Ястребова Елена Васильевна МОУ «Сутчевская СОШ» Мариинско-Посадского района ЧР

Задачи урока Продолжить развитие интереса и мышления учащихся, формирование знаний по физическим основам получения переменного тока и умений самостоятельно работать с учебной книгой. Развивать познавательный интерес при постановке учебной проблемы, организовать самоконтроль. Продолжать воспитание мировоззрения учащихся при описаний процессов передачи электроэнергии на расстоянии.

Учебные проблемы: Как возникает ЭДС, индуцируемая в рамке? Потеря электроэнергии на линиях электропередачи и как её избежать.

Содержание ВПС: ЭДС ИНДУКЦИИ - ЭДС, которая индуцируется в рамке, вращающейся с угловой скоростью в магнитном поле. ЗАКОН ФАРАДЕЯ – нахождение ЭДС, индуцируемую в произвольном положении рамки в момент времени t, из закона Фарадея. МАГНИТНЫЙ ПОТОК -равенство ЭДС электромагнитной индукции скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. ПРАВИЛО ЛЕНЦА – определение направления индукционного тока в рамке вращающейся в магнитном поле. СИЛА АМПЕРА – сила, действующая на рамку с током в магнитном поле. СИЛА ЛОРЕНЦА - разделение зарядов в рамке под действием силы Лоренца ТРАНСФОРМАТОР - использование повышающих и понижающих трансформаторов для уменьшения потерь электроэнергии при передаче на расстояние. СОПРОТИВЛЕНИЕ: зависимость сопротивления линий электропередач от длины проводов. МОЩНОСТЬ – оценка количественной мощности, теряемой в проводящих линиях электропередач и способы ее устранения. НАПРЯЖЕНИЕ – повышение и понижение передаваемого напряжения по линиям электропередачи. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ вращательного движения – преобразование механической энергии вращательного движения рамки в магнитном поле в электрическую энергию. КИНЕТИЧЕСКАЯ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИИ – превращение кинетической энергии пара в электрическую в ТЭС и превращение потенциальной энергии в электрическую в ГЭС. УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ И ЧАСТОТА – вращение рамки в магнитном поле с угловой скоростью; равенство частоты ЭДС индукции: и равенство частоты переменного тока 50 Гц.

СОДЕРЖАНИЕ МПС: МАТЕМАТИКА – расчет зависимости ЭДС, которая индуцируется в рамке, вращающейся с угловой скоростью w с индукцией B, с течением времени t. ГЕОГРАФИЯ – производство электроэнергии вблизи источников топлива или гидроресурсов. ИСТОРИЯ – создание энергоблока мощностью 1 млн 200 тыс. КВт Костромской ГРЭС; использование в России и странах ЕС (Европейские сообщества) переменного напряжения с частотой 50 Гц БИОЛОГИЯ – Достаточность частоты 50 Гц для того, чтобы человеческий глаз не замечал изменения интенсивности ламп накаливания. ИНФОРМАТИКА: Получение с помощью МS Excel графика зависимости ЭДС индукции от времени используя данные с физической модели с ПО «Открытая физика. Часть 2»

План урока: Этапы урока Врем я, мин Методы и приёмы Примечание 1Организационный момент 2-3Знакомство, объявление темы урока. Слайды 1,2,3,4 2Повторение ранее изученного материала 5-8Ответы на вопросы Слайды 10 3Изучение нового материала 5-8Беседа, демонстрации эксперимента и слайдов с устройством генератора и таблиц. Слайды Записи на доске 4Самостоятельное изучение нового материала, его анализ. 8-10Слайд 18 5Рассмотрение компьютерной модели «Генератор переменного тока» 5Самостоятельная работа учащихся за компьютерами Диск «Открытая физика. 2 часть» Слайд 19 6Создание графика зависимости ЭДС индукции от времени с помощью электронной таблицы. 8Самостоятельная работа учащихся за компьютерами по «MS Excel» 7Подведение итогов 2Объявление и выставление оценок Журнал, дневник 8Д/з: $$ прочитать, завершить работу по созданию графика зависимости ЭДС от времени с помощью электронной таблицы. 1Слайд 20

Вопросы для повторения : 1 Назначение трансформатора. 2 Какие трансформаторы бывают ? 3 Какие способы индицирования тока вы знаете ? 4 В чём заключается закон электромагнитной индукции ? 5 Какое правило используется для определения направления индукционного тока ? 6 Какая сила действует на заряженную частицу в магнитном поле и как она определяется ? 7 От чего зависит сопротивление проводника ?

Генератор переменного тока

ЭДС индукции в рамке как функция времени

Устройство генератора переменного тока

Энергоблок мощностью 1 млн. 200 тыс. к Вт Костромской ГРЭС.

Схема превращения энергий при выработке электроэнергии с помощью ТЭС

Схема превращения энергий при выработке электроэнергии с помощью ГЭС

Принципиальная схема передачи электроэнергии на расстояние и её распределения

Домино

Если плоская рамка площади S равномерно вращается с частотой f оборотов в секунду в однородном магнитном поле с индукцией то магнитный поток Φ, пронизывающий рамку периодически изменяется во времени: Φ(t) = B · S cos (2πft). В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея на концах рамки появится переменное напряжение инд =–2πfBS sin (2πft). Амплитуда этого напряжения пропорциональна скорости вращения рамки. Компьютерная модель демонстрации работы генератора переменного тока Такая рамка, вращающаяся в магнитном поле, является моделью генератора переменного тока. В компьютерной модели можно изменять индукцию магнитного поля B, частоту вращения рамки f и ее площадь S. На экране дисплея можно наблюдать периодические изменения магнитного потока Φ и ЭДС индукции инд(t). Обратите внимание, что изменение ЭДС индукции отстает от изменения магнитного потока по фазе на угол π / 2.

Домашнее задание 1. Прочитать §§ 36,37, на вопросы ответить устно. 2. Завершить работу по созданию графика зависимости ЭДС, индуцируемая в рамке в магнитном поле, от времени с помощью MS Excel.