Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда: Явление электромагнитной индукции. автор –составитель: Ростенко Н.В. Физика - 11 класс
2 слайд
Описание слайда: Цель урока: Изучить явление электромагнитной индукции. Познакомить учащихся с правилом Ленца и умением применять его для определения направления индукционного тока. Развитие логического мышления и интеллектуальные умения учащихся (наблюдать, анализировать, делать выводы, применять полученные знания на практике).
3 слайд
Вспомним опыт датского учёного Эрстеда. 1820 год. 1777 – 1851г
4 слайд
Описание слайда: Что этим опытом объяснял и доказывал Эрстед?
5 слайд
Описание слайда: А может ли магнитное поле «создать» электрический ток ?
6 слайд
Описание слайда: Он осуществил опыт по получению электрического тока с помощью магнита. 1791 г. – 1867г.
7 слайд
Описание слайда: 8 слайд 
Описание слайда: Что мы видим? Вывод из увиденного опыта: Ток, возникающий в катушке (замкнутом контуре), называют индукционным. Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока.
9 слайд
Описание слайда: В чём причина возникновения индукционного тока в катушке?
Описание слайда: Рассмотрим магнит: Что вы можете сказать о магните?
11 слайд
Описание слайда: Когда мы вносим магнит в замкнутый контур катушки, что у него изменяется?
12 слайд
Описание слайда: А будет ли возникать ток, если магнит не подвижен, а катушка движется?
13 слайд
Описание слайда: Объясните, что вы видите на этом опыте? Сделайте вывод.
14 слайд
Описание слайда: В чём причина возникновения индукционного тока в катушке? Причиной возникновения индукционного тока в замкнутом контуре (катушке) является изменение магнитного потока (числа линий магнитной индукции) через замкнутый контур. Это явление называется явление электромагнитной индукции.
15 слайд
«Электромагнитная индукция» - слово латинское, означает « наведение»
16 слайд
Описание слайда: Английский учёный Майкл Фарадей (1791 – 1867гг.) Фарадей смог «превратить магнетизм в электричество» и показал тесную взаимосвязь между электрическим и магнитным полями.
17 слайд
Описание слайда: Явление электромагнитной индукции нашло широкое применение в технике и широко используется в технических устройствах: 1. трансформаторы 2. поезда на магнитной подушке 3.детекторы металлов (металлоискатели) 4. запись информации на магнитные носители и чтение с них 5. электропечи для плавки металлов 6 и.т.д.
18 слайд
Описание слайда: Видеомагнитофон. Жесткий диск компьютера. Детектор полицейского. Детектор металла в аэропортах Поезд на магнитной подушке Маглев Электромагнитная индукция в современном мире
19 слайд
Описание слайда: 21 слайд 
Описание слайда: 22 слайд 
Описание слайда: А как определить направление индукционного тока? Мы видим, что направление индукционного тока разное в этих опытах.
23 слайд
Описание слайда: Основываясь на законе сохранения энергии, русский учёный Ленц предложил правило, по которому определяется направление индукционного тока. Русский физик Эмиль Ленц 1804 – 1865гг.
24 слайд
Описание слайда: 25 слайд 
Описание слайда: 26 слайд 
Описание слайда: Правило Ленца: (применение).
27 слайд
Описание слайда: 
Описание слайда: Ответ 1 и 2 назад
29 слайд
Описание слайда: Ответ 3 и 4 назад
30 слайд
Описание слайда: Закрепление: 1. Кто впервые с помощью магнитного поля получил электрический ток? А) Кулон Б) ампер В) Фарадей Г) Тесла 2. Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур? А) намагничивание Б)электролиз В) электромагнитная индукция.
31 слайд
Описание слайда: 3. При внесении магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, в ней возникает индукционный ток. Направление тока зависит в катушке: А) от скорости движения магнита Б) от того, каким полюсом вносим магнит в катушку.
32 слайд
Описание слайда: 
Описание слайда: Рефлексия: 1. Что мы изучали на уроке? 2. Понятна ли Вам тема урока? 3. В жизни Вашей эта тема урока Вам пригодится?
34 слайд
Описание слайда: Что мы сегодня узнали? Вспомним опыты, позволяющие наблюдать это явление. Кто открыл явление ЭМИ? В чем заключается явление ЭМИ? Что мы определяли с помощью правила Ленца? Применение ЭМИ.
35 слайд
Описание слайда: Ваши оценки за урок!
36 слайд
Описание слайда: Спасибо за работу на уроке!
Найдите материал к любому уроку,указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсемирная историяВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеДругоеДругойЕстествознаниеИЗО, МХКИзобразительное искусствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИспанский языкИсторияИстория РоссииИстория Средних вековИтальянский языкКлассному руководителюКультурологияЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМировая художественная культураМузыкаМХКНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирОсновы безопасности жизнедеятельностиПриродоведениеРелигиоведениеРисованиеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФинский языкФранцузский языкХимияЧерчениеЧтениеШкольному психологуЭкология
Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс
Выберите учебник: Все учебники
Выберите тему: Все темы
также Вы можете выбрать тип материала:
Краткое описание документа:
Данная презентация "Явление электромагнитной индукции" можно использоватькак пособие на уроке физике по теме в 9 и 11 классе. Презентация объёмная, она поможет учителю в объяснении нового материала.Кратко и наглядно изложен материал. Поставлены цели урока, при закреплении материала проведен тест на самоконтроль.В презентации рассматривается использование явления электромагнитной индукции в современном мире, с приборами с которыми мы встречаемся постоянно. В презентации рассматривается "правило Ленца" и способы определения направления индукционного тока. Проведена рефлексия.
Общая информация
Номер материала: 462014
Похожие материалы
Оставьте свой комментарийinfourok.ru
Явление электромагнитной индукции
«Счастливая случайность выпадает лишь на одну долю подготовленного ума».
Л.Пастернак
Опыт датского учёного Эрстеда
1820 год
1777 – 1851г
Что этим опытом объяснял и доказывал Эрстед?
Майкл Фарадей
1791 – 1867 г.г., английский физик,
Почетный член Петербургской
Академии Наук (1830),
Основоположник учения об электромагнитном поле; ввел понятия «электрическое» и «магнитное поле»;
высказал идею существования
электромагнитных волн .
1821 год: «Превратить магнетизм в электричество».
1931 год – получил электрический ток с помощью магнитного поля
«Электромагнитная индукция» -
слово латинское, означает « наведение»
Опыт М. Фарадея
29 августа 1831 года
«На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута и между витками её намотана проволока такой же длины, изолированная от первой хлопчатобумажной нитью.
Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей…
При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока.
При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра…»
Что мы видим?
Вывод из увиденного опыта :
индукционным.
Общий вывод Фарадея
Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром.
Электромагнитная индукция – это физическое явление, заключающееся 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.
Возникающий при этом ток называют индукционным .
А будет ли возникать ток, если магнит не подвижен, а катушка движется?
В чём причина возникновения индукционного тока в катушке?
Рассмотрим магнит:
Что вы можете сказать о магните?
Когда мы вносим магнит в замкнутый контур катушки, что у него изменяется?
А как определить направление индукционного тока?
Мы видим, что направление индукционного тока разное в этих опытах.
Основываясь на законе сохранения энергии, русский учёный Ленц предложил правило , по которому определяется направление индукционного тока.
Русский физик Эмиль Ленц
1804 – 1865гг.
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. ∆ Ф характеризуется изменением числа линий магнитной индукции В, пронизывающих контур "
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.
∆ Ф
характеризуется изменением
числа линий магнитной индукции В,
пронизывающих контур
Закон электромагнитной индукции
Математическая формула закона электромагнитной индукции
ε = - ΔΦ/Δ t
ΔΦ/Δ t - скорость изменения магнитного потока ( единицы измерения Вб/с )
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
Закон электромагнитной индукции
ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.
Жесткий диск компьютера .
Электромагнитная индукция в современном мире
Видеомагнитофон.
Детектор полицейского .
Детектор металла в аэропортах
Поезд на магнитной подушке
Показ видеороликов о применении явления электромагнитной индукции: детектор металлов, запись информации на магнитные носители и чтение с них – диск «Физика 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий» Образовательные комплексы.
Маглев
multiurok.ru
Разделы: Физика
Первый урок в теме "Электромагнетизм". На изучение данного явления отводится 5 часов.
Цель: изучить понятие электромагнитной индукции.
Учащиеся должны знать:
Учащиеся должны уметь:
Оборудование и материалы для урока: портрет Фарадея, Ленца, приборы для демонстрации электромагнитной индукции (два гальванометра, источники тока: ВС-24, РНШ; разборный трансформатор и принадлежности к нему, полосовые магниты - 2 шт., ключ, реостат на 15 Ом, замкнутое алюминиевое кольцо)
Этапы урока:
1. Организационный этап
Урок начинается с проверки изученного материала
Проверочный тест:
1. Как взаимодействуют два параллельных проводника, если электрический ток в них протекает в одном направлении:
А) сила взаимодействия равна нулю;
Б) проводники притягиваются;
В) проводники отталкиваются;
Г) проводники поворачиваются в одном направлении.
2. В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?
1) электрон движется равномерно и прямолинейно;
2) электрон движется равномерно;
3) электрон движется равноускоренно.
А) 1,2 и 3;
Б) 1 и 3;
В) 1 и 2;
Г) такого случая нет.
3. Какая физическая величина имеет единицу 1 Тесла?
А) магнитный поток;
Б) магнитная индукция;
В) индуктивность.
4. Поток магнитной индукции через поверхность площадью S определяется по формуле:
А) BS;
Б) BStga;
В) ;
Г) BScosa.
5. Замкнутый контур площадью S повернули на 60 ? в однородном магнитном поле индукцией В. При этом магнитный поток, пронизывающий этот контур:
А) увеличился в 2 раза;
Б) уменьшился в 2 раза;
В) не изменился.
6. В замкнутом контуре площадью S, находящемся в однородном магнитном поле увеличили силу тока в 3 раза. Магнитный поток, пронизывающий этот контур, при этом:
А) уменьшился в 3 раза;
Б) увеличился в 3 раза;
В) не изменился.
7. В однородном магнитном поле индукцией 1 Тл перпендикулярно ему расположены два замкнутых контура площадью 10 и 20 см2 соответственно. Магнитный поток, пронизывающий первый контур, по сравнению с магнитным потоком, пронизывающим второй контур:
А) в 2 раза больше;
Б) в два раза меньше;
В) одинаков по значению.
Ответьте на вопросы:
2. Мотивационный этап
Опыт: внесение (вынесение) полосового магнита из замкнутого контура, соединенного с гальванометром. (рис.1)
Проблема: Откуда появился ток в замкнутом контуре?
(предположения учащихся)
При затруднении учащимся можно дать несколько подсказывающих вопросов:
Рис.1
Причина возникновения электрического тока в замкнутом контуре - изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур.
3) Этап получения новых знаний (построен на основе решения экспериментальных задач)
Учитель: Это явление впервые было обнаружено Майклом Фарадеем в 1820 году. Оно было названо явлением электромагнитной индукцией.
Опр.: Электромагнитная индукция - физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.
Учитель: Давайте послушаем сообщение о М. Фарадее и его открытии данного явления. (сообщение учащихся)[4]
Опр.: Ток, возникающий в замкнутом контуре, называется индукционным .
Учитель: Рассмотрим все случаи возникновения индукционного тока в замкнутом контуре. Для этого показываю серию опытов, учащиеся должны попытаться объяснить и указать причину возникновения индукционного тока.
Опыт 1: внесение (вынесение) полосового магнита из замкнутого контура, соединенного с гальванометром.
Рис. 2
Причина возникновения тока: изменение магнитной индукции.
Опыт 2: поворот рамки одного гальванометра, соединенного с другим гальванометром.
Причина возникновения тока: поворот рамки в магнитном поле.
Опыт 3: замыкание (размыкание) ключа; перемещение движка реостата. (рис.3)
Причина возникновения тока: изменение магнитной индукции.
Рис. 3
Отчего зависит величина и направление индукционного тока?
Опыт: внесение (вынесение) магнита в замкнутый контур сначала с одним магнитом, затем с двумя магнитами. (рис. 4)
Рис. 4
Вывод: величина тока зависит от величины магнитной индукции.
Опыт: внесение (вынесение) магнита сначала северным полюсом, затем южным полюсом. (рис. 5)
Рис. 5
Вывод: направление тока зависит от направления магнитного поля.
Опыт: вносим магнит сначала медленно, затем быстро.
Вывод: величина тока зависит от скорости внесения магнита.
Учитель: Для определения направления индукционного тока в замкнутом контуре используется правило Ленца: Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.
Применим данное правило для следующих случаев: (рис. 6)
Рис. 6
(два случая учитель разбирает сам, два остальных случая учащиеся выполняют самостоятельно в тетрадях, двух учеников можно вызвать к доске).
Демонстрация правила Ленца
4) Этап закрепления полученных знаний:
Решение качественных задач: [2]
Сквозь отверстие катушки падает магнит. С одинаковыми ли ускорениями он движется при замкнутой и разомкнутой обмотках катушки?
В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо. В него один раз вдвигается стальной стержень, другой раз - магнит. Влияет ли движение стержня и магнита на положение кольца?
Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, параллельной линиям напряженности поля. Будет ли в ней возникать индукционный ток?
Как надо перемещать в магнитном поле Земли замкнутый проволочный прямоугольник, чтобы в нем наводился ток?
Кольцо из проволоки, приведенное в быстрое вращение между полюсами электромагнита, заметно нагревается. Объясните это явление. Будет ли нагреваться при тех же условиях кольцо, имеющее разрез.
Экспериментальная задача: рис.7 - в стальной сердечник трансформатора, подключенного к напряжению 220В (РНШ) вносят замкнутый контур с лампочкой. Почему загорается лампочка при этом?
Рис. 7
Экспериментальная задача: рис.8- Замкнутое алюминиевое кольцо насаживают на стальной сердечник трансформатора, подключенного к РНШ. При увеличении напряжения до 220 В кольцо постепенно поднимается. Замкнутое кольцо заменяют кольцом с зазором, и наблюдают, что кольцо не поднимается. Почему?
Рис. 8
5) Заключительный этап: объявление оценок за урок, домашнее задание.
Примечание: на последующих уроках изучается закон Фарадея-Максвелла, причины возникновения электромагнитной индукции, явление самоиндукции и применение электромагнитной индукции, учащиеся выполняют лабораторную работу "Изучение явления электромагнитной индукции".
По окончании изучения данной темы учащиеся выполняют проверочную работу.
Литература.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
educontest.net
Тест по теме «Магнитное поле»
2. Какое явление наблюдают в опыте Эрстеда?:
а) поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током
в) взаимодействие двух заряженных стрелок
с) взаимодействие двух проводников с током
d) магнитное поле действует на тела
7. Определить индукцию магнитного поля проводника,
по которому протекает ток 4А,
если поле действует с силой 0,4Н на каждые 10см проводника
а) 0,5 Тл
в) 2 Тл
с) 1 Тл
d) 0,1 Тл
9. Чтобы увеличить магнитный поток нужно:
а) алюминиевую рамку заменить железной
в) поднимать рамку вверх
с) взять более слабый магнит
d) усилить магнитное поле
1. Магнитное поле создается……: а) неподвижными заряженными частицами. в) движущимися заряженными частицами (электрическим током) с) неподвижными ионами d) подвижными ионами
3. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника
с током существует магнитное поле? :
а) Эрстед
в) Ньютон
с) Архимед
d) Ом
5. Линии магнитного поля в пространстве вне
постоянного магнита….
а) начинаются на северном полюсе магнита,
заканчиваются на южном
в) начинаются на северном полюсе магнита,
заканчиваются на бесконечности
с) начинаются на южном полюсе магнита,
заканчиваются на северном
d) начинаются на южном полюсе магнита,
заканчиваются на бесконечности
6.С помощью правила буравчика можно определить….
а) направление силы магнитного поля
в) направление положительно заряженной частицы
с) направление линий магнитного поля
d) направление отрицательно заряженной частицы
8. Магнитный поток через замкнутую рамку,
помещенную в однородное магнитное поле, зависит:
а) только от модуля вектора магнитной индукции;
b ) только от площади витка и угла между
вектором магнитной индукции и плоскостью рамки;
c ) только от площади рамки;
d ) от всех факторов, перечисленных выше.
4. Линии однородного магнитного поля…..
10. Единица магнитной индукции:
a ) Н/м;
b ) Н/А;
c ) Н/(А • м).
d ) Среди ответов нет правильного
а) искривлены, их густота меняется от точки к точке
в) параллельны друг другу и расположены с одинаковой густотой
с) расположены хаотично
d) параллельны друг другу и расположены с разной густотой
Явление
электромагнитной индукции
В чем состоял опыт Ампера?
Какой вывод следовал из этого опыта?
Опыт Ампера, 1820 год
Между проводниками с током возникают силы взаимодействия, которые называются магнитными силами.
Магнитное поле обладает силовым действием.
Как называют физическую величину, характеризующую
силовое действие магнитного поля?
Физическая величина
Магнитная индукция
Что характеризует?
Силовое действие магнитного поля
Скалярная или векторная величина?
Векторная величина
Обозначение и единица измерения
Формула для расчета
От чего зависит?
Как определяется направление?
Можно ли с помощью магнитных линий указать
магнитное поле сильное или слабое?
Сильное магнитное поле
Слабое магнитное поле
Магнитное поле характеризуется числом магнитных линий.
Как называют физическую величину, определяемую
совокупностью числа магнитных линий, пересекающих
плоскость, ограниченную замкнутым контуром?
Физическая величина
Магнитный поток
Что характеризует?
Число магнитных линий
Скалярная или векторная величина?
Скалярная величина
Обозначение и единица измерения
Формула для расчета
От чего зависит?
магнитных линий магнитного поля
Можно ли изменить магнитный поток через площадь,
ограниченную замкнутым контуром?
При перемещении (вращении) замкнутого контура
в магнитном поле, изменяется магнитный поток через
площадь, ограниченную замкнутым контуром.
порождает
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ТОК
Опыт Эрстеда, 1820 год
Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, то есть вокруг движущихся электрических зарядов .
Опыты Фарадея,
1831год
Цели урока:
было открыто явление электромагнитной индукции;
Открытие явления электромагнитной индукции
«Превратить магнетизм в электричество »
Когда?
Где?
Что?
Явление электромагнитной индукции –
явление возникновения электрического тока
в замкнутом проводящем контуре,
находящемся в переменном магнитном поле.
Индукционный ток - это ток, который возникает в катушке, когда относительно неё движется постоянный магнит.
Электромагнитная индукция - это явление возникновения индукционного тока в катушке при любом изменении магнитного поля, пронизывающего площадь его витков.
Лабораторная работа №4
«Изучение явления электромагнитной индукции»
Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции.
Приборы и материалы : катушка с соединительными
проводами, миллиамперметр, полосовой магнит.
Инструкция по ТБ при выполнении работы :
Применение явления электромагнитной индукции-
электромеханический генератор
Вопросы для закрепления:
1 . Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур?
.
3.Выводы катушки из медного провода присоединены
к чувствительному гальванометру.
В каком из перечисленных опытов гальванометр обнаруживает
возникновение ЭДС электромагнитной индукции в катушке? 1). Катушка одевается на магнит.
2). В катушку вставляется магнит. 3). Из катушки вынимается магнит.
4). Магнит вращается вокруг продольной оси внутри катушки. А. В случаях 1 и 2. Б. В случаях 2 и 3.
В. В случаях 3 и 4. Г. В случаях 1, 2, 3.
2 . Кто открыл явление электромагнитной индукции? А. Х.Эрстед. Б. М.Фарадей.
В. А.Вольта. Г. А.Ампер.
4. Выводы катушки из медного провода присоединены
к чувствительному гальванометру. В каком из перечисленных
опытов гальванометр обнаруживает возникновение ЭДС
электромагнитной индукции в катушке? 1) Магнит находится внутри катушки.
2) В катушку вставляется магнит. 3) Из катушки вынимается магнит.
4) Магнит вращается вокруг продольной оси внутри катушки. А. В случаях 1 и 2. Б. В случаях 2 и 3.
В . В случаях 3 и 4. Г. Только в случае 2.
5.Какой электрический ток называется переменным? А. Ток не меняется по значению.
Б. Ток меняющийся со временем только по значению.
В. Ток меняющийся со временем по направлению. Г. Ток периодически меняющийся по значению и по направлению.
А. Явление намагничивания. Б. Электролиз.
В. Электромагнитная индукция. Г. Инерция.
Домашнее задание:
Обязательно:
п.49, вопр.стр.164
Дополнительно:
упр.39
kopilkaurokov.ru
Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»
Загрузить презентацию (3 МБ)
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:
Оборудование:
План урока:
Этапы урока |
Времямин. |
Методы и приемы |
| 1. Организационный момент: Введение Исторические сведения |
1 5 |
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. |
6
5 6 6 3 |
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» [4]). (Слайд 6).
Вопросы:
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 = Вnпредставляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль n к плоскости контура. Поэтому Ф = Вn S.
Единица магнитного потока – Вб (Вебер).
Магнитный поток в 1 вебер (Вб) создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м2 , 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») [4]
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» [4])
(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 [2]).
IV. Домашнее задание:
§8-11[1] (учить), Р. № 902(б, г, е), № 911 (письменно в тетрадях) [5]
Список литературы:
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Электромагнитное поле
УРОК 5/17
Тема. Электромагнитная индукция
Цель урока: ознакомить учащихся с явлением электромагнитной индукции; научить их находить направление индукционного тока.
Тип урока: урок изучения нового материала.
ПЛАН УРОКА
Контроль знаний | 5 мин. | 1. Магнитная проницаемость вещества. 2. Діамагнетики и парамагнетики. 3. Ферромагнетики |
Демонстрации | 5 мин. | 1. Явление электромагнитной индукции (опыты 3-4). 2. Правило Ленца |
Изучение нового материала | 25 мин. | 1. Магнитный поток. 2. Явление электромагнитной индукции. 3. Закон электромагнитной индукции. 4. Правило Ленца |
Закрепление изученного материала | 10 мин. | 1. Качественные вопросы. 2. Учимся решать задачи |
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Магнитный поток
Выделим в магнитном поле небольшой участок S.
Если плоскость этого участка (контура) перпендикулярна к вектору магнитной индукции, то магнитным потоком Ф через контур называют произведение модуля вектора магнитной индукции В на площадь S контура:
Ф = BS.
Во время поворота контура количество линий, пронизывающих его, уменьшается: она пропорциональна cosα, где α — угол между вектором магнитной индукции и перпендикуляром к плоскости контура:
Поэтому в общем случае магнитный поток (поток магнитной индукции) через замкнутый контур Ф = BScosα.
Таким образом, магнитный поток через контур можно представить как физическую величину, пропорциональную числу линий магнитной индукции, пронизывающих этот контур.
Единицу магнитного потока в системе СИ называют вебер (Вб) в честь немецкого физика Вильгельма Вебера.
Ø Магнитный поток 1 Вб создает однородное магнитное поле индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м2, расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции:
2. Явление электромагнитной индукции
Для демонстрации явления электромагнитной индукции, исходя из формулы Ф = Scosα, все опыты можно условно разделить на три группы:
а) опыты, в которых изменяется магнитная индукция В;
б) опыты, в которых изменяется площадь контура S;
в) опыты, в которых изменяется угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к контуру.
Ø Возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через ограниченную контуром площадь называют явлением электромагнитной индукции.
При любом изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром, в замкнутом контуре возникает индукционный ток. Существуют две причины возникновения индукционного тока:
1) во время движения контура в магнитном поле;
2) в случае нахождения неподвижного контура в переменном магнитном поле.
Возникновение в неподвижных проводниках электрического тока указывает на появление электрического поля, потому что магнитное поле на неподвижные заряды действовать не может.
Значит, индукционное электрическое поле появляется в результате изменения магнитного поля. Итак, индукционное электрическое поле не связано с зарядами (как это было в случае электростатического поля).
Дж. Максвелл первым пришел к выводу, что,
Ø изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое поле.
Электрическое поле, возникающее при изменении магнитного поля, имеет совсем другую структуру, чем электростатическое. Оно не связано непосредственно с электрическими зарядами, и его линии напряженности не могут на них начинаться и заканчиваться. Они вообще нигде не начинаются и не кончаются, а представляют собой замкнутые линии, подобные линиям индукции магнитного поля. Кроме того, работа по перемещению зарядов вдоль замкнутого контура, выполнена силами этого электрического поля не равна нулю. Это так называемое вихревое электрическое поле.
Электрическое поле, созданное переменным магнитным полем, называют вихревым.
Вихревое электрическое поле не является потенциальным полем.
3. Закон электромагнитной индукции
Опыты Фарадея показали, что сила индукционного тока Iв проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
Если за малое время Δt магнитный поток изменяется на ДФ, то скорость изменения магнитного потока равна ДФ/Δt. Тогда:
В случае изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную кон туром, в последнем появляются сторонние силы, действие которых характеризуется ЭДС, называемой ЭДС индукции:
Согласно закону Ома для замкнутого круга Используя это соотношение, Фарадей установил опытным путем закон электромагнитной индукции
Ø ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур:
Движущийся проводник в магнитном поле можно рассматривать как своеобразный источник тока, характеризоване ЭДС индукции, равна
4. Правило Ленца
Из ряда опытов следует, что в различных случаях направление индукционного тока может быть различным: отброс стрелки гальванометра в некоторых опытах происходило в одну сторону, а в некоторых — в противоположную.
Из тех же опытов следовало, что увеличение магнитного потока, пронизывающего площадь контура, приводило к возникновению индукционного тока, направленного так, что созданный им магнитный поток препятствует дальнейшему увеличению первоначального магнитного потока. Наоборот, в случае уменьшения магнитного потока магнитное поле индукционного тока внутри катушки усиливало первичный магнитный поток.
В общем случае этот факт можно сформулировать в виде правила, установленного российским физиком Е. X. Ленцем:
Ø индукционный ток в замкнутом контуре всегда имеет такое направление, что созданное им магнитное поле пытается компенсировать изменение магнитного потока, что обусловило этот ток.
С учетом правила Ленца закон электромагнитной индукции можно записать в виде:
ВОПРОСЫ К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Первый уровень
1. Что общего во всех опытах, которые позволяют выявить индукционный ток?
2. В чем заключается разница в получении индукционного тока в опытах Фарадея?
3. Как нужно двигать магнит или катушку, чтобы у них возник индукционный ток?
4. При движении магнита внутри катушки индукционный ток не возникает?
5. От чего зависит направление индукционного тока?
6. Приведите примеры применения правила Ленца.
Второй уровень
1. Может ли возникнуть индукционный ток в неподвижной замкнутой катушке без движения магнита? Подтвердите ваш ответ примером.
2. В чем отличие вихревого электрического поля от электростатического поля?
3. Почему закон электромагнитной индукции формулируется для ЭДС, а не для силы тока?
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА
1). Качественные вопросы
1. Замкнутое металлическое кольцо движется в однородном магнитном поле поступательно. Возникает ли индукционный ток в кольце? Почему?
2. Полосовой магнит падает сквозь проволочную катушку. Сравните время падения в случаях, когда катушка замкнута и разомкнута.
3. Как надо ориентировать проволочную рамку в однородном магнитном поле, чтобы магнитный поток через рамку был равен нулю? был максимальным?
2). Учимся решать задачи
1. Северный полюс магнита удаляется от металлического кольца, как показано на рисунке. Определите направление индукционного тока в кольце.
2. Линии магнитной индукции однородного магнитного поля образуют угол 30° с вертикалью. Модуль магнитной индукции равен 0,2 Тл. Какой магнитный поток пронизывает горизонтальное проволочное кольцо радиусом 10 см? (Ответ: 5,4 мВб)
3. Ли возникать индукционный ток в круговом витке, что находится в однородном магнитном поле, если: а) перемещать виток поступательно; б) вращать виток вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости витка; в) вращать виток вокруг оси, лежащей в его плоскости?
4. Магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, за 6 мс равномерно возрастает с 2 до 14 мВб. Какова ЭДС индукции в контуре? (Ответ: 2)
5. Магнитный поток через замкнутый контур изменился на 0,06 Вб за 0,3 сек. Какова средняя скорость изменения магнитного потока? При каком условии ЭДС индукции была постоянной? (Ответ: 0,2 Вб/с; если скорость изменения магнитного потока была постоянной.)
ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ
· Магнитный поток (поток магнитной индукции) через замкнутый контур:
· Магнитный поток 1 Вб создает однородное магнитное поле индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м2, расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции:
· Явление электромагнитной индукции: при любом изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром, в замкнутом контуре возникает индукционный ток.
· Электрическое поле, созданное переменным магнитным полем, называют вихревым.
· ЭДС индукции в замкнутом контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур:
· Правило Ленца: индукционный ток в замкнутом контуре всегда имеет такое направление, что созданное им магнитное поле пытается компенсировать изменение магнитного потока, которое вызвало этот ток.
Домашнее задание
1. Подр.: § 17.
2. 3б.:
Рів1 № 8.10; 8.14; 8.15; 8.16.
Рів2 № 8.28; 8.29; 8.32, 8.42.
Рів3 № 8.49, 8.50; 8.55; 8.56.
schooled.ru
|
|
|
|
|
|
