урок-игра «Электромагнитные явления» 9 класс

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Гончаровская средняя общеобразовательная школа» Вологодского района Вологодской области

Конспект урока по физике
в 9 классе

«Электромагнитные явления»

подготовила

учитель физики

Шишебарова Надежда Васильевна

г. Вологда
2014

Заключительный урок физики
по теме «Электромагнитные явления»

В данном материале рассматриваются темы «Электромагнитное поле» 9-й класс и «Электромагнитные явления» 8 – й класс. При повторении данных тем предлагается провести урок в виде игры «Что? Где? Когда?». Данный урок рассчитан на учащихся обычных школ, где предмет физика не является специальным курсом. Предлагаемый урок предназначен для учителей, работающих по учебникам «Физика. 9 класс.» и «Физика. 8 класс.» Авторы А.В. Перышкин, Гутник. Цель данного урока — обобщать и систематизировать знания по темам «Электромагнитное поле» и «Электромагнитные явления», расширить кругозор учащихся.

Цель урока: обобщение и углубление изученного материала; развитие познавательных и творческих способностей, умений самостоятельно пополнять знания.

Задачи:

Образовательная:

• Повторить, систематизировать знания учащихся;

• Расширять кругозор учащихся по предмету;

• Способствовать развитию познавательного интереса к урокам физики.

Воспитательная:

• Воспитать умение и навыки работы в команде;

• Формирование чувства коллективизма и здорового соперничества;

• Воспитывать чувство уважения друг к другу, доброжелательность, толерантность, чувство товарищества и сопереживания;

• Воспитывать упорство и настойчивость в достижении цели.

Развивающая:

• Развить способности логического мышления учащихся;

• Развить интеллектуальные и творческие способности учащихся;

• Развивать память, внимание;

• Развивать у учащихся коммуникативно-игровые способности.

Оборудование: компьютер, песочные часы или часы на компьютере, черный ящик, карточки для ответов.

Форма: урок-игра

Ход игры

Класс разбивается на команды по 6-8 человек (по желанию учащихся). Каждая команда располагается за своим столом. Игроки выбирают капитана и название команды. Каждой команде выдается «пятерка», ее капитан команды может отдать в конце урока любому участнику игры. Игра состоит из трех раундов по 10 вопросов. В каждом раунде один из вопросов — черный ящик.

Игра начинается одновременно для всех команд. Ведущий (учитель) читает вопрос. На обсуждение даётся 30 секунд. Время фиксируется с помощью часов (на компьютере). После того как время обсуждения завершилось, капитаны команд пишут ответ на листочках и сдают их помощнику ведущего, который следит за соблюдением правил игры и подсчитывает результаты. После того как сбор ответов команд закончен, ведущий читает авторский ответ. За каждый правильный ответ знатокам дается 1 балл. Если ответ неверный или у команды нет ответа, то балл не присуждается. В ходе игры помощник ведущего (любой ученик из класса) заполняет таблицу, где ставит баллы за верные ответы. В конце каждого раунда ведущий или помощник ведущего оглашает итоги таблицы результатов. Побеждает команда, набравшая наибольшее количество баллов.

Раунд I.

Вопрос 1. Изготовив из магнитного железняка шар, Уильям Гильберт заметил, что этот шар по магнитным свойствам сильно напоминает Землю. Как Гильберт называл свою модель?

Варианты ответов:
магнетик,
террелла,
электрон,
гильбертон

Правильный ответ: Террелла. От латинского «terra» – Земля. Террелла позволила Гильберту предположить, что Земля является большим магнитом.

Вопрос 2. Средневековые ученые считали, что все в мире делится на «магниты» и «феамиды». К «феамидам» они относили то, что внушает антипатию друг к другу и при приближении отталкивается. Какая из перечисленных пар, согласно средневековой терминологии, будет принадлежать к «феамидам»?

Варианты ответов:
Янтарь и пылинки,
Пчела и цветок,
Река и море,
Магнит и пламя свечи

Правильный ответ: Магнит и пламя свечи. Пламя свечи между концами сильного магнита изменяет свою обычную форму. На ионизированные частицы пламени действуют магнитные силы, изменяя направление их движения.

Вопрос 3. В древнем ассирийском календаре времен Александра Македонского север назывался черной страной; юг – красной; восток – зеленой и запад – белой. Считается, что именно этот факт повлиял на окраску полюсов магнита. Почему сами полюса магнита нецелесообразно покрывать краской?

Варианты ответов:
Краска ослабляет магнитные свойства,
Краска мешает увидеть состав магнита,
Северный и южный полюса магнита ничем не отличаются,
Краска усиливает магнитные свойства

Правильный ответ: Краска ослабляет магнитные свойства. Подковообразный магнит, удерживающий при непосредственном соприкосновении груз в сотню граммов, уменьшает свою подъемную силу вдвое, когда между ним и грузом вводится листок бумаги.

Вопрос 4. 15 февраля 1820 года профессор Г.Х. Эрстед на лекции в копенгагенском университете демонстрировал студентам свойство электрического тока нагревать провода. Какой предмет, случайно оказавшийся на демонстрационном столе, позволил Эрстеду совершить открытие?

Варианты ответов:
Лейденская банка,
Электрофорная машина,
Магнитная стрелка,
Железные опилки.

Начало формы

Правильный ответ: магнитная стрелка. При пропускании через проводник электрического тока магнитная стрелка поворачивалась почти перпендикулярно проводнику. Этот опыт явился первым экспериментальным доказательством воздействия электрического тока на магниты.Конец формы

Вопрос 5. В опытах Фарадея по «получению электричества из обычного магнетизма» при вдвигании железного сердечника в катушку, в какой-то момент в цепи катушки возникает электрический ток. Абсолютно такие же опыты до Фарадея проводил Ампер, однако возникновения тока он не наблюдал. Что могло послужить причиной этому?

Варианты ответов:
Ампер производил опыт с маленькими катушками, Экспериментальная установка Ампера располагалась в нескольких комнатах,
Ампер использовал сердечник из неподходящего материала,
Провода, составляющие цепь катушки в опытах Ампера , были повреждены.

Правильный ответ: Экспериментальная установка Ампера располагалась в нескольких комнатах.

Ампер не мог позволить себе ассистента и проводил свои опыты сам. Пока он переходил из одной комнаты в другую – ток прекращался. Индукционный ток возникает только при изменении потока через катушку (в момент вдвигания и выдвигании сердечника).

Вопрос 6. Существует легенда о том, что пастух по имени Магнус обнаружил, что железный наконечник его посоха и гвозди сапог притягиваются к черному камню. Этот камень назвали камнем Магнуса или просто магнитом. Что такое постоянный магнит?
Варианты ответов:
Сильно намагниченное тело,
Намагниченная сталь,
Тело, которое притягивает железные предметы
Тело, которое сохраняет намагниченность длительное время.

Правильный ответ: Тело, сохраняющее намагниченность длительное время. Магниты бывают естественные (природные) из железной руды магнитного железняка и искусственные, полученные намагничиванием железа при внесении его в магнитное поле.

Вопрос 7. Электрический заряд – это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году. Единица измерения заряда в СИ – кулон – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за время 1с. Когда электрические заряды находятся в покое, то вокруг них обнаруживается …

Варианты ответов:
Магнитное поле,
Электрическое поле,
Магнитное и электрическое поле,
Электромагнитное поле

Правильный ответ: электрическое поле. Электрическое поле существует вокруг неподвижных электрических зарядов. Электрическое поле – особая форма материи, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом. Электрическое поле непосредственно невидимо, но может наблюдаться по его действию и с помощью приборов.

Вопрос 8. Существуют магниты двух разных видов. Одни – так называемые постоянные магниты, изготовляемые из «магнитно-твердых» материалов. Их магнитные свойства не связаны с использованием внешних источников или токов. К другому виду относятся так называемые электромагниты с сердечником из «магнитно-мягкого» железа. Создаваемые ими магнитные поля обусловлены в основном тем, что по проводу обмотки, охватывающей сердечник, проходит электрический ток. Какие из перечисленных веществ не притягиваются магнитом?

Варианты ответов: Сталь, Золото, Медь, Железо
Правильный ответ: Золото. Магнит не притягивает неметаллические предметы и такие металлы, как золото, серебро, латунь.

Вопрос 9. На рисунке изображён полосовой магнит АВ и его магнитное поле. Определите полюса магнита.
Варианты ответов: Северный – А, южный — А,
Северный – В, южный — В,
Северный – А, южный — В,
Северный – В, южный — А.

Правильный ответ: Северный – В, южный – А. Магнитные линии выходят из северного полюса и заходят в южный.

Вопрос 10. Черный ящик

В черном ящике находится прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир.
Ответ: Компас

Раунд II.

Вопрос 11 . Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?
Варианты ответов: Эрстед, Ньютон, Ампер, Фарадей.

Правильный ответ: Эрстед. Эрстед обнаружил, что магнитная стрелка, расположенная над (или под) проводником с электрическим током, при замыкании цепи поворачивается и располагается перпендикулярно проводнику. Этот опыт свидетельствует о том, что электрический ток каким-то образом действует на магнитную стрелку. Из опыта Г. Эрстеда следует, что вокруг этого проводника существует магнитное поле.

Вопрос 12. На рисунке изображена демонстрация опыта, в котором проводник с током, находящийся в магнитном поле постоянного магнита, начинает двигаться, когда по нему пропускают постоянный ток. Проводник, притягивается к магниту, потому что:
Варианты ответов: Проводник медный,
На проводник действует сила Ампера,
Проводник наэлектризован,
Проводник слабо натянут.

Правильный ответ: на проводник действует сила Ампера. На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера.

Вопрос 13. Вокруг проводника с током образуется магнитное поле, так что свободно вращающаяся магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника, будет стремиться занять положение, перпендикулярное плоскости, проходящей вдоль него. С помощью правила буравчика можно определить.

Варианты ответов:
Направление сил магнитного поля, Направление положительно заряженной частицы, Направление линий магнитного поля,
Направление отрицательно заряженной частицы.

Правильный ответ: Направление линий магнитного поля. Направление линий магнитной индукции можно определить по правилу буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Вопрос 14. «Превратить магнетизм в электричество», – записал М. Фарадей в 1822 г. в своём дневнике. Многие годы настойчиво ставил он различные опыты, но безуспешно, и только 29 августа 1831 г. наступил триумф. Какое явление открыл М. Фарадей?
Варианты ответов:
Электрической индукции, Самоиндукции,
Электромагнитной индукции,
Магнитной индукции.

Правильный ответ: Электромагнитной индукции. Это явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Вопрос 15. Магнитные линии магнитного поля Земли направлены…

Варианты ответов:
От Южного географического к Северному географическому полюсу

От Северного географического к Южному географическому полюсу

От Южного географического к Южному географическому полюсу

От Северного географического к Северному географическому полюсу

Правильный ответ: От Южного географического к Северному географическому полюсу. Магнитные и географические полюса Земли не совпадают друг с другом. Северный магнитный полюс N лежит в южном полушарии, вблизи берегов Антарктиды, а южный магнитный полюс S находится в Северном полушарии, вблизи северного берега острова Виктория (Канада). Оба полюса непрерывно перемещаются (дрейфуют) на земной поверхности со скоростью около 5 за год из-за переменности порождающих магнитное поле процессов. Кроме того, ось магнитного поля не проходит через центр Земли, а отстаёт от него на 430 км. Магнитное поле Земли не симметрично.

Вопрос 16. Курская магнитная аномалия – самый мощный в мире железорудный бассейн. Крупнейший по запасам железа район в мире, по разведанным запасам богатых руд (около 30 млрд т.) История открытия КМА связана с необычным поведением магнитной стрелки под Курском. Впервые на это явление обратил внимание известный учёный-астроном академик П. Б. Иноходцев в 1773 г. Магнитной аномалией называют…

Варианты ответов:
Незначительное отклонение направления магнитного поля Земли в данной области
Временное отклонение направления магнитного поля Земли в данной области
Постоянное и значительное отклонение направления магнитного поля Земли в данной области
Размагничивание стрелки компаса вследствие сильного нагрева
Правильный ответ: Постоянное и значительное отклонение направления магнитного поля Земли в данной области. Магнитные аномалии происходят от залежей под поверхностью Земли, пород, способных намагничиваться. К числу таких пород относятся в первую очередь минералы, имеющие в своём составе железо. Эти породы намагничиваются в магнитном поле Земли и создают добавочное магнитное поле, т.е. магнитную аномалию.

Вопрос 17. В 1820 году датский ученый Г.Х.Эрстед обнаружил, что магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника с током, поворачивается. Что вызывает отклонение стрелки от первоначального положения?

Варианты ответов:
Действие электрического поля,
Действие магнитного поля,
Действие силы притяжения,
Действие магнитного и электрического поля.

Правильный ответ: Действие магнитного поля. Вокруг проводника с током существует магнитное поле, оно действует на магнитную стрелку.

Вопрос 18. В 1600 г. Уильям Гильберт выпустил книгу под названием «Новая физиология о магнитах, магнитных силах и великом магните – Земле», в которой привел факты, доказывающие, что наша планета – магнит. Вокруг Земли существует магнитное поле. Какова роль магнитного поля Земли для жизни на планете?
Варианты ответов:
Благотворно влияет на растения Земли,
Защищает людей от космических частиц,
Защищает фауну Земли,
Защищает живые организмы от действия космического излучения.

Правильный ответ: защищает живые организмы от действия космического излучения. Магнитное поле является своеобразным щитом, защищающим все живое от губительного действия космического излучения.

Вопрос 19. Для наглядного изображения магнитного поля используют магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы оси маленьких магнитных стрелок, помещенных в магнитное поле. Какова форма магнитных линий магнитного поля прямого проводника с током?

Варианты ответов:
Замкнутые кривые вокруг проводника, Концентрические окружности, охватывающие проводник,
Прямые линии, параллельные проводнику
Радиальные линии, отходящие от проводника.

Правильный ответ: Концентрические окружности, охватывающие проводник. Магнитные линии прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности, охватывающие проводник. Картину магнитных линий можно наблюдать, используя железные опилки.
Вопрос 20. Черный ящик.
В черном ящике находится сложное высокотехнологичное электронное устройство, которое пользуется услугами магнитного поля. Вернее, электромагнитного. Без его помощи он не смог бы работать. Многие из нас не представляют жизнь без этого устройства.

Это переносное средство связи, с помощью которого можно разговаривать и которое есть почти у каждого.

Ответ: Мобильный телефон. 6 марта 1983 года был выпущен первый коммерческий сотовый телефон. Результатом 15-летней разработки компании Motorola стал мобильный аппарат под названием DynaTAC 8000X. На реализацию данного телефона было потрачено около $100 млн. Вес телефона составлял 794 грамма, габариты — 33 * 4,4 * 8,9 см. Заряда батареи хватало на час разговоров, а в режиме ожидания на 8 часов.

Раунд III.

Вопрос 21. Вильям Стержен, английский инженер- электрик, создал первый подковообразный электромагнит, способный удерживать груз больше собственного веса. Что называют электромагнитом?

Варианты ответов:

Катушку с большим количеством витков,

Катушку с железным сердечником внутри,

Сильный постоянный магнит,

Проводник с током.

Правильный ответ: Катушку с железным сердечником внутри. Полезные свойства электромагнитов: быстро размагничиваются при выключении тока, можно изготовить любых размеров, при работе можно регулировать магнитное действие, меняя силу тока в цепи.

Вопрос 22. В осветительной сети наших домов и во многих отраслях промышленности используется переменный ток. Его получают при помощи электромеханических индукционных генераторов. На каком явлении основан принцип действия этих генераторов?

Варианты ответов:

Электростатической индукции,

Электромагнитной индукции,

Токи Фуко,

Термоэлектронной эмиссии.

Правильный ответ: Электромагнитной индукции. Действие генераторов основано на явлении электромагнитной индукции. На этом явлении основано действие трансформаторов, телефонов.

Вопрос 23. Электромагнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Кто создал теорию электромагнитного поля?
Варианты ответов: М.Фарадей, Дж. Максвелл, А.Ампер, Г.Х.Эрстед.

Правильный ответ: Дж. Максвелл. В 1864 г. Дж.Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого – электромагнитного поля.

Вопрос 24. Электромагнитные волны были предсказаны теоретически великим английским физиком Джеймсом Максвеллом в 1867г. Какой ученый впервые электромагнитные волны получил экспериментально?
Варианты ответов: Э.Х.Ленц, Б.С. Якоби, Г. Герц, Н.Тесла.

Правильный ответ: Г. Герц. В 1888г. немецкий ученый Генрих Герц впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны.

Вопрос 25. В 1745 г. В Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор. Для чего служат конденсаторы?
Варианты ответов:

Увеличения напряжения,

Изменения силы тока,

Накопления заряда,

Изменения сопротивления.

Правильный ответ: Накопления заряда. Конденсаторы – это электротехническое устройство, накапливающее заряд. Конденсаторы широко используются в радиотехнике, в лампах – вспышках, лазерах и других устройствах.

Вопрос 26. Свойство магнетита (или магнитного железняка) притягивать железные предметы было известно уже в глубокой древности. Слово «магнит» (от греч. magnes) означает название руды, добывавшейся в местности Магнезия еще 2500 лет назад. Магнетит — минерал, состоящий из FeO (31%) и Fe₂₃ (69%). Согласно китайской легенде император Хванг Ти (около 2600 лет до н. э.) вел войско в сплошном тумане с помощью поворачивающейся вокруг оси магнитной фигурки, всегда смотрящей на юг. Начиная со II в. н. э. в Китае изготавливались постоянные магниты, надолго сохраняющие магнитные свойства. В XI в. магнитный компас стал использоваться в Европе. А кто ввёл понятие магнитного полюса?
Варианты ответов:

французский физик А.Ампер,

английский физик М.Фарадей,

английский физик Т.Юнг,

французский исследователь Л. Марикур

Правильный ответ: французский исследователь Л. Марикур. В 1269 г. французский исследователь Л. Марикур(псевдоним П. Перегрин) ввел понятие магнитного полюса. Помещая стальные иголки вблизи шара из магнетита, Перегрин заметил, что они испытывают наибольшее притяжение вблизи двух диаметрально противоположных точек. Только вблизи полюсов иголка ориентируется радиально. Магнит, изготовленный Перегрином в виде стержня, ориентировался в направлении юг—север подобно стрелке компаса. Полюс, указывающий направление на север, назвали северным (N), а на юг — южным (S). Опыты Перегрина показали, что одноименные магнитные полюса отталкивают друг друга, а разноименные притягивают.

Вопрос 27. Одно из замечательных открытий, и его дальнейшее изучение привело к важным практическим следствиям: электрические машины (двигатели и генераторы), электромагниты, телеграфные и телефонные аппараты. Что это за открытие?

Варианты ответов:

Тепловое действие тока,

Магнитное действие тока,

Химическое действие тока,

Изобретение лампы накаливания

Правильный ответ: Магнитное действие тока. Электрический ток производит магнитное действие. Другими словами, вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Это открытие, и привело к важным практическим следствиям: электрические машины (двигатели и генераторы), электромагниты, телеграфные и телефонные аппараты основаны именно на взаимодействии электрического тока и магнитного поля.

Вопрос 28. Постоянные магниты, как и электромагниты, взаимодействуют с проводником с током или другими магнитами с определенной силой, эту силу называют силой ампера, в честь Андре Мари Ампера, который в 1820 году установил этот закон. Наиболее сильное магнитное действие проявляется у магнита…

Варианты ответов:

возле южного полюса,

возле северного полюса,

возле обоих полюсов,

магнитное действие одинаково во всех точках.

Правильный ответ: возле обоих полюсов. Наиболее сильное магнитное действие проявляется у магнита вблизи его полюсов. Силовые линии служат для графического отображения магнитного поля. Там, где их плотность наиболее велика, сила магнитного поля максимальна, и на оборот, что мы и видим из рисунка.

Вопрос 29. Полярное сияние – свечение в небе, наблюдаемое за полярным кругом как на северном, так и на южном географических полюсах. Полярным сиянием мы обязаны магнитному полю Земли. С чем взаимодействует магнитное поле Земли, образуя северное сияние?
Варианты ответов: Кристаллики льда в атмосфере,

Мелкие метеориты, бомбардирующие Землю,
Солнечный ветер
Это оптический обман.

Правильный ответ: Солнечный ветер. Причиной северного (полярного) сияния является солнечный ветер, а именно поток электронов, альфа частиц и протонов, постоянно бомбардирующих землю. Вследствие взаимодействия этих частиц с магнитным полем земли они устремляются к полюсам вдоль силовых линий, где входят в плотинные слои атмосферы и начинают светиться вследствие торможения.

Вопрос 30. Черный ящик.

В черном ящике находится распространённый во второй половине XX века носитель информации на магнитной ленте, который применялся в первую очередь для звукозаписи, а также для хранения цифровой информации.

Ответ: Компакт-кассета, аудиокассета или просто кассета.

Компакт-кассета была представлена в 1963 году корпорацией Philips. Относительно дешевая и удобная в обращении компакт-кассета долгое время (с начала 1970-х до конца 1990-х годов) была самым популярным записываемым аудионосителем, однако в начале XXI в. была вытеснена компакт-дисками.

Подведение итогов.

Список использованной литературы
Артемова О.В., Балдина Н.А., Вологдина Е.В. и др. Большая энциклопедия открытий и изобретений. М.: ЗАО «РОСМЭН — ПРЕСС», 2007.

Использованные материалы и Интернет-ресурсы

1.Сайт Мое образование. https://www.moeobrazovanie.ru/online_test/fizika
2. https://ru.wikipedia.org — Википедия

3.https://mobileleader.ru/interesnye-fakty/23-istoriya-sozdaniya-mobilnogo-telefona.html