Урок 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.

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.

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.

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.

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.

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.