Версия 13:35, 6 ноября 2010

Гіпермаркет Знань>>Природознавство>>Природознавство 5 клас. Повні уроки>>Природознавство: Магнітні та електричні явища у природі. Повні уроки

Мета уроку – розглянути магнітні явища у природі. Ввести поняття потужності електричного струму.
Хід уроку.
Частина 1
Деякі планети Сонячної системи мають власне магнітне поле, в інших воно досить незначно або повністю відсутня. Земля належить до планет із сильним магнітним полем, що представляє прекрасну захист від космічного випромінювання. Саме завдяки йому, на Землю не потрапляє така кількість космічних часток, як на інші планети, скажімо, на Меркурій. Не так відчувається на Землі і вплив сонячного вітру - потоку заряджених частинок, як на інших планетах, позбавлених магнітного поля.

Рис. 1 магнітне поле Землі
Походження магнітного поля було і все ще залишається загадковим. Відомо тільки, що магнітне поле виникає там, де протікає електричний струм. А оскільки є докази про існування металевого ядра Землі, можна і магнітне поле пов'язати з процесами, що відбуваються в цьому ядрі. Зв'язок між магнітним полем і геологічними процесами, так само, як і впливу магнітного поля на живі організми, до цих пір ще достатньо не пояснені. Вивчення магнітних властивостей гірських порід показує, що протягом останніх 200 мільйонів років магнітне поле Землі багаторазово раптово змінювалося: Північний і Південний магнітні полюси просто мінялися місцями. Що може при цьому статися, цілком ясно. Якщо Земля хоча б на мить втратить свою магнітну захист, то на неї потрапить велика кількість космічного випромінювання, що має подібну дію, як і радіоактивне випромінювання. При вивченні більш тривалого періоду геологічної історії виявляється ще одне явище: магнітні полюси повільно переміщаються. У нас, на півночі, завдяки наявності магнітного поля і розташуванню його, виникають північні сяйва. В даний час магнітне поле землі використовується і для інших практичних цілей - від простих навігаційних компасів до пошуків родовищ мінеральної сировини.

Відео магнітне поле Землі

Магніти притягують до себе металеві вироби.

Рис. 2 магніт
Такі властивості спостерігаються в деяких металів (наприклад у заліза) і виробів із них. Припускають, що всередині магнітів існують незгасаючі молекулярні колові струми, які й створюють магнітний ефект.
У магнітів є полюси. Якщо взяти два магніти, то протилежними полюсами вони притягатимуться, а однаковими – відштовхуватимуться.
Навколо магніту завжди є магнітне поле. Магнітну дію відкрив Ганс Еротед у 1820 р. На основі магнітної дії працює компас. Компас має магнітну стрілку з двома полюсами, яка є постійним магнітом.
Властивості магнітів
Уперше властивості магнітів описав 1600 р. англійський фізик Гільберт Вільям (1544-1603).
1.    Магніт має два полюси: північний і південний.
2.    Різнойменні полюси магнітів притягуються, а однойменні – відштовхуються.
3.    Полюси магнітів притягують залізні предмети.
4.    Земля є величезним магнітом.
В атмосфері Землі періодичні виникають так званні магнітні бурі, пов’язані з потраплянням до неї значної кількості протонів та електронів через додаткову активність Сонця. Магнітні бурі провокують напади захворювань нервової та серцево-судинної систем, а також порушують роботу телевізійних ретрансляторів і навігаційних приладів.

Відео магнітні бурі

Контролюючий блок №1
1. Як виникають магнітні взаємодії?
2. Що таке магнітне поле, ніж воно створюється?
3. Властивості магнітів.

Частина 2
Електричні явища у природі.

Рис. 3 електричний струм
Усім відома «електрика», «електричний струм». Електричний струм не можна побачити, але ми добре обізнані з його виявами. Електричні явища: це, наприклад, звичайна й куляста блискавки. Деякі морські тварини(зокрема електричний скат) мають органи, що продукують електрику(для захисту від ворогів).

Відео кульова блискавка

Займатися серйозно електромагнітними явищами вчені почали лише з 17 століття. Знадобилося чимало часу, щоб знайти правильні пояснення природі електрики. У той час експерименти проводилися зі статичними зарядами. Основи електростатики заклав французький вчений Шарль Огюстен Кулон. Їм були отримані експериментальні результати, що мають фундаментальне значення. Вони дозволили проводити кількісні дослідження електричних явищ. Але нерухомі електричні заряди рідко використовуються на практиці. Для того, щоб змусити електричні заряди служити людям, потрібно привести їх у рух - створити електричний струм.

Відео електрика

20 березня 1800 італійський учений Алессандро Вольта повідомив, що їм знайдений постійно діючий джерело електрики, який згодом отримав назву «Вольтів стовп». Це була конструкція, зібрана з круглих мідних і цинкових платівок, розділених один від одного сукном, просоченим кислотою. Вольтів стовп заввишки в півметра розвивав напруга, чутливе для людини. Вольтів стовп став джерелом, що підтримує переміщення електричних зарядів по дроті, що сполучає його полюси, і дозволив вести систематичне вивчення електричних струмів.

Рис. 4 вольтів стовп
Винахід електрогенератора змінило весь устрій життя людства. Електрична енергія володіє величезними перевагами перед іншими видами енергії. Її можна передавати по проводах на величезні відстані з порівняно малими втратами і зручно розподіляти між споживачами. Цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворити на будь-які інші форми: механічну, внутрішню (нагрівання тіл), енергію світла і т. д.
Без електричної енергії неможливий технічний прогрес на сучасному етапі цивілізації. Переважна більшість технічних засобів механізації і автоматизації (обладнання, прилади, ЕОМ), радіо, телебачення мають електричну основу. Особливо широке застосування електрична енергія отримала для приводу в дію електричних двигунів.

Рис. 5 електрогенератор
Електричний струм – упорядкований рух заряджених частинок. Електричне поле можна створити за допомогою батарейки, акумулятора, генераторів струму. Електричні заряди здатні накопичуватися й переміщуватися. У просторі, де є електричні заряди, утворюється електричне поле.
Основні побутові властивості електроенергії:
1.    Легко передається на значні відстані(утрати через випромінювання електрод ротів).
2.    Здатна перетворюватися в інші види енергії: хімічну, теплову, механічну, світлову.
3.    Зручно розподіляється між споживачами.
4.    Можна змінювати напругу.

Контролюючий блок №2
1.    Електричні явища в природі.
2.    Хто винайшов вольтів стовп?
3.    Властивості електроенергії.

Список використаних джерел
1. Григорьев В.И., Мякишев Г.Я. Силы в природе.// М., Наука, 1993 г.
2. Кудрявцев П.С. Курс истории физики.// М., Просвещение, 2002 г.
3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.// М., Наука, 2000 г.
4. Вайскопф В. Физика в двадцатом столетии. М, .С.265.

Відредаговано та надіслано Лісняк А.

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.