Электромагнитная индукция
Цели:
- Образовательные
Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором, модель поезда на магнитной подушке, модель генератора, выставка «Трансформаторы», компьютерные презентации учащихся, гальванометр, катушка, постоянный магнит, опыты на DVD дисках, аудиомагнитофон, стенгазета «Электромагнитная индукция в современной технике»
Программное обеспечение: приложения MS Power Point, MS Word; Открытая физика 1.1; измерительный комплекс по физике L-Micro.
Ход урока
I. Организационный этап
II. Актуализация знаний. (Фронтальная беседа) Учитель задает вопросы, ученики дают ответы, используя слайды презентации.
– Кто и когда открыл явление ЭМИ?
– В чем заключается явление ЭМИ?
– Что называется магнитным потоком? Какой формулой выражается?
– Правило Ленца; применение правила Ленца для определения индукционного тока;
– Закон ЭМИ;
– От чего зависит ЭДС индукции, возникающая в проводнике, который движется в переменном во времени магнитном поле?
– Что называют самоиндукцией?
– Что называют индуктивностью проводника?
– От каких величин зависит индуктивность?
– Что принимают за единицу индуктивности в СИ?
– Чему равна ЭДС самоиндукции?
– Чему равна энергия магнитного поля тока?
– В чем состояла гипотеза Максвелла?
III. Защита проектов учащихся.
Учитель: Открытие явлений электромагнитной индукции и самоиндукции сыграло огромную роль в развитии теории электромагнетизма и в практической деятельности человеческого общества. Если Х. Эрстед показал связь электрических явлений с магнитными, то М. Фарадей установил связь магнитных явлений с электрическими. Это привело к созданию общего учения об электромагнитных явлениях, в котором все электрические и магнитные явления рассматриваются с единой точки зрения. Благодаря этим открытиям люди создали множество приборов.
А начиналось все с опытов английского ученого Майкла Фарадея.
Демонстрационный опыт. (4 опыта М.Фарадея)
Демонстрация опытов Майкла Фарадея на компьютере с помощью программы «Открытая физика»
Учитель. Явление электромагнитной индукции лежит в основе действия разнообразных генераторов тока, трансформаторов, записи и воспроизведения информации, в детекторах и т.д., без которых немыслима современная наука и техника.
Сегодня на уроке мы рассмотрим некоторые примеры использования электромагнитной индукции в современном мире.
Эпиграфом к нашему уроку будут слова «Познай самого себя». Как вы думаете, почему эти слова подходят к нашей деятельности на этом уроке? (Так как к данному уроку были выполнены электронные презентации, самостоятельно подбирали материал, готовили защиту проектов).
Мы с вами в течение некоторого времени занимались над единым проектом «Электромагнитная индукция». Сегодня пришло время для защиты вашей творческой работы. Ваша задача внимательно прослушать выступления своих одноклассников и дать оценку их работам.
Защита учащимися электронных презентаций.
(В конце выступления выступающий должен обязательно сделать вывод)
1) Первооткрыватели явления электромагнитной индукции. (Приложение 1)
(Презентация об ученых, которые внесли большой вклад в развитие электромагнитных явлений: М.Фарадей, Э.Х.Ленц, Д.Вебер, Д.Генри, Н.Тесла, Д.К.Максвелл,,)
2) Запись и воспроизведение информации. Микрофоны. (Приложение 2)
Явление электромагнитной индукции позволяет считывать видео– и аудиоинформацию с магнитных лент. Магнитная лента – тонкая пластмассовая лента, покрытая слоем ферромагнитного порошка. При записи информации на магнитную ленту сигнал подается на записывающую головку (ферромагнетик С-образной формы с зазором).
Магнитное поле, возникающее в зазоре, ориентирует беспорядочно расположенные домены на движущейся магнитной ленте. При воспроизведении записи остаточная индукция доменов, движущихся вместе с лентой, создает магнитное поле в зазоре головки воспроизведения. Это поле в результате электромагнитной индукции вызывает ЭДС индукции в выходной обмотке головки, подобную записанному сигналу.
Демонстрационный опыт.
Запись и воспроизведение звука на магнитную ленту и на жесткий диск.
3) Детектор металла. (Металлоискатели) (Приложение 3)
Для обнаружения металлических предметов применяются специальные детекторы.
В аэропортах детектор металла фиксирует поля индукционных токов в металлических предметах. Магнитное поле В0, создаваемое током I0передающей катушки, индуцирует в металлических предметах токи, препятствующие (по правилу Ленца) изменению магнитного потока. В свою очередь, магнитное поле В’ этих токов индуцирует в катушке-приемнике ток I, запускающий сигнал тревоги.
4) Поезда на магнитной подушке.
В поезде на магнитной подушке сверхпроводящие катушки с током, размещенные на дне вагона, индуцируют ток в алюминиевых катушках на полотне дороги.
Отталкивание сверхпроводящих катушек и катушек на полотне дороги приподнимает вагон над землей. Движение поезда вызывается взаимодействием сверхпроводящих катушек, расположенных вдоль стенок вагонов, и катушек внутри ограничительных бортиков полотна дороги.
Демонстрационный опыт. «Поезд на магнитной подушке» (Используется набор из механики)
Левитация. В сверхпроводнике индукционный ток существует достаточно долго, поэтому в результате отталкивания токов в сверхпроводнике и в постоянном магните высокотемпературный проводник зависает над магнитом.
5) Трансформаторы. (Приложение 5)
История изобретения трансформатора;
Устройство трансформатора и его работа;
Работа трансформатора на холостом ходу;
Работа трансформатора с нагрузкой;
Использование трансформатора при передаче электрической энергии.
Вопрос: Почему гудят трансформаторы?
6) Генераторы электрического тока. (Приложение 6)
7) Демонстрация работы электрического спидометра
– Объясните принцип работы спидометра.
8) Использование измерительного комплекса по физике L-Micro
Демонстрационный опыт. Определение магнитной индукции катушки с током с помощью измерительного комплекса L-Micro.
IV. Подведение итогов урока.
Сегодня мы с вами повторили явление электромагнитной индукции и выяснили, где оно находит применение в наши дни. Ваша работа проделана не впустую, так как все ученики ознакомились с данными проектами. И, если вы позволите, то эти проекты будут использованы учителями и учениками на других уроках.
На перемене ознакомьтесь с газетой «Электромагнитная индукция в современной технике», которую выпустили учащиеся вашего класса, а также рассмотрите выставку «Трансформаторы».
Рефлексия:
– Что нового узнали на уроке?
– Чему научились при подготовке к уроку?
– Какие трудности возникли?
– Есть удовлетворение от полученных результатов?
– Актуальна ли данная тема в наши дни?
V. Оценивание учащихся.
VI. Домашнее задание.
Повторить § 8-17, выполнить домашнюю к/р, приготовить шпаргалки по теме «Электромагнитная индукция», подготовка к физическому диктанту.
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Вот здесь очень популярно и несложно все объяснено.. . ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ . . ПРО ФАРАДЕЯ ( бардовская песня) Am Dm С детства Миша Фарадей был задумчивый, G7 C Страсть любил изобретать штуки всякие. Dm Am «А, — говорит, — не открыть ли мне магнитную индукцию? » E7 Am Ну, раз так оно, значит, так оно. и т. д. Можно ли в проводнике (без подключения источника питания ) создать электрический ток с помощью магнитного поля? Английский ученый Майкл Фарадей проводил свои опыты в течение 10 лет, прежде чем утвердительно ответил на этот вопрос и пришел к выводу о существовании явления э/м индукции. Его опыт обобщил и перевел на язык формул Дж. Максвелл, т. к. в книге Фарадея не было ни одной формулы! ___ 1831 г. — Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает индукционный ток. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/d6a75e728f4fe6c18361aaa269eae576_i-4506.gif» > Явление электромагнитной индукции: При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает индукционный (или наведенный) электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока. ОПЫТЫ ФАРАДЕЯ по обнаружению явления электромагнитной индукции: <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/ab65262b38735d424e4fe127902d3895_i-4507.jpg» > -движение магнита относительно катушки (или наоборот) ; <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/d6a75e728f4fe6c18361aaa269eae576_i-4508.gif» > -движение катушек относительно друг друга; <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/d6a75e728f4fe6c18361aaa269eae576_i-4509.gif» > -изменение силы тока в цепи первой катушки ( с помощью реостата или замыканием и размыканием выключателя) ; <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/ab65262b38735d424e4fe127902d3895_i-4510.jpg» > — вращением контура в магнитном поле; <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/ab65262b38735d424e4fe127902d3895_i-4511.jpg» > — вращением магнита внутри контура.
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Данная связь вызвала множество попыток создать электрический ток при помощи магнитного поля. Эту задачу смог решить в 1831 г. английский физик М. Фарадей. Он открыл явление электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в проводящем контуре, который находится в переменном магнитном поле, появляется электродвижущая сила (ЭДС). В том случае, если рассматриваемый контур является замкнутым, то в нем течет электрический ток, который носит название индукционного. Экспериментально было показано, что величина тока индукции не зависит от того каким способом изменяют магнитный поток, важна лишь скорость его изменения.
Открытие явления электромагнитной индукции, его характеристика и описание имело важное значение в физике, потому, что оно показывает взаимосвязь между электрическим и магнитным полями (электрическими и магнитными явлениями). Это открытие дало основу для создания теории электромагнитного поля.
Основным законом, который описывает явление электромагнитной индукции, стал закон Фарадея, который говорит о том, что: ЭДС электромагнитной индукции (), возникающая в контуре, находящемся в переменном магнитном поле, равна по модулю и противоположна по знаку скорости, с которой изменяется магнитный поток () через поверхность, которая ограничивается рассматриваемым контуром. В математическом виде закон электромагнитной индукции записывается как:
Знак минус в законе Фарадея (1) указывает на то, что при увеличении потока (если больше нуля), порождаемая им ЭДС меньше нуля (поле индукционного тока имеет направление навстречу потоку). Уменьшение магнитного потока (то есть меньше нуля) вызывает ЭДС положительную. При этом направления магнитного потока и поля индукционного тока совпадают. Знак минус в законе электромагнитной индукции отражает правило Ленца.
Урок физики в 9 классе «Явление ЭМИ»
Сумина Елена Васильевна, учитель физики МБОУ «Левженская СОШ»
Рузаевского муниципального района,РМ
Используемые технологии: урок простроен на проблемной технологии с частичным использованием групповой и информационной технологий.
Целиь урока:
Раскрытие физической сущности явления электромагнитной индукции
Создать условия для дальнейшего развития умений сравнивать, анализировать и делать выводы,
Способствовать воспитанию коммуникативных навыков через организацию работы в группе
Задачи урока
Образовательные:
изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
показать причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции,
способствовать актуализации, закреплению и обобщению полученных знаний, самостоятельному конструированию новых знаний.
Развивающие: способствовать развитию умения работать в группе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения.
Воспитательные:
способствовать развитию познавательных интересов учащихся;
способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.
воспитание любви к своей малой Родине используя национально-региональный компонент на уроке.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления материала.
Методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.
Дидактический и иллюстративный материал к уроку: мультимедийная презентатия , компьютер подключенной к интернет задания для работы в группах, биография Фарадея, тест достижений, домашнее задание по выбору
Оборудование: катушка-обмотка, миллиамперметр, дугообразный магнит, генератор механический, источник тока, ключ, соединительные проводники, гальванометр, катушка.
Структура урока
Этапы урока
Средства и методы обучения
Гиперссылка на ресурс, обеспечивающая доступ к ЭОР.
Необходимое время
Введение
Орг. момент. Проверка отсутствующих. Объявление целей и задач урока
5 минут
Проверка ранее изученного материала
Тестирование. Разработан в тестовой оболочке»КРАБ»
Вопросы
10минут
Социологическое исследование
Просмотр слайдов презентации. Ставлю цели урока.
2минуты
Работа в группах.
Самостоятельное исследование
Выполнение опыта.
7 минут
Объяснение нового материала
Дополнение к опытам учеников. Демонстрации и объяснения учителя
Видеоролик:»ЯвлениеЭМИ»
http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/924489d8-c480-448b-aa6f-e24ad77606a6/110503/?interface=catalog&class[]=50&class[]=51&subject=30
10 минуты
Физкультминутка
Гимнастика
1минута
Закрепление
Тестирование
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/374ed26e-a812-4f97-bd03-2f03fdeb9018/138.swf
3 минута
Итоги урока
Оценивание учеников. Домашнее задание. Пожелание.
2 минуты
Ход урока
Организационный момент.
Здравствуйте, ребята. . Желаю вам творческого настроя и успешной работы. Сегодня мы продолжим разговор о магнитном поле. На уроке мы познакомимся с очень интересным явлением, связанным с магнитным полем и с гениальным ученым, автором этого явления Майклом Фарадеем. Но прежде, чем приступить к новой теме, я бы хотела проверить, что вы усвоили на прошлом уроке.
Проверка усвоения ранее изученного материала
Магнитное поле существует… (выберите варианты правильных ответов)
а) вокруг проводника с током
б) вокруг движущихся заряженных частиц
в) вокруг неподвижных зарядов (-)
г) вокруг магнита
Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?
а) Эрстед (+)
б) Ньютон
в) Архимед
г) Ом
Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:
а) алюминиевую рамку заменить железной
б) поднимать рамку вверх
в) взять более слабый магнит
г) усилить магнитное поле (+)
Рисунок 1
Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:
а) проводник медный
б) на проводник действует сила Ампера (+)
б) проводник наэлектризован
в) проводник слабо натянут
Рисунок 2
Задача. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник с током, по которому течет ток 0,6А. Сила тока со стороны магнитного поля 2А действует на каждые 20 см длины провода. Индукция поля равна:
А) 0,015Тл В) 1,5Тл В) 6Тл.
Ученик: Магнитное поле это особый вид материи. Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током. Магнитное поле действует на тела, следовательно обладает энергией. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.
Ученик: Для наглядного представления магнитного поля используют магнитные линии. Это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.
Ученик: Магнитные линии прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности , лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.
Ученик: Магнитное поле порождается движущимися заряженными частицами. Электрический ток- это упорядоченное движение заряженных частиц. Следовательно, электрический ток порождает магнитное поле (вокруг проводника стоком существует магнитно поле).
Чем объяснить, что магнитная стрелка компаса устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?
Ученик: Вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль его магнитных линий.
Приведите опыт, доказывающий связь между направлением тока в проводнике и направлением линий магнитного поля.
Ученик: При изменении направления тока в проводнике все магнитные стрелки поворачиваются на 180°.
Ученик: С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направление линий магнитного поля, создаваемого этим током. А по направлению линий магнитного поля- направление тока, создающего это поле.
Ученик: Направление силы, действующей на проводник с током зависит от направления тока и направления линий магнитного поля.
Ученик: Эта величина получила название магнитной индукции. Магнитная индукция- векторная величина. Направление магнитной индукции выбрано перпендикулярно направлению тока и направлению силы, с которой поле действует на ток.
Изучение нового материала
Презентация
Целеполагание и мотивация
Деятельность учителя
Деятельность учителя
Слайд № 2 с сотовым телефоном). Предлагаю начать урок с небольшого социологического исследования. Вы согласны? Поднимите руку те, кто всегда носит с собой мобильный телефон. А теперь те, кто постоянно не носит, но пользуется довольно часто. Для чего чаще всего используете мобильник? А еще для чего можно использовать? Мобильный телефон стал сейчас для многих необходимой вещью. Можно и с друзьями пообщаться, и музыку послушать, и найти нужные сведения в Интернете, и поиграть, но все это требует затрат энергии. Хорошо, если есть возможность подзарядить телефон, а если вы находитесь, например, в походе? Как поступить в подобном случае? Ваши предложения. Спасибо, но это не все возможные варианты.
(Слайд № 3 с зарядным устройством). На данном слайде показано зарядное устройство, которое позволяет зарядить телефон без какого-либо источника тока. В розетку его включать не нужно. Как вы думаете, за счет чего оно работает?
Сегодня на уроке мы с вами должны узнать, как работает данное устройство, какое явление в нем происходит. Как вы думаете, что нового мы должны узнать, изучая какое-то явление? Открывается доска на ней тема «Явление электромагнитной индукции» и требования государственного стандарта:
Приводить примеры практического использования физического явления.
Пытаются разрешить проблемную ситуацию, ставят свои цели урока.
Знать, как называется явление, при каких условиях оно происходит, объяснить данное явление с научной точки зрения, познакомиться с применением на практике.
Уметь выделять данное явление среди других и использовать знания для ответа на качественные вопросы
Актуализация знаний
Название явления состоит из двух частей: электро- и магнитная. Для того чтобы всем все было понятно давайте вспомним то, что уже изучали:
Что такое электрический ток?
На рисунке изображен полосовой магнит, линии магнитного поля которого пронизывают проволочный контур. Предложите способы изменения магнитного потока через контур.
Отвечают на вопросы учителя, вспоминают полученные ранее знания.
Опыт Эрстеда, который доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле (слайд9,10 ). Значит, имея электрический ток, можно получить магнитное поле. — А нельзя ли наоборот, имея магнитное поле, получить электрический ток? Что для этого нужно сделать?
Такую задачу в начале XIXв. Попытались решить многие ученые. (Слайд11 ) Швейцарский физик Жан-Даниэль- Колладон и английский физик Майкл Фарадей практически одновременно занимались решением этой проблемы. Колладон даже немного опередил Фарадея, но зафиксировать свой результат ему не удалось, потому что он работал один. Фарадей был профессором университета, у него были помощники, которые помогли ему увидеть неизвестное до того времени явление.
Сегодня на уроке мы будем решать эту задачу, используя современные приборы.
Изучение нового материала
Достигнуть цели мы можем разными способами: послушать мое объяснение, прочитать параграф в учебнике, исследовать явление самостоятельно в ходе эксперимента. В каком случае вам будет интереснее работать?
Именно по этой причине мы с вами разделились на группы.
Вспомните правила работы в группах:
Задание у вас общее, но каждый может выбрать ту его часть, которая лично ему интереснее. Общий результат зависит от каждого.
Работая над проблемой вместе, мы учимся слушать и слышать друг друга, убедительно доказывать и опровергать, терпимо воспринимать критику, внимательно и деликатно относится друг к другу.
Время на работу ограничено (7 минут).
Получают групповое задание. Читают, распределяют задание в группе, приступают к выполнению.
Закрепление
Ученикам, выполнявшим экспериментальное задание, предлагается отчитаться по результатам их работы. При отчете задание читать не нужно. В чем заключался опыт? Каковы его результаты?
Давайте рассмотрим упрощенный вариант опытов Фарадея:
Подключим к чувствительному гальванометру катушку с большим числом витков. Перемещая вдоль катушки постоянный магнит, мы увидим, что, пока магнит движется, стрелка гальванометра отклоняется. То есть в катушке возникает электрический ток. Как только магнит останавливается, этот ток исчезает . При движении магнита в обратном направлении электрический ток в катушке возникает вновь, но направление тока теперь будет так же противоположно первому. Ток, который возникает в катушке, когда относительно нее движется постоянный магнит, назвали индукционным. (Слово «индукционный» образовано от латинского слова inductio — наведение.) Этот ток в катушке индуцируется, т. е. наводится движущимся магнитом. Можно двигать не магнит, а катушку относительно магнита; и здесь мы вновь обнаружим индукционный ток.
Подключим одну катушку к источнику тока и вставим во вторую, подключенную к гальванометру. При движении катушки, по которой идет ток внутри второй, также возникает индукционный ток, существование которого демонстрирует нам гальванометр.
При замыкании и размыкании цепи первой катушки происходит изменение силы тока, а следовательно изменение магнитного поля вокруг нее, и мы также наблюдаем наличие индукционного тока во второй катушке.
Из опытов видно, что само существование магнитного поля недостаточно. И тогда Фарадея посетило великое прозрение: электрическое поле возбуждается лишь при изменении магнитного поля. Сегодня эффект возникновения электрического поля при изменении магнитного физики называют электромагнитной индукцией.
Давайте проверим, верен ли, сделанный нами вывод. К какому мнению пришли ученые, выполнявшие подобные эксперименты?
Группы отчитываются по 1 заданию.
Ученикам, выполнявшим экспериментальное задание, предлагается отчитаться по результатам их работы. При отчете задание читать не нужно. В чем заключался опыт? Каковы его результаты?
Обобщаются выводы учеников и общий результат записывается в тетрадь: «1. Явление заключается в том, что в замкнутом контуре возникает электрический ток при изменений магнитного потока, пронизывающего данный контур».
Группы отчитываются по 1 заданию.
Физкультпауза (деформация растяжения, кручения, мягкая, бесшумная посадка
Предлагается выступить ученикам, выполнявшим историческое задание. Делается вывод о том, что полученные нами результаты совпадают с выводами Фарадея (Слайд с портретом Фарадея)
Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывавший обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:
— Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?
— А для чего годится только что родившийся ребёнок? — ответил рассердившийся Фарадей. На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели, и прежде всего, Вернер фон Сименс (1816-1892), изобретший в 1866г. динамо-машину, положившую основу для промышленного производства электроэнергии.
-На счету великого ученого более 10 открытий в области химии и физики.
— Никакие почести не уменьшили природную скромность Фарадея. Он отказался от дворянского звания, президентства в Королевском обществе, крупных гонораров и даже от государственной пенсии. Следуя его воле, на его надгробии в Вестминстерском аббатстве выбито лишь два слова — Майкл Фарадей.
Имя Майкла Фарадея и его открытия заняли достойное место среди гениальных ученых человечества. Его имя вошло в историю физики и в честь этого гениального ученного была названа единица измерения емкости.
Группы отчитываются по заданию2. Подробно 1и2, другие дополняют
Мы уже знаем, как называется явление, как оно происходит. А где оно применяется?
В тетради: «3. Явление применяется:
Предлагается выступить ученикам, работавшим с рисунками. (Слайды с рисунками – фонарь Фарадея, велосипедный генератор, генератор постоянного тока, ручная зарядка для телефона).
На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии, оно вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники.
Майклом Фарадеем было сделано открытие, лежащее в основе, устройства генераторов электростанций мира.
Генераторы электростанций. Первая ГЭС нашей республики.
Ребята я думаю, что вам интересно знать когда и где в нашей республике была построена сельская ГЭС
Ответ: (слаид)Первой сельской электростанцией в Мордовии была Ладская ГЭС(Ичалковский район) , построенная на р. Инсар в1923 году мошностью в 200 лошадиных сил.
Будущее не за горами. Альтернативный способ зарядки мобильных телефонов. Взамен традиционным аккумуляторам они предлагают использовать бионергетические модули, вырабатывающие электричество из любых сахоросодержащих жидкостей, например кока-колы.
Группы отчитываются по заданию 3.
Историческая справка по Республики Мордовия.
Демонстрация карты республики Мордовия.
Первая электрическая станция мощностью 10 кВт, построенная в Саранске в 1896, В 1924 открыта Рузаевская районная электрическая станция «Смычка»,
Ознакомление со статьей из газеты.
Рефлексия. Тест достижений
Предлагает выполнить тест.
Тест из единой коллекции образовательных ресурсов ЦОР
Выполняю тест, сравнивают свои ответы с эталоном. Самооценка.
Домашнее задание
Сообщается информация о домашнем задании.
(Слайд с домашним заданием)
Подведение итогов урока (слайд 8)
Сегодня на уроке мы с вами
изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток
(Оценки за урок)
Задание на дом (слайд 9)
ξ49, нарисовать схему и описать наиболее понравившийся вам способ получения индукционного тока (письменно)
Пожелание обучающимся:
“Желаю вам побольше светлых дней,
А если что случится, точно знайте:
Законы физики не зря вы изучаете,
Они помогут сделать жизнь светлей!”
Рефлексия урока.
В чем заключается сущность явления электромагнитной индукции?
При втыкании магнита в катушку по обмотке начинает течь ток. Фарадей случайно заметил, эксперимент грязно поставил. У Бора больше бабла было, поэтому Бор амперметр и катушку в разных комнатах держал, чтоб наводок не было. А Фарадей не мог себе позволить иметь лишнюю комнату в лаборатории. Бор момент введения не мог как следует увидеть. Сначала введет, потом посмотрит. А Фарадей одновременно мог!
При прохождении электрического тока через проводник, возникает электромагнитное поле. Поскольку это поле наводится с помощью тока — поэтому индукция
Сущность явления состоит в том, что магнитное поле способно породить электрическое. Допустим на столе лежит магнит. Вокруг него существует магнитное поле. Если передвигать магнит по столу, то возникнет еще и электрическое. (То, что электрическое поле действительно возникло, можно проверить с помощью чувствительно гальванометра и подключенной к нему катушки. Возникшее электрическое поле создаст в катушке электрический ток, что и покажет гальванометр. Чтобы эффект был ощутимей, нужно, чтобы магнит двигался вблизи катушки, а еще лучше, перемешался внутри нее.)
В чем состоит явление электромагнитной индукции?
Сначала определимся, в чем состоит явление электромагнитной индукции. Явлением электромагнитной индукции называют возникновение ЭДС (электродвижущей силы) в проводящем контуре под воздействием переменного магнитного поля. Основной закон, который относят к рассматриваемому нами явлению, это закон М. Фарадея. Он говорит о том, что ЭДС электромагнитной индукции () в контуре, равна по модулю и имеет противоположный знак по отношению к скорости изменения магнитного потока (), через поверхность, которую ограничивает заданный контур. В виде формулы данный закон записывают так:
В том случае, если скорость изменения магнитного потока постоянна, то от производной по времени можно перейти к отношению:
где — изменение магнитного потока за промежуток времени .
Надо заметить, что направление обхода рассматриваемого в законе Фарадея, контура и внешней нормали , которые принимаются при нахождении ЭДС индукции и магнитного потока, являются взаимосвязанными. Если смотреть от конца вектора , то обход контура должен происходить против часовой стрелки.
Часто в задачах встречается замкнутый контур, который имеет не один, а несколько, например, витков, соединенных последовательно. Если такие витки одинаковы, то говорят, что имеется катушка из витков. Тогда под магнитным потоком в выражениях (1) или (2) понимают полный магнитный поток, через поверхности, которые ограничены всем витками. Величину равную:
и называют потокосцеплением контура. В данном случае закон Фарадея принимает вид:
Если мы имеем дело с катушкой, состоящей из одинаковых витков, то формулу (4) можно представить как:
что означает, что ЭДС индукции в катушке в раз больше, чем одиночном контуре.
Еще информацию о явлении электромагнитной индукции см. в ответах на вопросы: «Какой процесс объясняется явлением электромагнитной индукции?», «Кто открыл явление электромагнитной индукции?», «В чем заключается явление электромагнитной индукции?»
Конспект урока физики в 9 классе «Явление ЭМИ»
Урок физики в 9 классе
«Явление электромагнитной индукции (ЭМИ) и её практическое применение»
Тип урока— «открытие» новых знаний (ОНЗ)
Цель урока :
Образовательная: научить детей новым способам нахождения знания, ввести новые понятия, термины, расширить знания учеников за счёт включения новых определений, терминов, описаний.
Развивающая: Развитие речи, мышления. Развитие умственной деятельности: умений обобщать, моделировать, формирование эмоциональной сферы личности, развитие творческих способностей
Воспитательная: Развитие мировоззрения, взглядов и представлений о электромагнитных явлениях.
Умения:
-Работа учащихся в режиме эксперимента.
-Формирование устной речи.
-Владение способами самоконтроля и самооценки.
-Умение коллективно работать.
Оборудование: два компьютера, проектор, телевизор, презентация, видеофрагмент, демонстрационный гальванометр, катушка, магнит, ЛАТР, трансформатор разборный, прибор для демонстрации правила Ленца.
Урок был разработан в соответствии с требованиями ФГОС. В основу построения данного урока положен исследовательский метод, наилучшим образом способствующий реализации главной задачи: обучение физическим приёмам мышления, способам и методам постижения истины.
Мотивационный этап
— Ребята, что является источником магнитного поля?
— А как же быть с постоянным магнитом? Где там ток?
— А, как вы думаете, нельзя ли наоборот? Не может ли магнитное поле стать источником тока?
Этап актуализации знаний и выявление затруднения
Демонстрация явления ЭМИ. Ребятам предлагается объяснить, что происходит, в какой момент возникает ток? Попытаться объяснить направление и величину индукционного тока. Фиксируются затруднения, и составляется план «открытия» нового знания.
Разработка проекта, плана по выходу их создавшегося затруднения
Здесь записывается тема урока.
В чём суть явления ЭМИ?
Кто открыл? Когда?
От чего зависит направление индукционного тока?
От чего зависит величина тока?
Применение явления ЭМИ и индукционного тока.
Реализация выбранного плана по разрешению затруднения. Это главный этап урока, на котором и происходит «открытие» нового знания
Формулировка явления ЭМИ. История открытия явления (Колладон, Фарадей). Выяснение в ходе эвристической беседы и эксперимента от чего зависит величина и направление индукционного тока. Формулировка и объяснение правила Ленца.
Первичное закрепление нового знания
Коллективное выполнение задания: Определить направление индукционного тока, используя правило Ленца и правило левой руки.
Самостоятельная работа и проверка по эталону
Определить направление индукционного тока
Эталон:
Применение явления ЭМИ
Производство и преобразование электроэнергии — проблемный эксперимент, видеофрагменты и их объяснение в процессе эвристической беседы. (генератор переменного тока, трансформатор)
Токи Фуко и их практическое применение
а) Демонстрация нагревания массивных проводников индукционным током;
б) Обсуждение вопроса и вывод формулы: как зависит количество выделившегося тепла от площади сечения проводника и практическое доказательство того, что массивные проводники хорошо нагреваются индукционными токами.
Рефлексия, включающая в себя и рефлексию учебной деятельности, и самоанализ
Беседа по поставленным вопросам и ответы на них:
Как называется явление?
В чём суть явления ЭМИ?
Кто открыл? Когда?
От чего зависит направление индукционного тока?
От чего зависит величина тока?
Применение явления ЭМИ и индукционного тока.
Обсуждение и выставление оценок за урок.