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 кл." Бібліотека наочних посібників". Гальванометр демонстраційний -2шт, магніт демонстраційний - 4 шт., Котушка-2 шт., з'єднувальні дроти;
Відеомагнітофон Жорсткий диск компютера Детектор поліцейського Детектор металу в аеропорту Потяг 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! Зясуємо 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.взаємодіярухомими електрично зарядженимичастинками - 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).СІтесла
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).системі СІ вебер
Чи можливе існування струму в провіднику без джерела електричного струму?
досліду Що робимо?Що спостерігаємо? Висновки 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 імя Фарадея. М. Гельмгольц
Майкл ФАРАДЕЙ ( ) 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 ( ) 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· 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 В і протилежний до напряму лінії магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля. магнітний потік, створений магнітом зменшується (ΔФ < 0); напрям лінії магнітної індукції В і співпадає з напрямом лінії магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля. Знаючи напрям лінії магнітної індукції Ві визначаємо напрямок індукційного струму І і, 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 приΔΦ>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.
Перевір себе
Про що ми сьогодні дізналися? 1.Поясніть дії експериментатора у відеофрагменті (озвучте). відеофрагменті 2. Що поєднує малюнки з точки зору фізики?
Відеомагнітофон Жорсткий диск компютера Детектор поліцейського Детектор металу в аеропорту Потяг 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.