Урок физики "Электромагнитная индукция"

ТЕМА: Явление электромагнитной индукции

ЦЕЛЬ:

усвоение учащимися знаний о явлении электромагнитной индукции, взаимосвязи между электрическим и магнитным полями, ее практическом значении. Формирование умений использовать правило левой руки для определения направления силы Ампера и правила правой руки для определения направления индукционного тока

Развивать познавательный интерес к предмету, логическое мышление учащихся, умение применять полученные знания на практике

Воспитывать дисциплинированность, любознательность, трудолюбие.

ТИП: усвоение новых знаний

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: портрет Ампера и Фарадея, карточки-памятки, карточки-рисунки, тестовые задания, гальванометр демонстрационный, источник тока, катушка-дроссель, электромагнит, ключ, реостат, постоянный магнит, прибор Ленца.

1. Организационный момент: подготовка класса к уроку

2. Активизация опорных знаний

Ребята, мы с вами изучили большой объем материала по теме «Магнитное поле», знания , полученные на предыдущих уроках, нам сегодня будут очень нужны, основные правила перед вами на карточках, сейчас вы в течение 2 минут повторите, а потом мы проведем игру «Краткость – сестра таланта». Я даю формулировку понятия, а вы кратко записываете о чем идет речь.

- Минутка повторения: учащиеся по карточкам-памяткам повторяют основные определения

- Теперь карточки перевернули, положили листочки перед собой, написали фамилию, и начинаем писать ответы.

1. тело, обладающее магнитными свойствами

2. тела долгое время сохраняющие намагниченность.

3. места магнита, где магнитное действие наибольшее

4. участок магнита, где не проявляются его магнитные действия

5. явление кратковременного изменения магнитного поля Земли вследствие солнечной активности.

6. области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли.

7. воображаемые замкнутые линии, которые выходят из северного полюса и входят в южный, замыкаясь внутри магнита

8. если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока, то направление вращения ручки буравчика – с направлением магнитных линий

9. магнитные свойства тела можно объяснить токами, циркулирующими внутри данного тела.

10. если ладонь левой руки разместить так, чтобы четыре выпрямленных пальца указывали направление тока в проводнике, а линии магнитного поля входили в ладонь, то отогнутый под прямым углом большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на проводник с током.

11. Статор, ротор, коллектор, щетки

12. Разноименные магнитные полюсы что делают?

ОТВЕТЫ: 1. Магнит 2. Постоянные магниты 3. Полюсы магнита

4. Средняя линия магнита 5. Магнитные бури 6. Магнитные аномалии

7. Магнитные линии 8. Правило буравчика 9. Гипотеза Ампера

10. Правило левой руки 11. Основные узлы двигателя

12. притягиваются

Оценивание: Все правильно-5

10-11 правильно - 4

6-9 правильно- 3

Оценки заносим в бланк

1. Сообщение темы и задач урока

Ребята, тема нашего урока «Электромагнитная индукция», мы ознакомимся с явлением электромагнитной индукции, выясним какова же связь между магнитным и электрическим полями, научимся определять направление индукционного тока, и узнаем где на практике это явление используется.

1. Мотивация учебной деятельности:

Эта тема занимает немаловажное место в развитии физических знаний. Знания пригодятся особенно тем, кто выберет профессию электротехника, может быть вы создадите новые конструкции генераторов электроэнергии.

- Что доказывает опыт Эрстеда? (Электрический ток создает магнитное поле)

- А можно ли с помощью магнитного поля получить электрический ток????

Над этим вопросом задумался М.Фарадей и в 1822 году записал в дневнике «Превратить магнетизм в электричество!» и как напоминание об этой проблеме в кармане носил магнит. Этим он занимался 10 лет.

(Кратко о биографии ученого и обратить внимание учащихся, что если будет желание учиться, то можно упорным трудом добиться больших успехов в науке)

1. Изложение нового материала:

сейчас вы посмотрите опыты, которые проводил Фарадей и обратите внимание при каких условиях в проводнике возникает ток.

- показ опытов Фарадея на компьютере

- показ опыта с катушкой-дроссельной и магнитом (обратить внимание на изменение направления силы тока при изменении направления движения магнита, и на зависимость силы тока от скорости внесения магнита

- опыт с прибором Ленца (обратить внимание, что ток возникает только в замкнутом проводнике

- генератор постоянного тока

КОНСПЕКТ

Электромагнитная индукция – явление возникновения в замкнутом проводнике переменного электрического тока при пересечении этим проводником линий магнитного поля.

Неоднородное поле- поле с переменной плотностью и направлением магнитных линий.

Однородное поле – плотность и направление магнитных линий постоянны(линии параллельны и расстояние между ними одинаковое)

Правило правой руки: ладонь – к магнитным линиям

Большой палец – по направлению движения проводника

Пальцы – направление индукционного тока

1. Обобщение и закрепление знаний

- самостоятельная работа по карточкам

1. Итог поставить итоговую оценку за урок

На доске записаны правильные ответы. Метод взаимопроверки.

Оценка ставится таким образом: количество правильных ответов делим на 2.

1. Кто впервые с помощью магнитного поля получил электри­ческий ток?

1) Ш. Кулон
2) А. Ампер
3) М. Фарадей
4) Н. Тесла

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

1) Намагничивание
2) Электролиз
3) Электромагнитная индукция
4) Резонанс

3. Две одинаковые катушки замкнуты на гальванометры. В катушку А вносят полосовой магнит, а из катушки Б вынимают такой же полосовой магнит. В какой(-их) катушке(-ах) гальванометр зафиксирует индукционный ток?

1) Только в катушке А
2) Только в катушке Б
3) В обеих катушках
4) Ни в одной из катушек

4. В металлическое кольцо в течение первых двух секунд вдвигают магнит, в течение следующих двух секунд магнит оставляют неподвижным внутри кольца, в течение последу­ющих двух секунд его вынимают из кольца. В какие проме­жутки времени в катушке течет ток?

1) 0-6 с
2) 0-2 с и 4-6 с
3) 2-4 с
4) Только 0-2 с

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

1) возникает в обоих случаях
2) не возникает ни в одном из случаев
3) возникает только в первом случае
4) возникает только во втором случае

6. На горизонтальном столе лежат два одинаковых неподвиж­ных металлических кольца на большом расстоянии друг от друга. Два полосовых магнита падают северными полюса­ми вниз так, что один попадает в центр первого кольца, а второй падает рядом со вторым кольцом. До удара магнитов ток

1) возникает в обоих кольцах
2) возникает только во втором кольце
3) возникает только в первом кольце
4) не возникает ни в одном из колец

7. На горизонтальном столе лежат два одинаковых неподвиж­ных металлических кольца на большом расстоянии друг от друга. Над первым качается магнит, подвешенный на нити. Над вторым кольцом магнит, подвешенный на пружине, ка­чается вверх-вниз. Точка подвеса нити и пружины находит­ся над центрами колец. Ток

1) возникает только в первом кольце
2) возникает только во втором кольце
3) возникает в обоих кольцах
4) не возникает ни в одном из колец

8. Один раз кольцо падает на стоящий вертикально полосовой магнит так, что надевается на него, второй раз так, что про­летает мимо него. Плоскость кольца в обоих случаях гори­зонтальна.

Ток в кольце возникает

1) в обоих случаях
2) ни в одном из случаев
3) только в первом случае
4) только во втором случае

9. Сплошное проводящее кольцо из начального положения вначале смещают вверх относительно полосового магнита (см. рис.), затем из того же начального положения смещают вниз.

Индукционный ток в кольце

1) течет только в первом случае
2) течет только во втором случае
3) течет в обоих случаях
4) в обоих случаях не течет

10. Проводящее кольцо с разрезом поднимают к полосовому магниту (см. рис.), а сплошное проводящее кольцо смещают вправо.

При этом индукционный ток

1) течет в обоих случаях
2) в обоих случаях не течет
3) течет только в первом случае
4) течет только во втором случае

Ответы: 3,3,3,2,1,1,3,1,3,4

2. Рымкевич рисунок 88 стр 119

1. Домашнее задание:

изучить материал учебника, выполнить тестовое задание 1 или 2 вариант в зависимости от степени подготовки

Творческое задание – составить кроссворд на тему: «Магнитное поле», подготовить сообщения о биографии Фарадея или его научных работах

ТЕСТ 1

1.Вокруг движущихся электрических зарядов существует:

А) электрическое поле б) магнитное поле в) электрическое и магнитное поле

2.В опыте Эрстеда наблюдается:

А) взаимодействие двух проводников с электрическим током

Б ) взаимодействие двух магнитных стрелок

В) переориентация магнитной стрелки вблизи проводника с током

3. Магнит разрезали пополам. Будут ли образованные половинки притягивать к себе железные опилки?

А) будут Б) не будут В) будут еще сильнее, чем раньше Г) будут, но слабее, чем раньше

4. как можно изменить силу действия электромагнита?

А) изменить силу тока в катушке Б) изменить направление тока в катушке

В) ввести во внутрь катушки деревянный цилиндр г) изменить размер катушки

5. Кто изобрел электродвигатель, пригодный к практическому использованию?

А) М.Фарадей Б) Б.С.Якоби В) А.Ампер Г) Д.Максвелл

6. На каком явлении основано применение компаса?

А) магнитная стрелка ориентируется вдоль силовых линий магнитного поля Земли

Б) магнитная стрелка ориентируется перпендикулярно к магнитным линиям Земли

В) на магнитную стрелку действуют железные руды в недрах Земли

Г) магнитная стрелка реагирует на электрическое поле Земли

ТЕСТ 2

1. При каком условии уменьшается магнитное действие катушки с током?

А)уменьшение числа витков в катушке б) увеличение силы тока

2. любой постоянный магнит имеет

А) только северный полюс б) только южный полюс в) и северный, и южный полюса

3. южный магнитный полюс Земли расположен:

А) Вблизи южного географического полюса Б) вблизи экватора В) вблизи северного географического

4. кто первый изготовил электродвигатель

А) Ампер Б) Джоуль В) Якоби Г) Ленц

5. какие металлы притягиваются магнитами

А) Чугун Б)медь В)алюминий

6. основная причина появления магнитных бурь это

А) сильные ураганы на земле Б) землетрясения В) солнечная активность

1. (РЕЗЕРВ) Интересные факты:

- Что трясет прибор.

Швейцарский физик Колладон также искал связь между магнетизмом и электричеством. Однажды он намотал две катушки на общий каркас и, подключив одну из них к источнику тока, заметил, что во второй катушке, которая присоединена к гальванометру, стрелка подозрительно дергается. Он подумал, что что-то трясет прибор и отнес гальванометр в соседнюю комнату. Теперь он был вынужден, замкнув цепь, идти в соседнюю комнату, чтобы наблюдать за показаниями прибора. И что же он видел? (стрелка была на нулевом положении)

- Отрывок из рассказа Куприна «Тост»

«истекал двухсотый год новой эры… в продолжении последних тридцати лет много тысяч техников, инженеров, агрономов, математиков, архитекторов и других ученых-специалистов самоотверженно работали над осуществлением самой вдохновенной, самой героической идеи 2 века. Они решили обратить земной шар в гигантскую электромагнитную катушку и для этого обмотали его с севера до юга спиралью из стального , одетого в гуттаперчу троса длиной около 4 миллиардов километров. На обоих полюсах оно воздвигли электроприемники необычайной мощности и, наконец, соединили между собой все уголки Земли бесчисленным множеством проводов…

Неистощимая магнитная сила Земли привела в движение все фабрики, заводы, железные дороги и пароходы. Она осветила все улицы и все дома и обогрела все жилые помещения.

Она сделала ненужным дальнейшее употребление каменного угля, залежи которого уже давно иссякли. Она стерла с лица Земли безобразные дымовые трубы, отравляющие воздух. Она избавила цветы, травы и деревья от грозившего им вымирания и истребления…»

Почему такой проект с точки зрения физики не реален? (магнитное поле должно изменяться или проводник должен был двигаться в магнитном поле Земли)