КЛИМОВА НАДІЯ ЛЕОНТІЇВНА

Викладач фізики Дніпродзержинського центру підготовки та

перепідготовки робітничих кадрів будівництва та автотранспорту

Методична проблема: Професійне спрямування учнів на уроках

фізики

Педагогічне кредо: Кожна людина може зробити те , що роблять

інші

Урок на тему: «Явище електромагнітної індукції»

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Фізика знаходиться у джерел революційних перетворень у всіх областях техніки

На основі її досягнень перебудовуються енергетика , зв’язок , транспорт , будівництво ,

промислове й сільськогосподарське виробництво.

Створений урок дає зрозуміти , що техніка ― йде слідами‖ фізичних відкриттів і

використовує ці відкриття для створення нових машин , приладів і технологій .

Якби все це служило виключно мирним цілям , то людство давно б забуло про

голод і різні хвороби .

Головною метою уроку є розвиток особистості учнів засобами фізики як

навчального предмета, зокрема завдяки формуванню в них фізичного знання про

явища природи , наукового світогляду і відповідного стилю мислення , екологічної

культури , розвитку в них експериментальних умінь і дослідницьких навиків, творчих

здібностей і схильності до креативного мислення ,зрозуміти наукові основи сучасного

виробництва , техніки і технологій , оволодіти основними методами наукового пізнання

і використати набуті знання в практичній діяльності .

На уроці були розкриті:

---- фізичні знання про явища електромагнітної індукції,використані історичні

матеріали для доведення того , що пізнання навколишнього світу — тривалий і

складний процес,учні ознайомилися з діяльністю та внеском відомих фізиків;

---- розкрита суть фундаментальних фактів , основних понять і законів фізики за

темою ;

---- сформовані в учнів прийоми розв’язування фізичних задач;

---- сформовані і розвинуті в учнів експериментальні уміння і дослідницькі

навички , уміння описувати і систематизувати результати спостережень, планувати і

проводити невеликі експерименти, робити узагальнення і висновки ;

---- розкрита роль фізичного знання в житті людини,суспільному виробництві і

техніці;

---- використані міжпредметні зв’язки , що сприяють забезпеченості узгодженості й

наступності у викладанні, якісному засвоєнні навчального матеріалу;

---- виховувати в учнів толерантність , наполегливість у досягненні мети .

Для пошуку матеріалів і втілення задуманого було створено 5 творчих малих груп.

Тема: «Електромагнітна індукція»

Тема уроку: Явище електромагнітної індукції. Девіз: «Дій локально, мисли – глобально»

(Девіз організації Грінпіс)

Навчальна мета: Поглибити і розширити поняття про явище електромагнітної

індукції, використати історичний матеріал для доведення того,

що пізнання навколишнього світу – тривалий і складний процес.

Розвиваюча мета: Розвиток конструктивного мислення, продовжити формування

умінь аналізувати досліди, показ практичного застосування знань

цього явища в виробничому навчанні за допомогою встановлення

міжпредметних зв’язків; вміння працювати в малих групах ,

слухати своїх колег.

Виховна мета: виховання позитивного інтересу до вміння аналізувати досліди,

активного відношення до праці, свідомої дисципліни, культури мови,

виховувати в учнів толерантність, наполегливість у досягненні мети.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Метод ПРОВЕДЕННЯ: пояснювально – ілюстративний, демонстративно –

дослідницький, частково – пошуковий, проблемний.

Міжпредметні ЗВ”ЯЗКИ: Електротехніка : «Електромагнетизм і електромагнітна індукція» ,

Спецтехнологія: Обладнання зварювального процесу».

Інформатика: «Тестовий редактор Word»

Методики проведення: «Ерудит; тестові завдання, робота з картками - завданнями,

проведення експерименту, розв’язання задач.

Матеріально – технічне обладнання: комп’ютери, дидактичний матеріал

в електронному варіанті, плакати, гальванометр, амперметр

демонстраційний , магніт прямий ,трансформатор універсальний,

реостат на 50 Ом, вимикач демонстративний, штатив

універсальний, батарея акумуляторів, провідники з’єднувальні,

електромагніт, котушки – 3шт, кільце Фарадея, гнучкий провід.

Етап уроку

Структура та зміст

діяльності на уроці Форма роботи

1. Установчо-

мотиваційний

- Організаційно вступна

частина.

- Повідомлення теми, мети

уроку.

- Мотивація навчальної

діяльності учнів.

Розгляд теми, мети та

питань уроку.

2. Активізація опорних

знань та вмінь.

2.1Інтелектуальна гра «

Ерудит».

На екрані монітора

знаходиться файл.

Запитання ставить

учитель, а члени команд

повинні дати вичерпну

відповідь, приймається

доповнення команд

- супротивниць.

3. Викладення нового

матеріалу

4. Перевірка якості

засвоєння вивченого

матеріалу.

5.Системноузагльнюючий

Етап.

3.1. Історія відкриття

явища електромагнітної

індукції.

3.2. Демонстрація дослідів

з явищ електромагнітної

індукції .

3.3. Фізична суть

електромагнітної індукції.

3.4. Застосування явища

електромагнітної індукції.

3.5. Енергозбереження та

екологічні проблеми.

4.1. Тестові завдання

5.1. Підсумки уроку.

5.2. Оцінка навчальної

діяльності учнів.

5.3. Домашнє завдання:

опрацювати теоретичний

матеріал за відповідною

темою.

творчих груп.

групи демонструють

досліди на явища

електромагнітної

індукції.

Учні 1V – ї творчої

групи розкривають

фізичну суть явища

електромагнітної

індукції.

Учні V творчої групи

провели екскурсію по

кабінетам майстерні.

Плакати, лозунги.

На екрані монітора

знаходиться файл з

завдання- ми – тестами.

Учні відповідають на

питання і отримують

відповідні бали.

Підведення підсумків

уроку з учнями у формі

бесіди, оцінка навчальної

діяльності груп в цілому

та індивідуальної участі

кожного.

1. Установочно – мотиваційний етап .

(повідомлення теми і мети уроку) – 2хвилини

Вступне слово викладача

Командир групи повідом про готовність учнів до уроку (командир групи інформує).

Викладач. Шановні учні, сьогодні розпочинаємо вивчення нової теми:

«Явище електромагнітної індукції»

На уроці треба поглибити і розширити поняття про явище електромагнітної індукції,

використати історичний матеріал для доведення того, що пізнання навколишнього світу

– тривалий і складний процес. Показати практичне застосування цього явища в

виробничому навчанні.

Для досягнення цієї мети поряд зі звичними методами – експериментом і

фронтальною бесідою використовується метод роботи учнів у творчих малих групах.

Цей метод активізує помилкову діяльність учнів, залучає їх до самостійного отримання

знань, сприяє організації їхньої роботи, змушує переглянути свої знання під час

навчання інших.

Група ділиться на 5 творчих малих груп. А ось правила роботи в групі.

Правила роботи в групі:

1. Бери активну участь у роботі групи.

2. Слухай своїх колег.

3. Зроби свій внесок у результат роботи групи.

4. Проси про допомогу, якщо її потребуєш.

5. Допомагай іншим.

Розкрийте зошити та запишіть число і тему уроку ( учні записують в зошити тему

написану на дошці.)

План викладання нового матеріалу на (дошці)

1. Історія відкриття явища електромагнітної індукції.

2. Демонстрація дослідів з явищ електромагнітної індукції.

3. Фізична суть явища електромагнітної індукції.

4. Застосування явища електромагнітної індукції.

5. Енергозбереження та екологічні проблеми.

А також цей план у вас є в опорних конспектах.

2. Активізація опорних знань та вмінь.

Щоб приступити до вивчення нової теми треба пригадати матеріал базуючих тем

фізики. Для цього проведемо інтелектуальну гру «Ерудит».

На моніторі комп’ютера знаходиться файл, учні повинні дати обґрунтовані відповіді

на поставлені запитання.

1. Яке явище ми спостерігаємо на моніторі комп’ютера?

( Поява електричного заряду )

2. Як виникає перерозподіл електричних зарядів між тілами, що дотикаються?

( Заряд може передаватись від одного тіла до іншого, причому його сумарна

величина є постійного, а знак заряду не змінюється ).

3. Як взаємодіють наелектризовані тіла?

( Після передавання заряду від палички до гільзи, вона починає

відштовхуватись внаслідок однойменності зарядів, а ці заряди створюють

однойменні електричні поля навколо гільзи і палички).

4. Які особливості мають лінії напруженості електричного поля?

( Лінії напруженості починаються на позитивних і закінчуються на негативних зарядах).

5. Що ми бачимо на екрані?( На екрані ми бачимо «Електричний вітерець»

.Електричне поле прискорює електрони. Потік іонів відхиляє полум’я свічки,

яке є також іонізованим газом.)

6. Чому взаємодіють між собою провідники зі струмом ?

( Тому що між ними існує магнітна взаємодія, оскільки вона схожа на дію

струмів на магніти, а також дії магнітів на струми.)

7. Що спостерігаємо ми на моніторі.

( Магнітне поле навколо провідників зі струмом.)

8. Як розташовуються силові лінії магнітного поля навколо витка зі струмом?

(Силові лінії магнітного поля навколо витка зі струмом представляють

собою кола, центром яких і є провідник.)

9. Як діє магнітне поле на провідник зі струмом?

(На провідник зі струмом магнітне поле, в якому знаходиться цей провідник,

діє з певною силою.)

Учні , ви дуже добре виконали це завдання.

III. Викладення нового матеріалу.

А зараз давайте разом з вами відправимося в чарівний світ електромагнетизму.

Учитель.

1. Стосовно однієї з гіпотез, динозаври вимерли із – за різкої зміни величини

магнітного поля землі.

( демонстрація малюнку )

2. А полярні сяйва – зрили проявлення того, що у Землі є магнітне поле.

( демонстрація малюнка )

3. Силові лінії геомагнітного поля поширюються далеко за межі атмосфери.

( демонстрація малюнка )

4. Радіаційні пояса Землі – області ближнього космосу , де геомагнітне

поле утримує заряджені частки.

( демонстрація малюнка)

Ще можна приводити багато прикладів. Електромагнетизм широко

використовується в науці і техніці. Без знань законів електромагнетизма були б не

можливі ні енергетика, ні радіотехніка, морська і космічна навігація, автоматика, Е В М

і т.д.

Мою розповідь продовжать учні I – II творчих груп, вони підготували матеріал про

історію відкриття явища електромагнітної індукції.

Ампер. Вольт

Араго. Ерстед.

Фарадей.

Учень 1.

Близько 1800 року Вольта Алєсандро винайшов «вольтів стовп» - джерело

постійного струму. В 1820 р Ерстед відкрив дію струму на магнітну стрілку. Декількома

місяцями пізніше Ампер зробив дослід з двома паралельними провідниками. Ним же

були досліджені властивості соленоїда і побудований прилад з назвою гальванометр. В

той же період Араго відкрив явище намагнічування і побудував перший електромагніт.

Учень 2.

Ця епоха великих відкриттів в тісному зв’язку з бурхливим прогресом в

промисловості в період початкового розвитку й затвердження капіталізму після

перемоги над феодалізмом.

Різко збільшилася потреба в більш сучасній техніці виробництва, транспорту,

зв’язку.

Учень 3.

Плеяда першокласних вчених професорів кращих університетів Європи займаються

винахідництвом і розв’язанням нових проблем і крок за кроком проникають в

невідомий світ електричних явищ і законів будови матерії.

Учень 4.

Серед цих блискучих імен виділяється ім’я великого англійського фізика і хіміка

Майкла Фарадея вченого – самоучки, який отримав у школі тільки початкову освіту.

Генія Фарадея належить ідея про електромагнітне поле і яка лягла в основу всього

подальшого розвитку фізики і техніки. У березні 1813 року Фарадей виконав роботи в

області хімії, а з 1820року переважно в області електрики.

Учень 5.

Упевненість в єднанні сил природи – основна риса світогляду Фарадею. 29 серпня

1831року Фарадею вдалося на досліді спостерігати явище електромагнітної індукції при

зміні струму. Рідкісний випадок, коли дата нового чудового відкриття відомо так точно.

Час показав, яке велике значення мало відкриття Фарадея. Повторюючи слова

Гельмгольца, можна повним правом сказати: «поки люди будуть користуватися

благами електрики, вони будуть пам’ятати ім’я Фарадея».

Учень 6.

Найважливіший факт, який удалося виявити, - це дуже тісний зв'язок між

електричним полем і магнітним. Поле що змінюється в часі здатне породжуватися без

допомоги зарядів, а електричне може безпосередньо породжувати магнітне. Без цього

зв’язку між полями, різноманітність прояви електромагнітних сил не була б такою

широкою яка вона є насправді. Не існувало б ні радіохвиль, ні світла.

Учень 7.

Перший вирішальний крок у відкриті нових властивостей електромагнітних

взаємодій зробив основоположник уявлень про електромагнітне поле Майкл Фарадей.

Цей вчений був упевнений в єдиній природі електричних і магнітних явищ. Пошуки

Фарадея тривали від 1821 до 1831року.

Учень 8.

Електричний струм, міркував він, здатний намагнітити кусок заліза. Чи не може

магніт в свою чергу викликати появу електричного струму?

Довгий час нічого виявити не вдавалося. Важко було додуматися до головного:

тільки рухомий магніт (учень показує магніт), або змінний струм можуть збуджувати

електричний струм у котушці (показує котушку).

Учень 9.

Отже, спочатку була відкрита індукція в нерухомих один від одного провідниках

(про образ сучасного трансформатора). Потім, ясно розуміючи, що наближення або

віддалення провідників зі струмом повинно приводити до такого самого результату, як

замикання та розмикання кола. Фарадей за допомогою дослідів довів, що струм виникає

при переміщенні котушок одної відносно одної.

Учень 10.

Продовжуючи розповідь, треба пригадати один із перших дослідів вченого було

«кільце Фарадея»: на металевому кільці намотані дві котушки ізольованої проволоки (

прообраз сучасного трансформатора).

Замкнення струму в одній обмотці викликає намагнічування залізного кільця. Виходить

так ніби в другу обмотку раптом входить магніт. Розімкнення струму супроводжується

розмагнічуванням осердя, що відповідає видаленню магніту.

Учитель.

А тепер III творча група виконає декілька дослідів, які дозволять нам в більш

загальному вигляді сформулювати виникнення індукційного струму.

Прослухайте інструктаж з безпеки життєдіяльності при виконанні практичних

дослідів.

Інструктаж з безпеки життєдіяльності при виконанні практичних завдань.

1. Чітко з’ясуйте порядок і правила безпечного проведення досліду.

2. Розміщуйте прилади , матеріали , обладнання на своєму робочому місці , щоб

запобігти їх падінню або перекиданню.

3. Не залишайте робоче місце без дозволу викладача .

4. Під час проведення дослідів не допускайте граничних навантажень

вимірювальних приладів .

5. Джерело струму в електричне коло вмикайте в останню чергу .

6. Не доторкайтесь до елементів кола , що мають ізоляції та перебувають під

напругою .

7. Після закінчення роботи вимкніть джерело електропостачання , а потім розберіть

електричне коло.

Учень 1 виконує дослід .

В замкнутому контурі індукується струм , якщо магніт вводити в котушку або

виводити з неї, причому з наближенням магніту до котушки стрілка

гальванометра відхиляється в одну сторону , а при вийманні магніту в іншу

сторону, отже напрямлення індукційного струму міняється . Величина

індукційного струму залежить від швидкості зміни магнітного потоку всередині

котушки.

Учень 2 виконує дослід.

Приблизимо до нерухомого магніту або віддалимо від нього котушку з

ізольованим провідником кінці якого приєднані до гальванометра . В котушці виникає

індукційний струм .

Учень 3виконує дослід

.

Дві котушки розташовані рядом ,кінці другої котушки з’єднані з

гальванометром ,змінюючи силу струму в першій котушці за допомогою реостата ,ми

отримаємо індукційний струм в другій котушці.

Учень 4 виконує дослід.

Ефект збільшується якщо в середину котушок вставити металеве осердя .

Осердя намагнічується під дією струму першої котушки , всяка зміна в ній сили струму

різко змінює магнітний потік ,який охоплюється другою котушкою . В результаті у

другій котушці виникає індукційний струм.

Учитель.

ІV творча група на основі проведених дослідів підводить учнів до фізичної суті

явища електромагнітної індукції.

Учень 1.

Уважний розгляд самих різноманітних дослідів показує, що індукційний струм виникає

тоді і тільки тоді , коли змінюється магнітний потік Ф ; індукційний струм ніколи не

виникає , якщо магнітний потік Ф через даний контур остається незмінним .І так : при

зміні магнітного потоку через провідний контур , в цьому контурі виникає електричний

струм . В цьому і є один із важливих законів природи – електромагнітної індукції –

відкритий Фарадеєм у 1831 році.

Учень 2.

Для збудження електричного струму в замкнутому контурі необхідно змінювати

магнітний потік через цей контур.

Учень3 .

Явище електромагнітної індукції полягає ось у чому :

Під час зміни будь – якої зміни магнітного потоку, що пронизує контур провідника, в

останньому виникають сторонні сили ( дія яких характеризується електромагнітною

силою індукції) .

Учень 4.

А) Якщо контур провідника замкнутий, то в ньому виникає струм, який називається

індукційним;

Б) якщо контур розімкнений, то на його кінцях виникає різниця потенціалів.

Учень 5 .

Індукційний струм тим більший , чим сильніший магніт , чим більша кількість витків

котушки і швидкість руху магніту і чим менший опір кола.

Учитель .

V творча група виявила електротехнічні прилади , робота яких основана на явищі

електромагнітної індукції.

Учні відвідали майстерні центру та доповіли , що у виробничих кабінетах є

трансформатори , електричні машини , магнітні пускачі . В столярній майстерні є

деревообробні станки ,головним електроприводом яких є двигун . В майстерні є багато

електрифікованих інструментів.

Учитель.

А зараз я всім учням пропоную розв’язати якісну задачу.( Умова задачі є в опорних

конспектах.)

Задача.

У багатьох електромагнітних реле є рухомі металеві якорі. У вантажних

електромагнітах якорем є і самі стальні конструкції, якими необхідно піднімати ,

наприклад , металолом. Яку роль виконує магнітний потік ? Чи є економія

електроенергії ?

Розв’язання . Магнітний потік від циліндричної котушки намагнічування протікає

через осердя, замикаючись через вантаж , притягує його ,намагаючись зменшити

повітряні зазори , так як повітряний зазор зводиться до мінімуму є економія

електроенергії.

Фронтальне опитування всіх учні. Учні називають електротехнічні пристрої , робота

яких основана на явищі електромагнітної індукції.

Учні називають :

Індукційні генератори струму.

Індукційні плавильні печи.

Трансформатори.

Вимірювальні прилади з рухомою котушкою.

Лічильники електроенергії.

Електродинамічні мікрофони.

Електромагніти в електричних дзвониках ,телеграфних

апаратах,реле,електромагнітних кранах.

Учитель

Всі учні збирали матеріал щодо питань енергозбереження та екологічних проблем

які виникають завдяки розвитку науки і техніки.

Основою розвитку сучасної цивілізації є енергетика. Від стану енергетики залежать

типи науково – технічного процесу інтенсифікації виробництва й життєвий рівень

людей. У нашій країні гостро стоять питання енергетики та екології. Пропоную всім

учням стисло висловити свою думку щодо цього питання.

Учні обмінюються своїми знаннями.

- Темпи виробництва енергії в світі нині перевищують темпи зростання

населення і становлять близько 3 % щорічно .

- Подолання енергетичної кризи – перехід до масштабного використання

відновлених джерел енергії , з яких найпотужнішим є сонячне

випромінювання .

- Екологічний вплив ТЕС - виділення великої кількості тепла ,

забруднення атмосфери газоподібними і пиловими викидами .

- Значне забруднення атмосфери спричиняють автомобільні двигуни й

дизельні енергетичні установки .

- Радіоактивне забруднення .

- Відчуження земель під лінії електропередач .

- Альтернативні джерела енергії – енергія вітру , морів і океанів,

підземного тепла ,біоенергетичні технології.

- Енергозберігаючі технології ,енергозбереження – це головний шлях

сучасного виробництва в розвинутих країнах .

- Новітні галузі екології – урбоекологія ,мілітаристична екологія ,

екологія космосу , радіоекологія.

5. Перевірка якості засвоєння вивченого матеріалу.

Тестові завдання.

1. Як називаються явища в електричних і магнітних полях що змінюються з часом .

А. Статичні явища .

Б. Явища електромагнітної індукції .

В. Електричні явища .

Г. Магнітні явища .

2. Який видатний англійський фізик експериментально відкрив явище

електромагнітної індукції.

А. Ханс Ерстед .

Б. Алєсандро Вольта .

В. Араго.

Г. Майкл Фарадей .

3. В яких випадках у замкнутому провіднику, який міститься в магнітному полі,

виникає струм ?

А. Струм виникає під час відносного руху магніту і провідника .

Б. Струм виникає коли провідник і магніт нерухомі.

4. Сполучити назви величин з їх позначеннями.

А. Магнітна індукція . А. L.

Б. І індуктивність . Б.Ф.

В. Швидкість зміну магнітного потоку . В. В.

Г. Енергія магнітного поля. Г. Е.

5.У разі зміни магнітного поля в котушці виникає………………струм.

А.Електричний

Б.Магнітний

В.Динамічний

Г.Індукційний

6.Напрями струму в двох провідниках співпадають, як вони між собою будуть

взаємодіяти . Виберіть правильне твердження.

А.Проводи притягуються.

Б.Магнітне поле створюється тільки струмом, який проходить по проводу

В.Проводи відштовхуються.

Г.Якщо в обох проводах змінити напрям струму на протилежність, вони

відштовхуватимуться.

7.Виберіть правильне твердження щодо магнітних властивостей різних речовин.

А.Магнітна проникність заліза менша за 1.

Б.Залізо феромагнетиком

В.Магнітна проникність парамагнетиків менша за 1.

Г. Магнітна проникність діамагнетиків більша за 1.

8.»Поворот магнітної стрілки поблизу провідника зі струмом пояснюються тим, що на

неї діє ……..»Виберіть правильне твердження

А.Магнітне поле, створене в провіднику рухомими зарядами

Б.Електричне поле, створене зарядами провідника

В.Електричне поле, створене рухомими зарядами провідника

9.Назвіть приклад (пристрій),у якому використовуються поворот рамки зі струмом у

магнітному полі.

А.Гучномовець

Б.Амперметр

В.Електромагніт

10. Який з наведених нижче виразів характеризує силу дії магнітного поля на провідних

зі струмом.

А.B I L SIN

Б. B g V SIN

Г. E g.

5.Системно – узагальнюючий етап.

5.1 Підсумки уроку.

5.2 Оцінка навчальної діяльності .

5.3 Домашнє завдання.

ОЦІНКА НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

Прізвище

, ім’я

учня.

Інтелектуальна

гра ―Ерудит‖

Історія

відкриття

явища.

Дослідження Енергозб. Тестування Бали

1.

2.

3.