12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
 
Материал опубликовала
Веселова Наталья Ивановна143
Россия, Карелия респ., Беломорск
Материал размещён в группе «Учителя физики»

Тема урока: ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. 9 класс

Цели урока:

Дидактическая: изучение практической направленности знаний физических законов и формирование умений их применить на практике.

Образовательная: познакомить учащихся с явлением электромагнитной индукции, установить связь между магнитными и электрическими полями, показать значение этого явления для физики и техники. Воспроизвести опыты Фарадея, показать, что индукционный ток появляется при изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника.

Развивающая: создать условия для развития исследовательских и творческих навыков, навыков общения и совместной деятельности. Способствовать развитию умения выдвигать гипотезы, проверять их в процессе эксперимента, анализировать результаты, делать выводы;

Воспитательная: на примере великих ученых показать нравственные и культурные ценности человеческой жизни, идеалы и принципы творческой личности. Формировать умение высказывать свою точку зрения, выступать перед аудиторией, поддерживать интерес учащихся к предмету.

Оборудование:

Приборы и материалы: трансформатор, источник питания, лампочка на подставке, ключ, соединительные провода, миллиамперметры, катушка-моток, полосовой магнит, дугообразный магнит, реостат, штатив, катушка, модель электродвигателя.

компьютер, мультимедийный проектор, планшеты с выходом в Интернет у детей (смартфоны)

Наглядные пособия: интерактивная презентация к уроку выполненная в программе Nearpod (https://nearpod.com/ доступ к ресурсу открыт по коду XEZDR, до 29 июня) рабочие листы.

На интерактивной доске (или ноутбуках у детей) установить приложение «Лаборатория Фарадея», код для скачивания файла виртуальной лабораторной среды PIET https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/faraday

Тип урока: урок изучения нового материала.


Ход урока

слайд 1

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята! Для работы просьба подключить ваши планшеты (смартфоны) к интерактивной презентации по коду, ввести ваши фамилии.

На прошлом уроке мы познакомились с физической величиной, характеризующей магнитное поле – магнитный поток. Давайте проверим, как вы усвоили данное понятие.

Школьники проходят в индивидуальном режиме тест по теме «Магнитный поток» с последующей самопроверкой и комментированием правильности написанного ответа.

Вопросы теста:

Вопрос 1. Что представляет собой магнитный поток?

Ответ: множество векторов магнитной индукции, пронизывающих замкнутый контур Правильно, это то множество векторов, которые входят внутрь контура, пронизывая его.

Вопрос 2. Какой буквой обозначается магнитный поток?

Ответ: магнитный поток обозначается буквой Ф

Вопрос 3. В каких единица в системе СИ измеряется магнитный поток ( обозначение)?

Ответ: магнитный поток измеряется в Веберах (Вб)

Вопрос 4. От чего зависит магнитный поток?

Ответ: от индукции магнитного поля, от площади контура, от ориентации контура в пространстве.

Всё правильно.

слайд 3

Вопрос 5 (вопрос с открытым ответом)

Линии магнитной индукции лежат в плоскости замкнутого контура. Как изменится магнитный поток, если модуль вектора магнитной индукции увеличится в 3 раза?

Ответ: магнитный поток увеличится в 3 раза

Кратко подведение итогов теста

3. Выход на тему урока.

слайд 4. Видеоролик.

Почему алюминиевая тарелка парит в воздухе? Почему загорелись лампочки в светильнике?

( школьники пытаются предположить , дать ответы на поставленные вопросы)

Фронтальный эксперимент1.

Собирается цепь: Батарейка, лампа, ключ. При замыкании цепи лампочка загорается.

Почему загорелась лампочка?

Для ответа на вопрос учащиеся называют условия существования электрического тока в цепи: а. Наличие заряженных частиц; б. Наличие источника тока; в. Замкнутость цепи.

Учитель: т.е., если не выполняется, хотя бы одно из условий, ток в цепи возникнуть не может?

Давайте рассмотрим следующий эксперимент.

Опыт 2. Лампочка подключена к модели электродвигателя, вращаем ручку двигателя, батарейки нет, но лампочка горит. Почему загорелась лампочка без источника тока?

Учитель: При каких условиях происходит загорание лампочки? В магнитном поле катушки с током вращается замкнутый контур, и в нём возникает ток. Получается, что магнитное поле может порождать электрический ток.???? (проблема)

слайд 5

Этот вопрос поставили перед собой многие учёные 19 века, в их числе был и английский учёный Майкл Фарадей. В 1822 году он поставил перед собой задачу: «Превратить магнетизм в электричество!» - записал он в своём дневнике. Шёл он к своей цели почти десять лет. Как напоминание о том, над чем ему всё время следует думать, он даже носил в кармане магнит. И такая связь им была установлена в 1831 году 29 августа.

Впоследствии это явление было названо ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИЕЙ, что и является темой нашего урока. Запишите в тетрадь.

Слайд 6.

Такую же задачу: «Превратить магнетизм в электричество!» поставим перед собой и мы. Только на решение этой задачи нам отводится гораздо меньше времени.

Итак, давайте мысленно мы переместимся в те далёкие времена, воспроизведём опыты Фарадея и установим при каком условии в замкнутом контуре можно получить электрический ток.

Для этого мы разбились на 5 групп. Каждая группа получит задание, на выполнение которого отводится 15 минут. Затем представитель группы отчитается о проделанной работе и познакомит всех остальных с полученными выводами вывод.

Первая группа наблюдает возникновение электрического тока в катушке – мотке при внесении и вынесении из неё магнита; вторая группа наблюдает возникновение электрического тока в катушке – мотке при замыкании и размыкании цепи; третья группа наблюдает возникновение электрического тока в катушке – мотке при изменении силы тока реостатом; четвёртая группа наблюдает возникновение электрического тока в катушке – мотке при внесении и вынесении её из магнита; пятая группа наблюдает возникновение электрического тока в катушке – мотке при вращении её внутри магнита с использование виртуальной лабораторной среды PIET


ГРУППА 1. ЗАДАНИЕ. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при внесении и вынесении из неё магнита.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: катушка – моток, полосовой магнит, миллиамперметр.

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки.

Исследовательская деятельность

Результат

1. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, введите один из полюсов магнита в катушку.



2. На несколько секунд остановите магнит.

Отклонялась стрелка на миллиамперметре?




3. Затем выдвиньте магнит из катушки, наблюдая за показаниями миллиамперметра.



4. Возникал ли в катушке ток во время движения магнита относительно катушки; во время остановки.




5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время остановки.




6.При каком условии в катушке возникал ток?





ГРУППА 2. ЗАДАНИЕ . Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при замыкании и размыкании электрической цепи.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: миллиамперметр, катушка – моток, катушка с железным сердечником, ключ, соединительные провода, источник питания.

Соберите установку для опыта по рисунку.

t1591114811aa.jpg


Исследовательская деятельность

Результат

1. Соберите электрические цепи:

1. Гальванический элемент, ключ, катушка.

2. Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.



2.Наблюдая за показаниями миллиамперметра, замкните цепь.


3. Некоторое время , не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями миллиамперметра.


4. Затем цепь разомкните, наблюдая в этот момент за показаниями прибора.

Повторите эти действия несколько раз.


5. Возникал ли в катушке – мотке электрический ток при размыкании и замыкании цепи; при протекании через катушку постоянного тока?


6. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку - моток, во время размыкания и замыкания цепи; при протекании через катушку постоянного тока?


7. При каком условии в катушке - мотке возникал ток?





ГРУППА 3. ЗАДАНИЕ . Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при изменении силы тока с помощью реостата.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: миллиамперметр, катушка – моток, катушка с железным сердечником, ключ, реостат, соединительные провода, источник питания.

Соберите установку для опыта по рисунку.


t1591114811ac.jpg

Исследовательская деятельность

Результат

1. Соберите электрические цепи:

1. Гальванический элемент, ключ, катушка, реостат.

2. Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.



2. Замкните цепь.


3. Не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями миллиамперметра при перемещении ползунка реостата.


4.Не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями прибора,

при протекании через катушку постоянного тока. Повторите эти действия несколько раз.


5. Возникал ли в катушке – мотке электрический ток при перемещении ползунка реостата; при протекании через катушку постоянного тока?


6. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку - моток, при перемещении ползунка; при протекании через катушку постоянного тока?


7. При каком условии в катушке - мотке возникал ток?



ГРУППА 4. ЗАДАНИЕ. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при внесении и вынесении её из магнита.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: катушка – моток, полосовой магнит, миллиамперметр, штатив.

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки. Закрепите магнит на штативе.

Исследовательская деятельность

Результат

1. Наблюдая за показаниями

миллиамперметра, введите в один из полюсов магнита катушку.



2. На несколько секунд остановите катушку. Отклонялась стрелка на миллиамперметре?



3. Затем выдвиньте катушку из магнита, наблюдая за показаниями миллиамперметра.



4. Возникал ли в катушке ток во время движения катушки относительно магнита; во время остановки.



5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения катушки; во время её остановки.



6.При каком условии в катушке возникал ток?



ГРУППА 5. ЗАДАНИЕ. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при вращении внутри ее магнита, с использование виртуальной лаборатории.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: ноутбук с установленным приложением.

Исследовательская деятельность

Результат

Запустите с рабочего стола  ноутбука лабораторию Фарадея. Используя разные кнопочки, научись менять напряжение на батарейке, количество витков в катушках, устанавливать постоянный и переменный источник тока, менять лампочку на миллиамперметр.

1. Что происходит с лампочкой при перемещении катушки в катушку, если оставить одну катушку в другой без движения.


2.Замените  лампочку  миллиамперметром. Включите медленное вращение магнита. Наблюдайте за показаниями  миллиамперметра  вращая внутри катушки магнит.



3.Остановите вращение магниат. Как ведет себя стрелка на миллиамперметре?


4.Продолжите вращать магнит, наблюдайте за показаниями миллиамперметра. Измените скорость вращения магнита.



5.Возникал ли в катушке ток во время вращения; во время остановки магнита.


6.Включите визуализацию магнитного поля. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время вращения катушки; во время её остановки. В какую сторону двигались заряженные частицы в катушке?



7.При каком условии в катушке возникал ток?



Каждая группа знакомит класс с экспериментом и результатом, формулирует вывод.

Если ученики затрудняются, то учитель корректирует и помогает сформулировать вывод.

Слайд 7

Перечислим еще раз, когда же мы можем наблюдать данное явление.

Главный вывод из всех опытов: изменение магнитного потока вызывает возникновение тока в замкнутом контуре.

Данное явление – появление электрического тока и есть явление электромагнитной индукции (ЭМИ)

Слайд 8.

Переставьте слова в данном тексте, чтобы у вас получилось определение явления ЭМИ.

Ток, возникающий в результате этого явления, получил название индукционный.

Ребята, а вы не находите ничего необычного во всех этих опытах?

Правильно!!!! Ток существует, не смотря на отсутствие источника тока!

А ещё как видно из опытов этот ток меняет своё направление, такой ток называется переменным. Именно такой ток у нас вырабатывается в розетках.

А теперь, давайте, вернёмся к нашему опыту с лампочкой и моделью электродвигателя. Попробуем объяснить возникновение в ней тока.

Ответ: катушка вращается в переменном магнитном поле, значит, изменяется магнитный поток, следовательно, в цепи появился индукционный ток и лампочка загорелась.

Вернемся к опыту в видеоролике. Какое явление стало причиной загорания лампочек?

Ответ: явление ЭМИ

Открытие этого явления сыграло решающую роль в техническом прогрессе современного общества. На сегодняшний день явление электромагнитной индукции имеет важнейшее значение для нашей современной жизни, ведь львиная доля электроэнергии вырабатывается на основе этого явления.

Слайд 9

Хотя польза превращения магнетизма в электричество выявилось не сразу, лишь много лет спустя. Приведу вам такой исторический факт. Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошёл богатый коммерсант, оказывающий обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:

- Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, а где эта магнитная индукция нужна!?

- А для чего годится только что родившийся ребёнок? – ответил рассердившийся Фарадей. На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели. Явление электромагнитной индукции получило применение не только в промышленных масштабах, но и в быту.

Слайд 10

Перед вами карточки с различными приборами . Попробуйте разложить их на где группы.

Какое устройство вам незнакомо?

Слайд 11-12

Тест с выбором ответа

Какой из приведённых ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

A. отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

B. появление тока в замкнутой катушке при опускании в неё постоянного магнита

C. возникновение силы, действующей на проводник с током в магнитном поле

В катушке, соединенной с гальванометром, перемещают магнит. Величина индукционного тока зависит

А. от того, вносят магнит в катушку или его выносят из катушки

Б. от скорости перемещения магнита

Слайд 13

Рефлексия. Подведём итог нашего урока.

Напишите ваши пожелания и отзывы к уроку (можно отправить смайлик, свою фотографию и т.д.)

Домашнее задание:

Оформить краткий конспект в тетради «Явление электромагнитной индукции» используя материал учебника.









Опубликовано в группе «Учителя физики»


Комментарии (0)

Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.