КП.Сила Ампера.Сила Лоренца.10клdocx (1)

Раздел долгосрочного плана:

10.3В– Магнитные поля

Школа:

Дата:

Имя учителя:

ТЕМА УРОКА:

Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Сила Ампера.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

КЛАСС:

Количество учащихся:

Количество отсутствующих:

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке

ЦО13.Понимать, что на проводник с током в магнитном поле действует сила;

ЦО14.Знать и применять формулу F=IBLsinα с и правило левой руки

ЦО15.Определять направление силы действующей на заряд, движущийся в магнитном поле и знать и применять формулу F=qvBsinα

Учебные цели урока

·         изучить закон Ампера;

·         сформировать умение характеризовать магнитное поле;

·          познакомить с экспериментальным и теоретическим методами изучения магнитных полей.

·         Изучить новое физическое явление – действие магнитного поля на движущийся заряд и знать правило Лоренца.

·         Вывести формулу и мнемоническое правило для определения модуля и направления силы Лоренца показать возможность применения знаний для расчёта периода обращения частицы в магнитном поле.

·         Показать на видео применение действия силы Лоренца в ускорителях.

Критерии оценивания

·         Определять направление силы действующей на проводник с током;

·         Знать и применять формулу F==IBLsinα и правило левой руки;

·         Определять направление силы действующей на заряд, движущийся в магнитном поле;

·      Знать и применять формулу F=qBsinα;

Языковые цели

Привитие ценностей

Сотрудничество. Диалоговое обучение. Развитие критического мышления. Уважение себя и мнения других. Работа в коллективе.

Межпредметные связи

Математика, химия.

Навыки использования ИКТ

Презентация.

Предварительные знания

Сила Ампера. Правило левой руки.(8класс)

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресур-сы

Начало

5мин

2мин

1. Организация начала урока. Приветствие.

2. Повторение изученного материала, необходимого для изучения нового.

Действия учащихся:Владение научной терминологией, ключевыми понятиями.Фронтально повторяют и отвечают на следующие вопросы: 

1)      Каков механизм взаимодействия электрических токов? Каковы важнейшие свойства магнитного поля?

2)      Какое магнитное поле — постоянное
или переменное — сложнее изучать?

3)      Какова основная характеристика магнитного поля по аналогии с электрическим?

4)      На основе какого действия поля она вводится? (Ответ. На основе действия на магнитную стрелку или рамку с током.) 

3.Определение целей урока.

Действия учителя. Предлагаю сформулировать тему и цель урока.

Вопрос. Вспомните опыт Эрстеда, о чем говорили на прошлом уроке? 

Закончить фразу: «Вокруг проводника с током существует...

Закончить фразу: «Если электрический заряд движется, то вокруг него существует...

Закончить фразу: «Обнаружить магнитное поле можно по...»

А действие – это СИЛА                 

Середина

15мин

15мин

20мин

3мин

5мин

5мин

7мин

 Изучение нового материала. 

Действия учителя:Дать возможность самостоятельно определить значение физических явлений в природе.Основная учебная проблема при рассмотрении нового материала — изучение характеристик, которые можно использовать для описания свойств магнитного поля.Необходимо повторить и углубить представление о векторе магнитной индукции В. 

1)      Чтохарактеризует величину В?( Это векторная характеристика магнитного поля: она имеет направление и числовое значение).

2)      Что называют линией магнитной индукции?

3)      Для чего она вводится?

4)    Есть ли линии магнитной индукции в природе?

Действия учащихся. Далее изучают магнитные поля по картине линий магнитной индукции, отрабатывают правило буравчика. Примеры заданий (рисунки выполнены на слайде).

1. Известно направление линий магнитной индукции (рис. 3, 4). Укажите направление тока в проводнике.

Рис 1 Рис. 2 Рис. 3

2.    2. По расположению магнитных стрелок определите направление тока в проводнике (рис.).

3.    3.Как установится магнитная стрелка, если по проводнику пропустить постоянный электрический ток (рис.)?

4.    4.Определите полюсы источника питания, если магнитная стрелка около проводника ориентирована так, как показано на рисинке.

Как определить направление вектора магнитной индукции В — основная учебная проблема урока.

Демонстрация. Демонстрируется действие магнитного поля подковообразного магнита на проводник с током (элемент тока). 

Вопросы для организации беседы.

1)      Зависит ли отклонение провод-пика с током (сила, действующая на проводник) от силы тока?

2)      Зависит ли отклонение проводника с током от длины проводника?

3)      Зависит ли характеристика В магнитного поля от силы тока, от длины проводника? (Ответ. Нет, не зависит.)

Записывают в тетради по учебнику: Вектор магнитной индукции можно принять за характеристику магнитного поля, так как оно не зависит пи от силы тока, ни от длины проводника.

Вопрос.В чем смысл закона Ампера?

Нам известен экспериментальный факт: магнитное поле действует на проводник с током.В 1826 г. французский физик А. Ампер сформулировал закон,описывающий это действие магнитного поля. Закон представленвыражением F = В \ I \ l sin а. При этом направление силы определяется по правилу левой руки.

При объяснении материала важно сравнительно быстро ввести закон, а усвоение отрабатывать при решении задач.

У любой физической величины есть единица.

Учитель. Дает определение единицы индукции В — тесла.

Если левую руку расположитьтак, чтобы вектор магнитной

индукции входил в ладонь, авытянутые пальцы былинаправлены вдоль тока, тоотведенный большой палецукажет направление действиясилы Ампера на проводник с током.

Вывод.

1.Сила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле и равная произведению силы тока в проводнике, модуля вектора индукции магнитного поля, длины проводника и синуса угла между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.

2.Сила Ампера принимает своё наибольшее значение когда векторы индукции и направления тока перпендикулярны.

3.Если вектор магнитной индукции входит в ладонь левой руки и четыре пальца вытянуты в сторону направления вектора движения тока, тогда отогнутый в сторону большой палец показывает направление силы Ампера.

Учитель.Т.к. магнитное поле действует на ток – движущиеся заряженные частицы, то оно действует и на каждую частицу в отдельности. Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу характеризует сила Лоренца.

Самостоятельное изучение темы: построение новых знаний на базе предыдущих.

Критерии оценивания.

·         Умение искать и выделять необходимую информацию.

·         Умение оперировать гипотезами.

·         Умение аргументировать свою точку зрения.

Ученик1.Хендрик Антон Лоренц (1853–1928) выдающийся голландский физик и математик , развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал теорию электричества, магнетизма и света, внёс большой вклад в развитие теории относительности, лауреат Нобелевской премии 1902г.

, так как является её долей, значит, для определения её направления можно применить то же мнемоническое правило, что и для определения направления сил Ампера – правило левой руки, с оговоркой, что заряд должен быть положительным, т.к. за направление тока мы принимаем направление движения положительных зарядов. Если же заряд отрицательный, то направление силы меняется на противоположное.Так как сила, действующая на заряд, оказалась перпендикулярной скорости его движения, то модуль скорости изменяться не будет, а будет меняться направление, т.о. частица будет равномерно двигаться по окружности.

Учитель.

       I.            Выведем формулу для расчёта модуля силы Лоренца.Формулу силы Лоренца можно найти с помощью силы Ампера.Так как Fл= F/N” где F- сила Ампера, N – число заряженных частиц

I = q n v S – сила тока; F= |I| ΔL В    ; Подставим выражение для силы тока и получим:

F=|q| n v S ΔL Bsinα = v |q| N Вsinα; где N = n S ΔL- число заряженных частиц в единице объема.

Значит , на каждую движущуюся заряженную частицу магнитное поле действует с силой Лоренца:

Fл= F/N = |q| v B , где α- угол между вектором скорости и вектором

     II.            Направление силы Лоренца определяют с помощью правила левой руки.

Ладонь левой руки располагают так, чтобы составляющая магнитной индукции входила в ладонь, четыре, вытянутые пальца, показывали направление движения положительного заряда

(против движения отрицательного), то тогда отогнутый на 90˚большой палец укажет направление действующей на заряд силы Лоренца 

На заряженную частицу одновременно действуют магнитное и электрическое поля, значит полная сила будет равна: F̄= F̄ЭЛ+F̄Л Под действием силы Лоренца не меняется модуль ее скорости, а меняется только направление скорости частицы.

Демонстрация наблюдения силы Лоренца с помощью осциллографа и постоянного магнита.

http://home-task.com/plan-konspekt-uroka-po-fizike-tema-dejstvie-magnitnogo-polya-na-dvizhushhijsya-zaryad-sila-lorenca/

Движение заряженной частицы под действием силы Лоренца, если α = 90°

Сила, перпендикулярная скорости, вызывает изменение направления движения, т.е. центростремительное ускорение. Зная формулы расчёта центростремительного ускорения и модуля силы Лоренца, которая его вызывает, и, используя второй закон Ньютона, выведите формулу для расчёта радиуса окружности, по которой будет двигаться частица.

Теперь не сложно узнать и период обращения частицы, т.к.  , где r нами только что найдено.

В.Сделайте вывод: чем определяется период обращения частицы?(Предполагаемый ответ: магнитной индукцией поля и удельным зарядом частицы, т.е. не зависит от радиуса окружности, по которой частица движется.)

  III.            Демонстрация наблюдения силы Лоренца с помощью осциллографа и постоянного магнита.

  IV.            Применение силы Лоренца.

Закрепление изученного материала

№1.Определить, используя рисунок направления В, FЛ, V; применяя правило левой руки.

№ 2.Электрон под действием однородного магнитного поля обращается по окружности радиуса R с периодом Т. Какими станут значения радиуса окружности и периода обращения электрона при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза?

http://home-task.com/plan-konspekt-uroka-po-fizike-tema-dejstvie-magnitnogo-polya-na-dvizhushhijsya-zaryad-sila-lorenca/

     V.            Самостоятельная работа.

(с целью закрепления полученных знаний, в ходе которой они могут пользоваться своими записями, текстом учебника, консультацией учителя.)

1.Проверка основных формул (дописать пропущенные физические величины)

В= F/I…; Fл= eB…sinα; A= …U; B= μ₀μN…/ℓ; T=2π…/υ; E=F/…; Fa=B……sinα; F=mац=m…/r.

2.Проверка единиц измерения физических величин:

Тл= Н/А_*м; В= Дж/Кл; Гн= В_*с/А; Н= кг_* м/с²; Кл=А_*с; Дж=Н_*м; Вб=Тл_*м²

Εi F I Ф

q L A B

3. Проверка правила левой руки.

4.Самостоятельное решение задач. Парная работа.

№ 1. Циклотрон предназначен для ускорения протонов до энергии 5 МэВ. Определить наибольший радиус орбиты, по которой движется протон, если индукция магнитного поля 1Тл.

№ 2. В направлении, перпендикулярном линиям магнитной индукции влетает электрон, скорость которого 10 Мм/с. Электрон описал в магнитном поле окружность радиусом 1 см. Чему равна индукция этого магнитного поля?

№ 3.Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 4 мТл. Чему равен период обращения электрона?

№ 4. Можно ли неизолированный провод намотав, на железный сердечник получить самодельный электромагнит? ( Ответ: нет)

№ 5. Почему магнитное действие катушки, по которой идет ток, усиливается, если в нее ввести железный сердечник?

№ 6. Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы и других материалов, но никогда не делают его из железа?

№ 7. Если магнит дугообразный, то гвоздь одним концом притягивается к одному полюсу, а другим – к другому. Почему?

http://home-task.com/reshenie-zadach-po-teme-sila-lorenca/

http://home-task.com/plan-konspekt-uroka-po-fizike-tema-dejstvie-magnitnogo-polya-na-dvizhushhijsya-zaryad-sila-lorenca/

http://home-task.com/reshenie-zadach-po-teme-sila-lorenca/

Конец

3мин

Итог урока. Рефлексия.

        i.            Понятно..

      ii.            Непонятно….

    iii.            Задачи получаются…

    iv.            Объяснить ещё раз…

Домашнее задание. 

1.       Сила Ампера.Сила Лоренца Ф-10 под ред. Башарулы

2.       Сб.зТуякбаев. №3.315-3.319

Дополнительная информация

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержку? Какие задачи Вы планируете дать более способным учащимся?

Оценивание-как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение ТБ

Рефлексия

Были ли урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Правильна ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Место, оставленное ниже, используйте для комментариев по проведенному уроку. Ответьте на наиболее важные вопросы по уроку, приведенные в графе слева.

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока?

1:

2:

Что я выявила за время урока о классе или достижениях/трудности отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание?