египтяне – кость Ора,
испанцы – пьедрамант;
немцы – магнесс и зигельштейн;
англичане – лоудстоун.
Почти половина этих названий переводится как "любящий",
именно так описывалось основное свойство магнитов - притягивать, «любить» железо.

  По химическому составу магнетит состоит на 31% из FeO и на 69% из Fe2O3.

  Естественные магниты, выточенные из кусков магнитного железняка, иногда достигали больших размеров. По сей день в Тартусском университете находится самый крупный известный естественный магнит. Его масса 13 кг, а подъемная сила 40 кг (в арматуре).
Такие магниты в медной оправе с железными накладками выпускались уральскими заводами.
Их использовали горные офицеры, моряки, изготовители компасов, исследователи.

  Такие магниты заказывали и богатые любители курьезов. Обычно оправой магнитов служила красиво отделанная медная коробка, наверху крепилась подвижная ручка, снизу подвешивалось «ярмо» с фигурно вырезанной рамкой и крючком для подвески груза. Эти магниты поднимали груз, превышающий по массе сам магнит раз в десять.

  Один из самых сильных естественных магнитов был, по преданию, у Ньютона – в его перстень был вставлен магнит, поднимавший предметы, масса которых была в 50 (!) раз больше массы самого магнита.

2. ИСКУССТВЕННЫЕ МАГНИТЫ.

 Искусственные магниты стали изготовлять ещё в Англии в 18 веке.

Чтобы намагнитить вещество, его надо поместить в магнитное поле.

КАК СДЕЛАТЬ МАГНИТ?

Искусственные магниты можно получить:
1) натирая куском магнитного железняка (или одним концом постоянного магнита) в одном направлении железные бруски;
2) или просто прислоняя не намагниченный железный брусок к постоянному магниту.
  Оказывается так можно получить искусственные магниты гораздо более сильные, чем те, которыми натираешь!

  Некоторые вещества очень легко намагнитить. Но обычно легко намагничивающиеся вещества так же легко и размагничиваются (чистое железо). Такие вещества называют магнитомягкими.

  Трудно намагничивающиеся вещества (сталь) остаются сильно намагниченными и после удаления внешнего магнитного поля, их называют магнитотвердыми.

  В конце прошлого века заметили, что добавка к железу 3% вольфрама примерно в 3 раза улучшает свойства искусственных магнитов. Добавка кобальта улучшает свойства еще в 3 раза.
   Лучшим предвоенным магнитным сплавом был сплав альнико на базе алюминия, никеля и кобальта.
С помощью магнитов из альнико можно было поднимать железные предметы массой, в 500 раз превышающей массу самого магнита.
А при спекании порошкообразного альнико удалось изготовить магнит, который поднял предмет, чья масса превосходила массу магнита в 4450 раз!

  Еще более сильные магниты изготовляют из сплава магнико, в состав которого входят железо, кобальт, никель и некоторые другие добавки. Созданные на основе этого сплава «порошковые» магниты могут поднимать груз железа массой, более чем в 5000 раз превышающей их собственную.

  Еще более сильными являются так называемые оксидно-бариевые магниты.

Японцы создали магнит, один квадратный сантиметр которого притягивает 900 кг груза.
Изобретение представляет собой цилиндр высотой 2 и диаметром - 1,5 см.
В уникальный сплав магнита входят такие металлы, как неодим и европий.

3. МАГНИТ В ИСТОРИИ.

  На городской площади гватемальского городка Демокрасия стоит дюжина древних фигур, найденных при раскопках городища ольмеков. Эти скульптуры «Толстые мальчики» более трех тысяч лет назад были высечены из глыб магнитной породы.
Интересно, что магнитные силовые линии как бы выходят из живота «толстяков»!
  Кроме «толстых мальчиков», древние ольмеки умели высекать фигуры морских черепах с намагниченной головой, связывая, вероятно, способность черепах находить правильный курс в открытом море.

  В китайских летописях есть описания магнитных ворот, через которые не мог пройти недоброжелатель с оружием.

  Существует рассказ о часовне Магомета с магнитным сводом, под которым парит железный сундук с прахом пророка. Однако европейским путешественникам ни разу не удалось увидеть этой диковины.

  Плиний писал, что александрийский архитектор Хинократ начал делать свод храма Арсинои из магнитного камня, для того чтобы железная фигура Арсинои висела в воздухе; этот замысел не был, по видимому, осуществлен.
  Многие историки церкви утверждают, что в александрийском храме Сераписа статуя бога Солнца могла, к изумлению, молящихся, взлететь к потолку, увлекаемая силой большого магнита.

7. Домашнее задание (слайд 14).

§ 59

Подготовить доклады:

1. Магнитное поле Земли.

            2. Компас, история его открытия.

Скачано с www.znanio.ru