Главный вывод из всех опытов: изменение магнитного поля

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №18
Кавказский район Краснодарский край
Урок по физике в 11 классе
Открытие явления электромагнитной индукции.
Магнитный поток.
Учитель физики
МБОУ СОШ №18
Гайдар О.К.
Тип урока - изучение нового материала.
Цель : изучить явление электромагнитной индукции и условия его
возникновения, показать причинно – следственные связи при наблюдении
явления ЭМИ, рассмотреть взаимосвязь , магнитного поля и
электрического, ввести понятие магнитного потока. Продолжить
формирование умений наблюдать, проводить опыты, объяснять увиденное,
делать выводы.
План урока.
1. Введение . Организационный момент
Создание мотивации, исторические сведения.
2. Изучение нового материала
А) Практическая работа учащихся. Работа в группах.
Б) Выводы учащихся по результатам опыта и обобщение.
В) Магнитный поток
3. Закрепление материала – решение качественных задач
4. Подведение итогов.
5. Домашнее задание : параграф 8, 9, письменно ответить на вопросы 1-3
к параграфу 8.
1. Как «Превратить магнетизм в электричество» задача из дневника М.
Фарадея 1821г.
Введение посвящено созданию познавательной ситуации для изучения
нового материала.
Мы изучали в электродинамике электрические и магнитные поля не
изменяющиеся с течением времени ( стационарные). Интересно, а
появляются ли новые явления при наличии переменных магнитных и
электрических полей?
Постараемся сегодня ответить на этот вопрос, подобно М.Фарадею, который
10 лет своей жизни посвятил этому решению и решил в 1831году. Итак,
проблема Фарадея: может ли магнитное поле вызвать появление
электрического тока в проводнике?
Явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока при
изменении в окружающем пространстве магнитного поля получило название
электромагнитная индукция или кратко ЭМИ.
2. Ребята сейчас мы пойдем по стопам ученых 19 века и повторим их опыты,
и их результаты обсудим, и сделаем выводы. Каждая группа сделает опыты.
Группа 1.
Соберите электрическую цепь состоящую из миллиамперметра и катушки.
Пронаблюдайте, что будет с показаниями прибора, если в катушку внести
магнит северным полюсом, а затем удалить магнит из катушки. Повторить
опыты, но теперь внося и вынося из катушки южный полюс магнита.
Магнит перемещайте медленно и быстро.
Что Вы наблюдаете? Возникал ли в замкнутой цепи электрический ток? Ток
постоянный или переменный? Как зависит величина тока от скорости
движения магнита?
Изменялось ли в пространстве магнитное поле, когда Вы перемещали
магнит?
Сделайте вывод из опыта.
Группа 2.
Составьте цепь состоящую из катушки и миллиамперметра. Постоянный
магнит поставьте вертикально, закрепив его в штативе. Надевайте на магнит
катушку медленно и быстро. Следите за показаниями миллиамперметра.
Переверните магнит другим полюсом и опыт повторите.
Что Вы наблюдаете? Возникал ли в замкнутой цепи электрический ток? Ток
постоянный или переменный? Зависела ли величина тока от скорости
движения катушки?
Изменялось ли в пространстве магнитное поле, когда Вы перемещали
катушку?
Сделайте вывод из опыта.
Группа 3.
Прибор, состоящий из 2 проводящих алюминиевых колец, скрепленных
планкой, установите на подставку .Прибор на подставке может свободно
вращаться. В сплошное кольцо вдвигайте северный полюс магнита, затем
выдвигайте его. Наблюдайте за поведением кольца. Повторите опыты,
вдвигая и выдвигая магнит южным полюсом. Сделайте опыт, внося и
вынося магнит в разрезанное кольцо.
Что происходило с кольцом в течение опытов? Изменялось ли в
пространстве магнитное поле? Что возникало в сплошном кольце? Почему
наблюдаются такие интересные явления, которые ВЫ наблюдаете в опытах?
Группа 4.
Соберите электрические цепи: 1. Гальванический элемент, ключ, катушка.
2. Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном
металлическом сердечнике.
Опыты: замкните ключ в 1 цепи, разомкните ключ. Обратите внимание на
показания миллиамперметра при замыкании и размыкании ключа в 1 цепи.
Возникает ли ток во 2 цепи, если ток в 1 цепи ток постоянный? Повторите
опыт , изменив направление тока в 1 цепи.
Что возникает в катушке, если по ней проходит электрический ток?
Изменяется ли магнитное поле в пространстве при замыкании и размыкании
ключа в 1 цепи? Как вы думаете, что приводит к возникновению тока во 2
цепи ? Почему ток кратковременный? Сделайте вывод из наблюдений.
Каждая группа знакомит класс с экспериментом и его результатом.
Формулирует вывод.
Если ученики затрудняются, то учитель корректирует и помогает
сформулировать вывод.
Главный вывод из всех опытов: изменение магнитного поля вызывает
возникновение тока. Этот ток получил название индукционный.
Следующая проблема: от чего зависит величина индукционного тока?
Ученики 1 и 2 группы знакомят с результатами опытов. Величина
индукционного тока зависит от быстроты изменения магнитного поля
Вывод учителя: величина индукционного тока зависит не просто от скорости
изменения магнитного поля (магнитной индукции), но и от скорости
изменения магнитного потока магнитной индукции. Для потока магнитной
индукции при любом расположении рамки записываем Ф =В S cos а, а
вывод можно записать I -
Ф
𝑡
. ( делаем рисунок 2.4 учебника стр. 31) .
Объясняем рисунок. Магнитный поток графически можно истолковать как
величину, пропорциональную числу линий магнитной индукции,
пронизывающих поверхность площадью S. Единицей Ф является 1 Вебер. 1
Вб= 1Тл м2.
3. Смотрим видеосюжет ЭМИ( электронный учебник 9-11класс), а озвучить
сюжет предлагается учащимся. Затем прослушиваем и смотрим ещё раз.
Решаем задачи по сборнику : Тестовые задания для подготовки к ЕГЭ по
физике.
( Шапошникова Т.Л., Пивень В.А., Бурцева Е.Н., Терновая
Л.Н.) Тест 11.1 стр.102 №1- №9
При решении задач организуем беседу для закрепления знаний.
4. Проводим подведение итогов урока и вновь формулируем решение задачи
М. Фарадея. 5. Задание на дом.