Тема урока: «Явление электромагнитной индукции»

ЦЕЛИ:

Образовательная:изучить физические особенности явления электромагнитной индукции, сформировать понятия: электромагнитная индукция, индукционный ток.

Развивающая:формировать у учащихся умение выделять главное и существенное в излагаемом разными способами материале, развитие познавательных интересов и способностей школьников при выявлении сути процессов.

Воспитательная:воспитывать трудолюбие, точность и четкость при ответе, умение видеть физику вокруг себя.

Структура урока:

1. 1.Организационный момент.
2. 2.Актуализация знаний учащихся.

2.1.       Фронтальный опрос.

2.2.       Решение задачи.

1. 3.Объяснение нового материала.
2. 4.Выполнение практических заданий учащимися.
3. 5.Закрепление. Тест.
4. 6.Подведение итогов урока. Домашнее задание.

Ход урока.

1. 1.Организационный момент.

Сегодня на уроке мы продолжаем изучать магнитные явления. Будем знакомиться с новым явлением, которое лежит в основе работы источников переменного тока. Но вначале нам необходимо вспомнить основные понятия, которые будут нам необходимы.

2.Актуализация знаний обучающихся.

2.1 Фронтальный опрос.

1. 1.Назовите источники электрического поля.
2. 2.Назовите источники магнитного поля.
3. 3.Что является основной характеристикой магнитного поля?
4. 4.Что называют линиями магнитного поля?
5. 5.Как можно определить направление линий магнитной индукции?
6. 6.Какое магнитное поле называется однородным (неоднородным)? (рисунки и указать где поле сильнее – слабее, однородное-неоднородное)
7. 7.Что такое сила Ампера? Как узнать ее направление? (задание по рисункам)
8. 8.Что такое сила Лоренца? Как узнать ее направление? (задание по рисункам)
9. 9.Какой буквой обозначается магнитный поток? От чего он зависит»?

2.2 Решение количественной задачи у доски.

Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4г равна 10А. найти индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

3. Объяснение нового материала.

Магнитные и электрические поля связаны друг с другом. Эл. ток способен вызывать появление магнитного поля. А не может ли магнитное поле создать электрический ток? Эту задачу пытались решить многие ученые в начале 19 века. Но первый решающий вклад в открытии ЭМ взаимодействий был сделан Майклом Фарадеем.

(Сообщение учащегося о жизнедеятельности М. Фарадея 3 мин)

“Превратить магнетизм в электричество”- записал Фарадей в своем дневнике. 1821г. И только через10 лет он смог решить эту задачу. Мы с вами откроем, то, что Фарадей не мог открыть 10 лет, за несколько минут. Фарадей не мог понять одного: что вызывает ток. Давайте повторим опыты Фарадея, с помощью которых он открыл явление ЭМИ.

Электрический ток, рассуждал М. Фарадей, способен намагнитить кусок железа. Не может ли магнит, в свою очередь, вызвать появление электрического тока? Долгое время эту связь обнаружить не удавалось. Трудно было додуматься до главного, а именно: движущийся магнит, или меняющееся во времени магнитное поле, может возбудить электрический ток в катушке.

Какого рода случайности могли помешать открытию, показывает следующий факт. Почти одновременно с Фарадеем получить электрический ток в катушке с помощью магнита пытался швейцарский физик Жан-Даниель Колладон. В ходе работы он пользовался гальванометром, легкая магнитная стрелка которого помещалась внутри катушки прибора. Чтобы магнит не оказывал непосредственного влияния на стрелку, концы катушки, куда Колладон вводил магнит, надеясь получить в ней ток, были выведены в соседнюю комнату и там присоединены к гальванометру. Вставив магнит в катушку, Колладон шел в соседнюю комнату и с огорчением убеждался, что гальванометр не показывает тока. Стоило бы ему все время наблюдать за гальванометром, а кого-нибудь попросить заняться магнитом, замечательное открытие было бы сделано. Но этого не случилось. Покоящийся относительно катушки магнит не вызывает в ней тока.

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется. Это явление было открыто 29 августа 1831 г. Редкий случай, когда дата нового замечательного открытия  известна так точно!

ДЕМОНСТРАЦИЯ: гальванометр, катушка и постоянные магниты. Катушка замкнута на гальванометр и при внесении и вынесении магнита, стрелка гальванометра отклоняется. Это свидетельствует о появлении в катушке электрического тока.

Возникновение в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленное изменение магнитного поля называют явлением ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ.

Полученный ток называют – индукционным.

ДЕМОНСТРАЦИЯ: на электрокатушку с сердечником надеваем проволочный контур замкнутый на лампочку от карманного фонаря и лампочка начинает гореть.

Практическое применение: (к доске прикреплены картинки электроприборов)

Всесторонние исследования ЭМИ показали, что с помощью этого явления можно получить электрический ток любой мощности, что позволяет широко использовать электроэнергию в промышленности. Сейчас почти вся электроэнергия, используемая в промышленности, получается с помощью индукционных генераторов, принцип работы которых основан на явлении ЭМИ. Трансформаторы, генераторы, электродвигатели пылесосов, фенов, миксеров, электромясорубок и прочих многочисленных приборов, используемых нами ежедневно, основаны на использовании электромагнитной индукции и магнитных сил. Об использовании в промышленности этих же явлений и говорить не приходится, понятно, что оно повсеместно. Поэтому Фарадей по праву считается одним из основателей электротехники.

4. Практическая работа. Выяснение от чего зависит индукционный ток. Работа в группах. (Приложение 2)

1. Зависимость тока от скорости движения магнита.

2. Зависимость тока от силы магнитного поля.

3. Зависимость тока от направления движения магнита и смены магнитных полюсов.

5. Закрепление. Тест. (Приложение 1)

После выполнения теста, проводится его проверка. На обратной стороне доски, по вариантам, написаны правильные ответы на вопросы теста. Учащиеся меняются тестами и проверяют его (первый вариант проверяет тесты у второго и наоборот), учащиеся сами выставляют отметки (одно задание - 1 балл). Учитель потом собирает тесты у всех учащихся и перепроверяет их.

6. Домашнее задание.

Параграф №48, упражнение № 39,

составить кроссворд по теме «Магнитные явления»

ПРИЛОЖЕНИЕ1: Тест по теме «Электромагнитная индукция»

I вариант

1. Какое из перечисленных явлений называют электромагнитной индукцией:

А.           нагревание проводника электрическим током;

Б.            возникновение электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока через его контур; 

В.           возникновение электрического поля в пространстве, где находится электрический заряд;   

Г.            возникновение магнитного поля вокруг проводника с током.

2. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1. В катушку вдвигают постоянный магнит.
2. Катушку перемещают относительно  постоянного магнита.

А.           Только  I случае;  

Б.            Только  IIслучае;   

В.           В обоих случаях; 

Г.            Ни в одном из перечисленных случаев.

3. Кто первым открыл явление электромагнитной индукции?

А. Ньютон                  Б. Фарадей               В. Максвелл               Г. Ломоносов

4. Один раз полосовой магнит падает сквозь неподвижное металлическое кольцо южным полюсом вниз, а второй раз – северным полюсом вниз. Ток в кольце

    А. Возникает в обоих случаях                                       В. Возникает только в первом случае

    Б. Не возникает ни в одном случае                               Г. Возникает только во втором случае

ЭМИ – II вариант

1. 1.Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур?

А. Намагничивание            Б. Электролиз               В. Электромагнитная индукция                Г. Резонанс

2. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1. Катушку перемещают относительно  постоянного магнита.
2. В катушку вдвигают постоянный магнит.

А.           Только  I случае;  

Б.            Только  II случае;   

В.           В обоих случаях; 

Г.            Ни в одном из перечисленных случаев.