Урок на тему: «Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції»

Тип уроку: урок формування нових знань.Мета:Освітня -розкрити сутність явища електромагнітної індукції;показати значення цього явища для фізики і техніки;сформувати розуміння учнями фізичного змісту закону Фарадея;познайомити учнів з правилом Ленца. Розвиваюча -подальший розвиток навичок дослідницької діяльності (висувати гіпотези і перевіряти їх на дослідах);розвивати логічне мислення та вміння пояснити результати дослідів;подальший розвиток вмінь учнів спостерігати, порівнювати, застосовувати раніше засвоєні знання в новій ситуації, міркувати, аналізувати, робити висновки.Виховна -на прикладі біографічних фактів з життя М. Фарадея, показати цілеспрямованість і працьовитість вченого;подальше формування культури праці та дбайливого ставлення до приладів.Обладнання:ПК, проектор, диск «Фізика 7 -11 кл." Бібліотека наочних посібників".Гальванометр демонстраційний -2шт, магніт демонстраційний - 4 шт., Котушка-2 шт., з'єднувальні дроти;

ВідеомагнітофонЖорсткий диск комп’ютера

Детектор поліцейського

Детектор металу в аеропортуПотяг на магнітній подушці

Генератор

Що спільного між зображеннями на фото?

План уроку:

Повторимо.

Ідея уроку:

У природі немає випадкових явищ – користуймося ними

розумно!

Будемо шукати шляхи до нових знань!

З’ясуємо нове.

Узагальнимо нове.

Повторимо…

- Що називають магнітним полем?

Це така форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками, або це -зміна простору навколо намагнічених тіл.

- Що є силовою характеристикою магнітного поля?

Силовою характеристикою магнітного поля є вектор магнітної індукції В, який характеризує величину і напрям магнітного поля у цій точці і може мінятися з плином часу.

Повторимо…

- Яку фізичну величину називають магнітним потоком?

Магнітний потік — це фізична величина, яка характеризує розподіл магнітного поля по поверхні, обмеженій замкненим контуром, і чисельно дорівнює добуткові магнітноїіндукції В на площу S поверхні та на cos кута ά між вектором магнітної індукції і нормаллю до поверхні.

- Яка одиниця вимірювання магнітної індукції?

В системі СІ — в тесла (Тл).

Повторимо…

- Про що свідчить дослід Ерстеда?

При проходженні електричного струму по провіднику магнітна стрілка, розташована поблизу провідника, відхиляється від напрямку «північ — південь» . У разі ж відсутності струму стрілка знов встановлюється вздовж ліній магнітного поля Землі. Так учений з'ясував, що електричний струм чинить певну дію на магнітну стрілку.

-В яких одиницях вимірюється магнітний потік?

Магнітний потік вимірюється у системі СІ у вебер (Вб).

Чи можливе існування струму в провіднику без джерела електричного

струму?

№ досліду

Що робимо? Що спостерігаємо?

Висновки

1

2

3

4

Вводимо в котушку постійний магніт.

Відхилення стрілки гальванометра від нульової позначки.

При введенні в котушку постійного магніту виникає електричний струм.

Залишаємо магніт нерухомим.

Стрілка гальванометра статична.

Якщо магніт у котушці нерухомий - струм не виникає.

Виймаємо магніт з котушки.

Під час руху магніту стрілка гальванометра відхиляється в інший бік.

При виведенні з котушку постійного магніту виникає електричний струм.

Переміщуємо магніт з різною швидкістю.

Більше відхилення стрілки гальванометра від нульової позначки.

Сила струму залежить від швидкості внесення магніту в котушку.

електричний струм (індукційний струм) у котушці виникає тільки тоді,

коли магніт рухається відносно котушки (або коли змінюється

кількість ліній магнітної індукції, що пронизує поверхню, обмежену контуром) та залежить від

швидкості зміни магнітного потоку і величини індукції магнітного поля.

Висновок:

Електромагнітна індукція

Вітаю вас! Ви познайомились з явищем електромагнітної індукції.

Так чи може існувати електричний струм без джерела струму?

Явище електромагнітної індукції полягає у виникненні індукційного струму в замкнутому провідному контурі при зміні магнітного потоку, що пронизує цей контур.

… Доти, доки люди будуть користуватися благами електрики, вони завжди будуть із вдячністю згадувати ім’я Фарадея.

М. Гельмгольц

Майкл ФАРАДЕЙ (1791 — 1867)Видатний англійський фізик, хімік і фізико-хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле. Відкрив явище і встановив закон електромагнітної індукції, закони електролізу, явища пара- і діамагнетизму, обертання площини поляризації світла в магнітному полі.

Майкл ФАРАДЕЙ (1791 — 1867)Видатний англійський фізик, хімік і фізико-хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле. Відкрив явище і встановив закон електромагнітної індукції, закони електролізу, явища пара- і діамагнетизму, обертання площини поляризації світла в магнітному полі.

Закон електромагнітної індукції (закон Фарадея)

Електрорушійна сила індукції в контурі прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку через площу, обмежену контуром замкнутого провідника:

Практичне застосування закону Фарадея

• Яка ЕРС індукції виникає в контурі, якщо магнітний потік через площу, обмежену ним, за час 0,01 с рівномірно змінюється на 5·10

- 3 Вб?

• У котушці з 100 витків протягом 5 мс виникає ЕРС індукції 120 В. Як змінюється магнітний потік?

Як визначити напрямок індукційного струму в замкненому провідному контурі?

Правило Ленца:

індукційний струм у замкнутому контурі має такий напрям, що створений ним магнітний потік через площу, обмежену контуром, прагне компенсувати ту зміну магнітного потоку, яка викликає даний струм.

Алгоритм застосування правила Ленца

Якщо магніт…

… наближають до замкненого кільця:

… віддаляють від замкненого кільця:

• магнітний потік, створений магнітом збільшується (ΔФ > 0);

• напрям лінії магнітної індукції Ві протилежний до напряму лінії магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля.

• магнітний потік, створений магнітом зменшується (ΔФ < 0);

• напрям лінії магнітної індукції Ві співпадає з напрямом лінії магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля.

Знаючи напрям лінії магнітної індукції Ві визначаємо напрямок індукційного струму Іі, користуючись правилом буравчика або (правилом правої руки).

Застосуємо правило Ленца для знаходження напряму індукційного

струму в контурі для даних випадків

Алгоритм застосування правила Ленца

а) визначити напрям ліній магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля.

б) з' ясувати, збільшується потік магнітної індукції цього поля через

площу контура ΔΦ>0 чи зменшується ΔΦ<0 .

в) встановити напрям ліній магнітної індукції Ві магнітного поля індукційного струму Іі . Згідно з правилом Ленца ці лінії мають бути напрямлені протилежно лініям В при ΔΦ>0 і мати однаковий з ними напрям при ΔΦ<0 .

г) знаючи напрям ліній магнітної індукції Ві , знайти напрям індукційного струму Іі, користуючись правилом “свердлика”.

Про що ми сьогодні дізналися?

1. Поясніть дії експериментатора у відеофрагменті (озвучте).

2. Що поєднує малюнки з точки зору фізики?

ВідеомагнітофонЖорсткий диск комп’ютера

Детектор поліцейського

Детектор металу в аеропортуПотяг на магнітній подушці

Генератор

Що спільного між зображеннями на фото?

Домашнє завдання

І рівень: §16 , дати відповіді на питання;

ІІ рівень: § 16, дати відповіді на питання, створити словник з теми;

ІІІ рівень: § 16, дати відповіді на питання, впр. № (завдання №145, 146, 151) на ст. 85.