Урок по физике для 8 класса по теме «Постоянные магниты. Магнитное поле Земли»

Класс: 8

Тема: Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.

Цель: - продолжить изучение магнитных явлений,

- познакомить учащихся с магнитными свойствами Земли;

- продолжить формирование умений объяснять наблюдаемые явления, проводить опыты, анализировать их результаты делать выводы

Оборудование:

• Компьютер, мультимедийный проектор для демонстрации презентации

• Презентация по теме «Постоянные магниты. Магнитное поле Земли»

• Магниты разной формы, железные опилки, магнитные стрелки, компас

• Листочки с описанием лабораторной работы

Тип урока: комбинированный урок

Ход урока.

Каждый из вас с раннего детства знаком с телами, которые называют постоянными магнитами. С помощью таких магнитов вы пытались притягивать к ним мелкие металлические предметы, были знакомы с игрушками, в которых использовались магниты естественного происхождения, пользовались компасом, стрелка которого изготовлена из магнита. Постоянными магнитами, или просто магнитами, называются тела, длительное время сохраняющие намагниченность. К таким телам относится природный магнитный железняк (магнетит).

За много веков до нашей эры было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапога притягиваются к черному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом».

Природные (или естественные) магниты - это куски магнитного железняка.
Магнитный железняк или магнетит в разных странах называли по-разному:
китайцы называли его чу-ши;
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.

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.
В древних рукописях упоминаются магнитные ворота одного из княжеских замков, через которые не мог пройти ни один вооруженный человек. А в одной из легенд рассказывается, как магнетит помог китайскому императору Хуанг Ти одержать блестящую победу над врагами в 1110 году до нашей эры. Победа была одержана благодаря обходу с тыла войска противника, причем маневр осуществлялся в густом тумане. Не сбиться с пути помогли специальные колесницы, сделанные из магнетита. Так магниты нашли свое практическое применение.
Однако постоянный магнит можно получить, если вставить в катушку с током стержень из закаленной стали. После прекращения тока он не размагничивается, как железный стержень, а длительное время сохраняет намагниченность.

Постоянные магниты обладают интересными свойствами. В различных своих частях магнит обладает различной намагниченностью. Наибольшей силой притяжения обладают концы магнита, которые называются магнитными полюсами.

Магнит имеет два полюса: северный (N) и южный (S), которые различны по своим свойствам. Невозможно получить магнит с одним полюсом.

С магнитной стрелкой, являющейся основной частью компаса, вы знакомы ранее, она имеет южный (S) и северный (N) полюсы. Прямая, проходящая через центр стрелки и соединяющая ее полюсы, называется осью магнитной стрелки.

А знаете ли вы историю изобретения компаса?

Красивая легенда о Флавио Джойя, изобретателе компаса, до сих пор живет у итальянцев.

…Давным-давно, когда город Амальфи стоял, как и Венеция, на море, жил в нем Флавио Джойя, ювелир и инкрустатор. Он был беден и весел, а кроме того, любил черноглазую красавицу Анджелу, дочь богатого рыбака Доменико.
Рыбак Доменико не хотел, что дочь вышла замуж за «сухопутного» Джойя, и поставил перед Флавио тяжелое условие - научиться плавать по прямой линии в тумане и в ночи. Ясно, что это условие невыполнимо. Но Флавио был не из тех, кто унывает. В работе для инкрустирования маленькими кусочками железа он использовал магнитный камень. Как-то Флавио заметил, что, если положить этот камень на кусочек пробки, плавающей в воде он поворачивается всегда в одну сторону. Так, по легенде, Флавио изобрел компас. Через месяц он женился на красавице Анджеле.
Флавио получил Анджелу, рыбаки получили компас.

Если подходить к поэтическому эпизоду с исторических позиций, может быть, следует предположить, что хотя Джойя и не изобрел компас, но, по-видимому, именно он дал компасу его современный вид, снабдив диском с делениями - картушкой.

Первыми изобретателями компаса считают себя и викинги, и англичане, и китайцы.
Проведем опыт. (Учащиеся самостоятельно)

1. К магнитное стрелке, являющейся постоянным магнитом приблизьте другую такую же стрелку. Вопрос: Что при этом происходит? Ответ: Если к магнитной стрелке, являющейся постоянным магнитом, приблизить другую такую же стрелку, то они повернутся и установятся друг против друга противоположными полюсами.

2. Поднесите к магнитной стрелке магнит. Что мы при этом наблюдаем? Ответ: Если к стрелке поднести магнит, то можно заметить, что северный полюс стрелки отталкивается от северного полюса магнита и притягивается к южному полюсу. Южный полюс стрелки отталкивается от южного полюса магнита и притягивается к северному полюсу.

Поднося магнит к различным телам, можно установить, что не все тела одинаково притягиваются к нему. Постоянный магнит со значительной силой притягивает только лишь железные и стальные предметы и другие постоянные магниты. Немного слабее магнит притягивает никель и кобальт. Большинство других тел магнитом почти совсем не притягиваются.

Магнитное действие постоянных магнитов объясняется тем, что вокруг любого магнита имеется магнитное поле. С помощью железных опилок получают картину магнитного поля постоянных магнитов. Как магнитные линии магнитного поля тока, так и магнитные линии постоянных магнитов - замкнутые линии. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, что аналогично магнитным линиям катушки с током.

(Просмотр видео-фрагмента).

Лабораторная работа.

Фронтальная лабораторная работа по физике № 7

Тема: Изучение свойств постоянного магнита и получение изображений магнитных полей

Цели: Ознакомиться с полюсами постоянного магнита и продемонстрировать, какие линии образуют магнитные поля вокруг магнитов различной формы.

Приборы и материалы: магниты разной формы (полосовые, подковообразные), железные опилки, листок бумаги.

Ход работы.

1. Возьмите два полосовых магнита и поднесите их друг к другу разными концами. Опишите наблюдения.

2. Магниты, находящиеся на столе, накройте листком бумаги.

3. Насыпьте на бумагу тонкий слой железных опилок.

4. Рассмотрите получившиеся магнитные линии и зарисуйте их

Магнитное поле Земли. Земля обладает значительным магнитным полем. (Просмотр видео-фрагмента).

Существуют и местные магнитные поля. Они возникают за счет наличия в недрах Земли огромных залежей магнитного железняка. Такие места называют магнитными аномалиями. Одна из самых больших магнитных аномалий находится в России - Курская магнитная аномалия.

Крупнейший по запасам железа район в мире. Разведанные запасы богатых руд - 30 миллиардов тонн. Охватывает площадь свыше 160 тысяч квадратных километров. Впервые на странное поведение стрелки компаса в этих местах обратил внимание академик Иноходцев ещё в 1773 году. Через сто лет начались первые систематические исследования аномалии. Тогда же обнаружили и причину поведения "сумасшедшей стрелки" - огромные залежи железной руды.

Магнитное поле Земли существенно влияет на физические условия в космическом пространстве вокруг планеты. Оно надежно защищает поверхность Земли от космического излучения, вредно действующего на живые организмы. Но иногда в период усиления солнечной активности с поверхности Солнца выбрасываются потоки заряженных частиц, магнитное поле которых изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитные бури.

Итоги урока.

Домашнее задание: §52, 53

Дополнительная информация.

НУ И НУ !

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.