Главная › Обзоры › Конспект урока «Магнитный поток. Электромагнитная индукция

Конспект урока «Магнитный поток. Электромагнитная индукция

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

Образовательные – раскрыть сущность явления электромагнитной индукции; разъяснить учащимся правило Ленца и научить их пользоваться им для определения направления индукционного тока; разъяснить закон электромагнитной индукции; научить учащихся производить расчет ЭДС индукции в простейших случаях.
Развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить и обобщать. Развивать мотивы учения и интерес к физике. Развивать умение видеть связь между физикой и практикой.
Воспитательные – воспитывать любовь к ученическому труду, умение работать в группах. Воспитывать культуру публичных выступлений.

Оборудование:

Учебник «Физика – 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин.
Г.Н. Степанова.
«Физика – 11». Поурочные планы к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева. автор – составитель Г.В. Маркина.
Компьютер и проектор.
Материал «Библиотека наглядных пособий».
Презентация к уроку.

План урока:

Этапы урока	Время мин.	Методы и приемы
1. Организационный момент: Введение Исторические сведения		Сообщение учителем темы, целей и задач урока. Слайд 1. Жизнь и деятельность М.Фарадея. (Сообщение учащегося). Слайды 2, 3, 4.
2. Объяснение нового материала Определение понятий «электромагнитная индукция», «индукционный ток». Введение понятия магнитного потока. Связь магнитного потока с числом линий индукции. Единицы магнитного потока. Правило Э.Х.Ленца. Изучение зависимости индукционного тока (и ЭДС индукции) от числа витков в катушке и скорости изменения магнитного потока. Применение ЭМИ на практике.		1. Демонстрация опытов по ЭМИ, анализ опытов, просмотр видеофрагмента «Примеры электромагнитной индукции», Слайды 5, 6. 2. Беседа, просмотр презентации. Слайд 7. 3. Демонстрация справедливости правила Ленца. Видеофрагмент «Правило Ленца». Слайды 8, 9. 4. Работа в тетрадях, выполнение рисунков, работа с учебником. 5. Беседа. Эксперимент. Просмотр видеофрагмента «Закон электромагнитной индукции». Просмотр презентации. Слайды 10, 11. 6. Просмотр презентации Слайд 12.
3. Закрепление изученного материала	10	1. Решение задач № 1819,1821(1.3.5) (Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова)
4. Подведение итогов	2	2.Обобщение изученного материала учащимися.
5. Домашнее задание	1	§ 8-11 (учить), Р. №902(б,г,е),911 (письменно в тетрадях)

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

1. Электрические и магнитные поля порождаются одними и теми же источниками – электрическими зарядами. Поэтому можно сделать предположение о том, что между этими полями существует определенная связь. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в 1831 году в опытах выдающегося английского физика М. Фарадея, в которых он открыл явление электромагнитной индукции. (слайд 1).

Эпиграф:

«Счастливая случайность
выпадает лишь на одну долю
подготовленного ума».

Л.Пастернак

2. Краткий исторический очерк о жизни и деятельности М.Фарадея. (Сообщение учащегося). (Слайды 2, 3).

II. Впервые явление, вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в 1831 году М.Фарадей. Он решил проблему: может ли магнитное поле вызывать появление электрического тока в проводнике? (Слайд 4).

Электрический ток, рассуждал М.Фарадей, может намагнитить кусок железа. Не может ли магнит, в свою очередь, вызвать появление электрического тока? Долгое время эту связь обнаружить не удавалось. Трудно было додуматься до главного, а именно: движущийся магнит, или меняющееся магнитное поле, может возбудить электрический ток в катушке. (Слайд 5).
(просмотр видеофрагмента «Примеры электромагнитной индукции» ). (Слайд6).

Вопросы:

Как вы думаете, что приводит к возникновению электрического тока в катушке?
Почему ток был кратковременным?
Почему тока нет, когда магнит находится внутри катушки (Рисунок 1), когда не перемещается ползунок реостата (Рисунок 2), когда одна катушка перестает двигаться относительно другой?

Вывод: ток появляется при изменении магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур меняется.
В случае изменяющегося магнитного поля его основная характеристика В – вектор магнитной индукции может меняться по величине и направлению. Но явление электромагнитной индукции наблюдается и при магнитном поле с постоянной В.

Вопрос: Что же при этом меняется?

Изменяется площадь, которую пронизывает магнитное поле, т.е. изменяется число силовых линий, которые пронизывают эту площадь.

Для характеристики магнитного поля в области пространства вводят физическую величину – магнитный поток – Ф (Слайд 7).

Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют величину, равную произведения модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и n .

Ф = ВS cos

Произведение В cos = В n представляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль n к плоскости контура. Поэтому Ф = В n S.

Единица магнитного потока – Вб (Вебер).

Магнитный поток в 1 вебер (Вб) создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м 2 , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Главное в явлении электромагнитной индукции состоит в порождении электрического поля переменным магнитным полем. В замкнутой катушке возникает ток, что и позволяет регистрировать явление (Рисунок 1).
Возникающий индукционный ток того или иного направления как-то взаимодействует с магнитом. Катушка с проходящим по ней током подобно магниту с двумя полюсами – северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какой конец катушки выполняет роль северного полюса. На основании закона сохранения энергии можно предсказать, в каких случаях катушка будет притягивать магнит, а в каких отталкивать.
Если магнит приближать к катушке, то в ней появляется индукционный ток такого направления, магнит обязательно отталкивается. Для сближения магнита и катушки нужно совершить положительную работу. Катушка становится подобной магниту, обращенному одноименным полюсом к приближающемуся к ней магниту. Одноименные полюса отталкиваются. При удалении магнита наоборот.

В первом случае магнитный поток увеличивается (Рисунок 5), а во втором случае уменьшается. Причем в первом случае линии индукции В/ магнитного поля, созданного возникшим в катушке индукционным током, выходят из верхнего конца катушки, т.к. катушка отталкивает магнит, а во втором случае входят в этот конец. Эти линии на рисунке изображены более темным цветом. В первом случае катушка с током аналогична магниту, северный полюс которого находится сверху, а во втором случае – снизу.
Аналогичные выводы можно сделать с помощью опыта показанного на рисунке (Рисунок 6).

(Просмотр фрагмента «Правило Ленца»)

Вывод: Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым вызван. (Слайд 8).

Правило Ленца. Индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором возникает противодействие причинам, его породившим.

Алгоритм определения направления индукционного тока . (Слайд 9)

1. Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S).
2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф>0, если выдвигается, то ∆Ф<0).
3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф>0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.
Опыты Фарадея показали, что сила индукционного тока в проводящем контуре пропорциональна скорости изменения числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. (Слайд 10).
При всяком изменении магнитного потока через проводящий контур в этом контуре возникает электрический ток.
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром.
Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.

(Просмотр фрагмента «Закон электромагнитной индукции» )

(Слайд 11).

ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Открытие электромагнитной индукции внесло существенный вклад в техническую революцию и послужило основой современной электротехники. (Слайд 12).

III. Закрепление изученного

Решение задач № 1819, 1821(1.3.5)

(Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова ).

IV. Домашнее задание:

§8- 11 (учить), Р. № 902(б, г, е), № 911 (письменно в тетрадях)

Список литературы:

Учебник «Физика – 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин .
Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова .
«Физика – 11». Поурочные планы к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева. автор-составитель Г.В. Маркина .
В/м и видеоматериалы. Школьный физический эксперимент «Электромагнитная индукция» (разделы: «Примеры электромагнитной индукции», «Правило Ленца», «Закон электромагнитной индукции»).
Сборник задач по физике 10-11. А.П.Рымкевич .

УРОК ПО ФИЗИКЕ. ПОДГОТОВИЛ УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ КАЗАКОВ ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ.

Тема урока: Магнитный поток

Цель урока

1.Ввести определение магнитного потока;

2.Развивать абстрактное мышление;

3.Воспитывать аккуратность, точность.

Задачи урока: Развивающая

Тип урока изложение нового материала

Оборудование: компьютер , LCD -проектор , проекционны й экран .

Ход урока

1.Проверка домашнего задания

1.Что такое вектор магнитной индукции?

1.Ось, проходящая через центр постоянного магнита;

2. Силовая характеристика магнитного поля;

3. Линии магнитного поля прямого проводника.

2. Вектор магнитной индукции …

2.выходит из южного полюса постоянного магнита;

3. 1. Выберите верное(-ые) утверждений-я).

А: магнитные линии замкнуты

Б: магнитные линии гуще располагаются в тех областях, где магнитное поле сильнее

В: направление силовых линий совпадает с направлением северного полюса магнитной стрелки, помещенной в изучаемую точку

Только А; 2. Только В; 3. А, Б, и В.

4. На рисунке представлены магнитные линии поля. В какой точке этого поля на магнитную стрелку будет действовать максимальная сила?

1. 3; 2. 1; 3. 2.

5 . В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник, по которому протекает ток силой 8А Определите индукцию этого поля, если оно действует с силой 0,02 Н на каждые 5 см длины проводника.

1. 0,05 Тл 2. 0,0005 Тл 3. 80 Тл 4. 0,0125 Тл

Ответы: 1-2; 2-3; 3-3; 4-2; 5-1.

2.Изучение новой

Постановка виртуальной задачи.

Мы пришли на очередной праздник плуга -Сабантуй. Но вот, казалось бы, огорчение - хлынул дождь. Я предлагаю вам игру-состязание, в которой нужно собрать как можно больше воды в вёдра. (Условие - собирать только падающий с неба дождь). Учениками проводится бурное обсуждение того, кто как будет собирать воду:- бежал бы против дождя; - желательно посуду по больше; - стоять на одном месте; - бежать туда, где дождь сильнее; - ведро держать перпендикулярно дождю. Эти примеры являются не опровержимыми. Дети сами пришли к выполнению цели урока – определение магнитного потока. Осталось сделать выводы и прийти к математическим формулировкам. Итак, магнитный поток (дождь) зависит от: - площади поверхности контура (ведра); - вектора магнитной индукции (интенсивность дождя); - угла между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости контура.

Закрепление

А теперь закрепляем наши выводы интерактивными моделями

2.Учебник: Пёрышкин А.В.,Гутник Е.М. Физика. 9 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2009.

3. Физика. 9кл. Поурочные планы к учебникам Перышкина А.В. и Громова С.В_2010 -364с

4. Тесты по физике к учебнику Пёрышкин А.В.,Гутник Е.М. Физика. 9 класс

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Тема «Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции», 9 класс

Цели урока:

Цель – достичь образовательных результатов.

Личностные результаты:

– развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;

– самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

– формирование ценностных отношений к результатам обучения.

Метапредметные результаты:

– овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования;

– освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем;

– формирование умений наблюдать, выделять главное, объяснять увиденное.

Предметные результаты:

– знать: магнитный поток, индукционный ток, явление электромагнитной индукции;

– понимать: понятие потока, явление электромагнитной индукции

– уметь: определять направление индукционного тока, решать типовые задачи ОГЭ.

Тип урока: изучение нового материала

Форма урока: урок-исследование

Технологии: элементы технологии критического мышления, проблемное обучение, ИКТ, технология проблемного диалога

Оборудование урока: компьютер, интерактивная доска, катушка, штатив с лапкой, полосовой магнит – 2 шт., демонстрационный гальванометр, провода, прибор для демонстрации правила Ленца.

Ход урока

Начало: 10.30

1. Организационный этап (5 минут).

Здравствуйте, ребята! Сегодня урок физики проведу я, меня зовут Иннокентий Иннокентьевич Малгаров, учитель физики Кыллахской школы. Очень рад работать с вами, с гимназистами, надеюсь, сегодняшний урок пройдет продуктивном ритме. На сегодняшнем уроке оценивается внимательность, самостоятельность, находчивость. Девиз нашего с вами урока «Все очень просто, нужно лишь понять!». Теперь, соседи по парте посмотрите друг на друга, пожелайте удачи и пожмите руки. Для наладки обратной связи я иногда буду хлопать в ладоши, а вы будете повторять. Проверим? Замечательно!

Посмотрите, пожалуйста, на экран. Что мы видим? Правильно, водопад и сильный ветер. Какое слово (одно!) объединяет эти два природных явления? Да, поток . Поток воды и поток воздуха. Сегодня также мы будем говорить о потоке. Только о потоке совсем другой природы. Вы догадываетесь о чем? С чем связаны темы, которые вы ранее проходили? Правильно, с магнетизмом. Поэтому, запишите тему урока в своих рабочих листах: Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции.

Начало: 10.35

2. Актуализация знаний (5 минут).

Задание 1. Посмотрите, пожалуйста, на экран. Что можно сказать о данном рисунке? Следует заполнить пропуски в рабочих листах. Посоветуйтесь с напарником.

1. Вокруг проводника с током возникает магнитное поле . Оно всегда замкнуто;

2. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции 0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Посмотрите на экран. По аналогии заполните второй столбец для контура в магнитном поле.

Посмотрите, пожалуйста, на демонстрационный стол. На столе вы видите стойку с подвижным коромыслом с двумя алюминиевыми кольцами. Одно целое, а другое – с прорезью. Мы знаем, что алюминий не проявляет магнитных свойств. Начинаем вводить магнит в кольцо с прорезью. Ничего не происходит. А теперь начнем вводить магнит в целое кольцо. Обратите внимание, сто кольцо начинает «убегать» от магнита. Останавливаем движение магнита. Кольцо тоже останавливается. Потом начинаем осторожно убирать магнит. Теперь кольцо начинает следовать за магнитом.

Попробуйте объяснить увиденное (учащиеся пытаются объяснить).

Посмотрите, пожалуйста, на экран. Здесь скрыта подсказка. (Учащиеся приходят к выводу, что при изменении магнитного потока можно получить электрический ток).

Задание 4. Оказывается, если изменить магнитный поток, то можно получить электрический ток в контуре. Как изменить поток вы уже знаете. Как? Правильно, можно усилить или ослабить магнитное поле, изменить площадь самого контура и изменить направление плоскости контура. Теперь я расскажу одну историю. Вы внимательно слушайте и параллельно выполните задание 4.

В 1821 году английский физик Майкл Фарадей вдохновившись работами Эрстеда (того ученого, который открыл магнитное поле вокруг проводника с током) поставил перед собой задачу получить электричество из магнетизма. Почти целых десять лет он носил в кармане брюк провода и магниты, безуспешно пытаясь получить из них электрический ток. И однажды, совершенно случайно, 28 августа 1831 года у него это получилось. (Подготовить и показать демонстрацию). Фарадей установил, что если катушку быстро надевать на магнит (или снимать с него) то в ней возникает кратковременный ток, который можно обнаружить с помощью гальванометра. Данное явление стали называть электромагнитной индукцией .

Данный ток называют индукционным током . Мы говорили, что любой электрический ток порождает магнитное поле. Индукционный ток тоже создает свое магнитное поле. Причем данное поле взаимодействует с полем постоянного магнита.

Теперь, используя интерактивную доску, определите направление индукционного тока. Какой вывод можно сделать относительно направления магнитного поля индукционного тока?

Начало: 11.00

5. Применение знаний в различных ситуациях (10 минут).

Я вам предлагаю решить задания, которые предлагаются в ОГЭ по физике.

Задание 5. К сплошному алюминиевому кольцу, подвешенному на шёлковой нити, подносят с постоянной скоростью полосовой магнит (см. рисунок). Что будет происходить с кольцом в это время?

1) кольцо останется в покое

2) кольцо будет притягиваться к магниту

3) кольцо будет отталкиваться от магнита

4) кольцо начнёт поворачиваться вокруг нити

Задание 6.

1) Только во 2.

2) Только в 1.

4) Только в 3.

Начало: 11.10

5. Рефлексия (5 минут).

Пришло время оценить результаты нашего урока. Что вы нового узнали? Достигнуты ли цели, которые были поставлены в начале урока? Что для вас было трудным? Что особенно понравилось? Какие чувства вы испытали?

6. Информация о домашнем задании

Найдите в своих учебниках тему «Магнитный поток», «Явление электромагнитной индукции» прочитайте и проверьте, сможете ли вы ответить на вопросы для самопроверки.

Еще раз спасибо за сотрудничество, за интерес и, в общем, за очень интересный урок. Желаю хорошо изучить физику и на ее основе познавать устройство мира.

«Все очень просто, нужно лишь понять!»

Фамилия, имя учащегося_______________________________________ученик(ца) 9 класса

Дата «____»________________2016 г.

РАБОЧИЙ ЛИСТ

Тема урока:___________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

644 " style="width:483.25pt;border-collapse:collapse;border:none">

Задание 4. Заполните пропуски.

1. Явление возникновения тока в замкнутом проводнике (контуре) при изменении магнитного поля, пронизывающего этот контур называется _______________________;

2. Ток, который при этом возникает в контуре называется ___________________________;

3. Созданное индукционным током магнитное поле контура будет направлено __________________ магнитного поля постоянного магнита (Правило Ленца).

https://pandia.ru/text/80/300/images/image006_55.jpg" align="left hspace=12" width="238" height="89">Задание 6. Имеются три одинаковых металлических кольца. Из первого кольца выводится магнит, во второе кольцо вводится магнит, в третьем кольце находится неподвижный магнит. В каком кольце течет индукционный ток?

1) Только во 2.

2) Только в 1.

Тема: Индукция магнитного поля. Магнитный поток

9 класс

Продолжительность урока – 45 мин;

Использование информационных технологий – проектор.

Индукция магнитного поля. Магнитный поток

Цели урока:

Организовать деятельность по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности;

Создать условия для развития памяти, логического мышления;

Создать условия для воспитания в учениках средствами урока уверенности в своих силах;

Создать условия для развитие умений использовать научные методы познаний.

Задачи урока:

Ввести понятие индукции магнитного поля;

Ввести определение магнитного потока.

Ход урока

1. Организационный этап

2. Проверка домашнего задания

3. Актуализация субъектного опыта учащихся

Фронтальный опрос (Слайд 6)

Как графически изображается магнитное поле?

Что называется линиями магнитной индукции?

В чем отличие однородного магнитного поля и неоднородного?

Как обнаруживается существование магнитного поля?

Как определить направление силы, с которой магнитное поле действует на проводник с током?

Сформулируйте правило левой руки.

4. Этап изучения новых знаний и способов деятельности

Некоторые магниты создают в пространстве более сильные поля, чем другие (Слайд 7 ).

Магнитное поле характеризуется векторной физической величиной, которая обозначается В.

В- индукция магнитного поля (магнитная индукция).

Рассмотрим опыт, представленный на рисунке (Слайд 8 )

Модуль этой силы, действующей на проводник с током зависит от: (Слайд 9 ):

Самого магнитного поля

Длины проводника

Силы тока

В = F/Il [ В ] = [Тл]

Эта величина принимается за модуль вектора магнитной индукции. В зависит только от поля и может служить его количественной характеристикой.

Введя такую физическую величину, как магнитная индукция можно дать более точное определение линий магнитного поля.

Линии магнитной индукции – это линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции (Слайд 10 ).

Магнитное поле называется однородным , если во всех его точках магнитная индукция В одинакова. В противном случае поле называется неоднородным ( Слайд 11 ) .

2. Величина, характеризующая магнитное поле – магнитный поток или поток вектора магнитной индукции Ф .

При увеличении вектора магнитной индукции в n раз, магнитный поток тоже увеличивается в n раз.

При увеличении контура в n раз, магнитный поток тоже увеличивается в n раз.

При ориентации контура перпендикулярно линиям магнитной индукции, магнитный поток – максимальный, при ориентации контура параллельно линиям магнитной индукции, то магнитный поток равен нулю

( Слайд 12-14 ).

Магнитный поток - Ф = BScos α , [Ф] = [Вб] ( Слайд 15 )

Т.о. магнитный поток, пронизывающий площадь контура, меняется при изменении модуля вектора магнитной индукции, площади контура и при вращении контура, т.е. при изменении его ориентации по отношению к линиям индукции магнитного поля.

5. Этап первичной проверки понимания изученного

Вопросы:

1. По какой формуле рассчитывается магнитный поток?

2. Когда магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, максимален? минимален? (Слайд 16 ).

6. Этап закрепления изученного

Задачи:

1. Вода в ручейке и в реке течет с одинаковой скоростью. В каком случае больше поток воды через решето, поставленное перпендикулярно течению?

2. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник 2 м действует сила 0,4 Н? Сила тока в проводнике 10 А.

3. Плоский контур площадью 20 см 2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5Тл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур, если нормаль к контуру составляет угол 60°С вектором индукции магнитного поля (Слайд 17 ).

7. Итоги, домашнее задание п.46, 47,

упр. 37, 38 ( Слайд 18 )

8. Рефлексия

Используемая литература

1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс. - М.: Дрофа, 200 9.

2. Громов С.В., Родина Н.А. Физика. 9 класс – М.: Просвещение, 2002.