Презентация по физике на тему "Явление электромагнитной индукции" (11 класс). Презентация эдс индукции в движущихся проводниках 11 класс


ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон

ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон

«Физика - 11 класс»

ЭДС индукции в движущихся проводниках

Пусть проводник MN длиной l движется с постоянной скоростью V по проводящим направляющим в однородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции поля перпендикулярен проводнику и составляет угол α с направлением его скорости. Проводник MN вместе с направляющими образует контур MNCD.

При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним, поэтому на заряды со стороны магнитного поля действует сила Лоренца.

Fл = | q |υ B sin α

Сила Лоренца, совершает работу по перемещению зарядов по всей длине проводника.

А = Fлl = | q | υ Bl sin α

Возникающая здесь за счет действия на заряды силы Лоренца ЭДС индукции имеет магнитное происхождение.

Электродвижущая сила индукции в проводнике MN равна отношению работы по перемещению заряда q к этому заряду:

Эта формула справедлива для любого проводника длиной l, движущегося со скоростью V в однородном магнитном поле.

В других проводниках контура MNCD ЭДС равна нулю, так как эти проводники неподвижны. Следовательно, ЭДС во всем контуре MNCD равна и остается неизменной, если скорость движения V постоянна.

Электродинамический микрофон

Электродинамический громкоговоритель преобразует колебания электрического тока в звуковые колебания. Обратный процесс превращения звуковых колебаний воздуха в колебания электрического тока осуществляется с помощью микрофона.

Действие электродинамического микрофона основано на явлении электромагнитной индукции.

Как устроен этот микрофон? Диафрагма 2 из тонкой полистирольной пленки или алюминиевой фольги жестко связана со звуковой катушкой 1 из тонкой проволоки. Катушка помещается в кольцевом зазоре сильного постоянного магнита 3. Линии магнитной индукции перпендикулярны к виткам катушки.

Звуковая волна вызывает колебания диафрагмы и связанной с ней катушки, в результате в катушке возникает меняющийся индукционный ток. Подробнее: при движении витков катушки в магнитном поле в них возникает переменная ЭДС индукции и переменное напряжение на зажимах катушки, которое вызывает колебания электрического тока в цепи микрофона.

Эти колебания после усиления могут быть поданы на громкоговоритель и т. д.

В телефонных аппаратах применяют менее совершенные, но зато более дешевые угольные микрофоны. Диафрагма в таких микрофонах действует на угольный порошок и создает в нем периодические сжатия и разрежения. От этого меняются сопротивление порошка и сила тока в электрической цепи микрофона. Существуют и другие типы микрофонов.

Источник: «Физика - 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Электромагнитная индукция. Физика, учебник для 11 класса - Класс!ная физика

Электромагнитная индукция. Магнитный поток --- Направление индукционного тока. Правило Ленца --- Закон электромагнитной индукции --- ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон --- Вихревое электрическое поле --- Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока --- Электромагнитное поле --- Примеры решения задач --- Краткие итоги главы

class-fizika.ru

Презентация по физике "ЭДС индукции в движущихся проводниках"

Инфоурок › Физика › Презентации › Презентация по физике "ЭДС индукции в движущихся проводниках"

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

ЭДС индукции в движущихся проводниках При движении проводника в магнитном поле со скоростью v вместе с ним с той же скоростью движутся «+» и «-» заряды, находящиеся в проводнике. На них в магнитном поле в противоположные стороны действует сила Лоренца, что приводит к перераспределению зарядов - возникает ЭДС. *

2 слайд Описание слайда:

Вычислим ЭДС индукции, возникающую в движущемся проводнике в однородном магнитном поле

3 слайд Описание слайда: 4 слайд Описание слайда: 5 слайд Описание слайда:

Явление самоиндукции При замыкании цепи с катушкой определенное значение силы тока устанавливается лишь спустя некоторое время.

6 слайд Описание слайда:

Самоиндукция * Самоиндукция – возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока. Лампа Л1 будет загораться позже ламы Л2, т.к. возникающая ЭДС самоиндукции, будет препятствовать нарастанию тока в цепи.

7 слайд Описание слайда:

Вывод формулы ЭДС самоиндукции Если магнитное поле создано током, то можно утверждать, что Ф ~ В ~ I, т.е. Ф ~ I или Ф=LI , где L – индуктивность контура (или коэффициент самоиндукции). Индуктивностью контура L называют коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур. L зависит лишь от формы и размеров проводящего контура, а также магнитных свойств среды, в которой он находится.

8 слайд Описание слайда:

Физический смысл индуктивности Индуктивность контура численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

9 слайд Описание слайда:

Вывод формулы ЭДС самоиндукции Тогда

10 слайд Описание слайда:

Явление самоиндукции подобно явлению инерции в механике. Вследствие самоиндукции замкнутый контур обладает «инертностью»: силу тока в контуре, содержащем катушку, нельзя изменить мгновенно.

11 слайд Описание слайда:

Аналогия между установлением в цепи тока величиной I и процессом набора телом скорости V 1. Установление в цепи тока I происходит постепенно. 2. Для достижения силы тока I необходимо совершить работу. 3. Чем больше L, тем медленнее растет I. 4. 1. Достижение телом скорости V происходит постепенно. 2. Для достижения скорости V необходимо совершить работу. 3. Чем больше m, тем медленнее растет V. 4.

12 слайд Описание слайда:

Следствия самоиндукции Вследствие явления самоиндукции при размыкании цепей, содержащих катушки со стальными сердечниками (электромагниты, двигатели, трансформато-ры) создается значительная ЭДС самоиндукции и может возникнуть искрение или даже дуговой разряд.

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:

Общая информация

Номер материала: ДБ-380947

Похожие материалы

Оставьте свой комментарий

infourok.ru

ЭДС индукции в движущемся проводнике - 31 Марта 2012 - Видео- Решение задач-теория

1.      Металлический стержень и провода, по которым он скользит, находятся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рисунка. Индукция магнитного поля 500 мТл, скорость движения проводника 2 м/с, его длина 1 м, сопротивление цепи 10 Ом. Найдите индукционный ток.

Так как проводник движется в магнитном поле, то в нем возникает ЭДС индукции, равная ℰi = BLv sin α. По условию задачи α = 90°, значит ℰi = BLv. 2.      Контур с источником тока, имеющим внутреннее сопротивление 200 мОм, находится в однородном магнитном поле с индукцией 100 мТл. Найдите ток в цепи при движении перемычки со скоростью 10 м/с, если при ее движении в том же направлении со скоростью 40 м/с ток отсутствует. Сопротивлением направляющих проводников можно пренебречь. Длина перемычки 66 мм.

При движении перемычки в магнитном поле, в ней возникает ЭДС индукции. Общее ЭДС может быть  равно ℰ = ℰист + ℰi или ℰ = ℰист - ℰi в зависимости от направления индукционного тока. Так как в условии задачи сказано, что при скорости 40 м/с ток отсутствует, то можно сделать вывод, что ℰ = ℰист - ℰi. Отсюда ℰист = BLv2.

При скорости 10 м/с в том же направлении ℰ  = ℰист – BLv1 = BLv2 – BLv1 = BL(v2 – v1). 3.      Два параллельных вертикальных проводника, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга, замкнуты сопротивлением 1 Ом и помещены  в однородное магнитное поле с индукцией 100 мТл, перпендикулярное плоскости проводников. По проводникам начинает вниз скользить без трения перемычка массой 100 г. Пренебрегая сопротивлением проводников и перемычки, определите максимальную скорость падения перемычки. При движении перемычки в магнитном поле, в ней возникает индукционный ток, который по правилу левой руки направлен вправо. Тогда на проводник с током магнитное поле действует силой Ампера, которая по правилу левой руки  направлена вверх. Таким образом, на перемычку действует две противоположно направленные силы – сила Ампера и сила тяжести, равнодействующая которых является причиной ускорения при движении перемычки.  Соответственно, при возрастании скорости движения перемычки будет возрастать сила Ампера. Максимальной скорости перемычка достигнет тогда, когда сила Ампера станет равной силе тяжести: mg = FA ;  mg = BIiL.

4.      По горизонтальным параллельным рельсам, расстояние между которыми 10 см, может скользить без трения параллельно самой себе проводящая перемычка, масса которой  6 г. Рельсы соединены резистором сопротивлением 6 Ом и помещены в вертикальное магнитное поле с индукцией 300 мТл. Перемычке сообщают горизонтальную параллельную рельсам скорость 1 см/с. Найдите путь, пройденный перемычкой до остановки. Электрическое сопротивление перемычки и рельс не учитывать.

Так как перемычка движется, то в ней возникает ЭДС индукции ℰi = BLv. На проводник с током магнитное поле действует силой Ампера, направленная противоположно скорости по правилу левой руки и равная FA = BIL. При движении скорость уменьшается, следовательно, уменьшается и значение силы Ампера. Потому можно рассмотреть работу, выполненную силой, равной среднему значению силы Ампера:

ingaagapova.ucoz.ru

"ЭДС индукции в движущихся проводниках." (11 класс)

Тема урока: ЭДС индукции в движущихся проводниках.

Тип урока: Комбинированный урок.

Цель урока: Дать понятие об энергетической характеристике индукционного электрического тока, возникающего в движущихся проводниках.

Демонстрации: Правила буравчика, правила левой руки, правила Ленца.

Используются технологии ИКТ для сопровождения изучения нового материала

Ход урока:

I. Организационный момент.

На сегодняшнем уроке мы продолжаем исследовать причины возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре. На прошлой неделе мы с вами установили тот факт, что индукционный ток в контуре возникает либо если контур покоится в переменном магнитном поле, либо если он движется в постоянном магнитном поле. Первое условие возникновения индукционного тока мы с вами уже рассмотрели, и теперь двигаемся дальше.

Тема сегодняшнего нашего урока " ЭДС индукции в движущихся проводниках".

Цель урока: познакомиться с понятием энергетической характеристики индукционного электрического тока, возникающего в движущихся проводниках.

II. Актуализация знаний.

К настоящему моменту мы с вами познакомились с рядом правил, которые используются для определения направления вектора магнитной индукции, индукционного тока, силы Ампера и Лоренца.

1. Правило буравчика.

2. Правило левой руки.

- Для движущегося участка проводника (формулировка и математическая запись закона Ампера)

- Для движущейся частицы (количественное определение силы Лоренца)

3. Правило Ленца (алгоритм применения правила к решению задач)

Все эти правила так или иначе связаны с явлением электромагнитной индукции.

- Когда и кем оно было открыто и в чем оно заключается?

(29 августа 1831 г., Майклом Фарадеем. Явление эл/м индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется)

- Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

(ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром )

- Что является причиной возникновения индукционного тока в проводнике, покоящемся в переменном магнитном поле?

(Индукционный ток в неподвижном замкнутом контуре, находящемся в переменном магнитном поле, вызывается электрическим полем, порождаемым переменным магнитным полем, которое называется вихревым)

- Чему равна работа этого электрического поля?

(работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника численно равна ЭДС индукции в этом проводнике)

III. Изучение нового материала.

1. Если проводник движется в постоянном магнитном поле, то ЭДС индукции в проводнике обусловлена не вихревым электрическим полем, которое в этом случае не может возникнуть, а другой причиной.

При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним. Поэтому на них со стороны магнитного поля действует сила Лоренца. Она-то и вызывает перемещение зарядов внутри проводника. ЭДС индукции, следовательно, имеет магнитное происхождение.

Вычислим ЭДС индукции, возникающую в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле.

Пусть сторона контура MN длиной l скользит с постоянной скоростью υ вдоль сторон NC и MD, оставаясь все время параллельной стороне CD. Вектор магнитной индукции однородного поля перпендикулярен проводнику и составляет угол α с направлением его скорости.

Сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, равна по модулю .

Направлена она вдоль проводника MN.

Работа данной силы на пути l положительна и равна .

ЭДС индукции в проводнике MN равна по определению отношению работы по перемещению заряда q к этому заряду. .

2. С другой стороны, ЭДС индукции можно вычислить с помощью закона эл/м индукции.

Магнитный поток через контур MNCD равен ,

где угол 90°- есть угол между вектором и нормалью к плоскости контура,

а S — площадь контура MNCD.

При перемещении проводника площадь S изменяется со временем следующим образом

За время площадь контура меняется на . Знак минус указывает на то, что она уменьшается.

Изменение магнитного потока за это время равно .

Следовательно, .

IV. Закрепление изученного.

Решение задач.

  1. Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 25 см, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции. (0,005 В)

  2. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м, под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. (5,8 м/с)

V. Итог урока.

Итак, на сегодняшнем уроке мы с вами выяснили, что ЭДС индукции в проводниках, движущихся в постоянном магнитном поле, возникает за счет действия на свободные заряды проводника силы Лоренца.

Для количественного определения ЭДС нам необходимо знать индукцию постоянного магнитного поля, длину активной части проводника, скорость движения проводника в магнитном поле и угол между вектором магнитной индукции и вектором скорости движения.

VI. Домашнее задание.

§ 13, упр.2(9), №902(1,3)

infourok.ru

Презентация. Электромагнитная индукция - физика, презентации

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №72»

Электродинамика Электромагнитная индукция

(1-я часть)

Презентацию подготовил

учитель физики – информатики

В.С.Дубовик

г.Саратов

2009

Электромагнитная индукция

1

На этом занятии Вы должны изучить следующие вопросы:

  • явление электромагнитной индукции;
  • отличие переменных электрических и магнитных полей от постоянных;
  • магнитный поток;
  • направление индукционного тока;
  • правило Ленца;
  • закон электромагнитной индукции;
  • вихревое электрическое поле;
  • ЭДС индукции в движущихся проводниках;
  • применение явления электромагнитной индукции.

В результате Вы должны научиться:

  • определять направление индукционного тока магнитной индукции;
  • вычислять магнитный поток;
  • вычислять ЭДС индукции.

Для этого:

  • Изучите материалы учебника [11, § 8-14]; 
  • Ответьте на вопросы для самоконтроля;
  • Рассмотрите методику решения задач данного типа;

2

Открытие явления электромагнитной индукции

МАЙКЛ ФАРАДЕЙ

(1791-1867)

На гравюре: Майкл Фарадей читает лекцию с наглядными демонстрациями своих опытов в Королевском институте в Лондоне в 1830году

3

Наблюдение явления электромагнитной индукции

Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.

4

Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину:

Φ = B  ·  S  · cos α

Единица магнитного потока в системе СИ называется вбером (Вб). Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м 2 .

Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции E инд , равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

0, а ЭДС инд I инд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура. Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что ЭДС инд и ΔФ/Δt всегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея). Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии."

5

Направление индукционного тока. Правило Ленца

Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение называется правилом Ленца (1833 г.).

Ленц Эмилий Христианович

(1804 - 1865)

Иллюстрация правила Ленца.

В этом примере ΔФ/ Δ t  0, а ЭДС инд I инд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура.

Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что ЭДС инд и ΔФ/Δt всегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея). Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.

ЭДС индукции в движущихся проводниках

6

Возникновение ЭДС индукции объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы.

Работа силы F Л на пути l равна A = F Л · l = eυB l .

По определению ЭДС

Соотношению для ЭДС инд можно придать привычный вид. За времы Δt площадь контура изменяется на ΔS = l υΔt. Изменение магнитного потока за это время равно

ΔΦ = BlυΔt. Следовательно,

Решение задач

7

II.1

Решение задач

8

II.2

B

B i

Решение задач

9

II.3

,

Решение задач

10

II.4

Решение задач

11

II.5

Решение задач

12

II.6

Решение задач

13

Решение задач

14

II.7

Решение задач

15

II.8

Знак «-» можно не учитывать т.к. не задано,

как изменяется магнитный поток.

Решение задач

16

Решение задач

17

Решение задач

18

Решение задач

19

Домашнее задание

19

§§ 11,13, Упр.2 (8,9)

Рассмотреть все задачи из пробных вариантов ЕГЭ за 2006 – 2009 г.г. по теме электромагнитная индукция.

kopilkaurokov.ru

План – конспект урока «ЭДС индукции в движущихся проводниках» (11 класс)

План – конспект урока

«ЭДС индукции в движущихся проводниках»

Выполнила студентка 5 курса

группы ФМ-112

очной формы обучения

физико-математического образования

Кежутина Ольга Владиславовна

Дата проведения: 21.09.16

Владимир 2016

Тема урока: ЭДС индукции в движущихся проводниках.

Класс: «11б»

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Методы изучения: объяснительно-иллюстративный с элементами эвристической беседы

Вид урока: урок-беседа.

Цель: выяснить условия возникновения ЭДВ в движущихся проводниках.

Задачи:

Образовательные: Дать понятие об энергетической характеристике индукционного электрического тока, возникающего в движущихся проводниках.

Воспитательные: Формирование умения культуры общения (внимательно слушать друг друга, анализировать услышанное), умения работать коллективно и в парах.

Развивающие: Развитие физического мышления учащихся, расширение понятийного аппарата учащихся, формирование умений анализировать информацию, делать выводы из наблюдений и опытов.

Оборудование: Гальванометр, магнит, проводник.

Ход урока:

Организационный этап.

12.00 – 12.01

-Здравствуйте, ребята, садитесь.

Представляется.

Ученики настраиваются на урок.

Актуализация знаний.

12.02–12.06

Фронтальный опрос:

  1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

  2. Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

  3. Что называется магнитным потоком?

  4. Формула нахождения магнитного потока.

Ученики отвечают на вопросы:

1.явление электромагнитной индукции заключается в том, что ток возникает, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий контур.

2. ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

.

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

4.

Мотивационный этап.

12.07 -12.09

На сегодняшнем уроке мы продолжаем исследовать причины возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре. На прошлых уроках мы с вами установили тот факт, что индукционный ток в контуре возникает либо если контур покоится в переменном магнитном поле, либо если он движется в постоянном магнитном поле. Первое условие возникновения индукционного тока мы с вами уже рассмотрели, и теперь двигаемся дальше. (Делаем схему)

Запись темы на доске: «ЭДС индукции в движущихся проводниках».

Наблюдают, отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы.

Изучение нового материала.

12.10– 12.25

 Итак, В первом случае, когда проводник покоится в переменном магнитном поле, мы уже научились определять направление индукционного тока. По какому правилу мы сможем определить направление индукционного тока в этом случае? Правильно. Необходимо теперь научится определять направление индукционного тока в случае если проводник движется в постоянном магнитном поле.

При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним. Поэтому на заряды со стороны магнитного поля действует сила Лоренца. Она-то и вызывает перемещение зарядов внутри проводника. ЭДС индукции, следовательно, имеет магнитное происхождение.

На многих электростанциях земного шара именно сила Лоренца вызывает перемещение электронов в движущихся проводниках.

Вычислим ЭДС индукции, возникающую в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле (рис. 2.10). Пусть сторона контура MN длиной Iскользит с постоянной скоростью  вдоль сторон NC и MD, оставаясь все время параллельной стороне CD. Вектор магнитной индукции  однородного поля перпендикулярен проводнику и составляет угол α с направлением его скорости.

Из закона электромагнитной индукции мы знаем что: .

Рассмотрим чему в этом случае будет равно изменение магнитного потока.

Обратите внимание на то что угол α это угол между векторами скорости и магнитной индукции, однако в определении магнитного потока берется угол между вектором нормали к плоскости проводника и вектором магнитной индукции, поэтому в нашем случае мы берем угол .

Отсюда получаем:

Теперь обратим внимание на те величины, которые не меняются (константы), их можно вынести за знак . Это и с учетом формул приведения.

Получаем: Рассмотрим (из рисунка).

Окончательно получим:

– ЭДС индукции в движущихся проводниках, где

скорость движения проводника,

магнитная индукция,

l- длина активной части проводника,

угол между векторами и .

Итак, мы выяснили, как вычислить ЭДС индукции в движущихся проводниках, теперь давайте выясним, как определить направление индукционного тока в движущихся проводниках.

Причиной появления этой ЭДС является сила Лоренца, действующая на свободные заряды в движущемся проводнике. Поэтому направление индукционного тока в проводнике будет совпадать с направлением составляющей силы Лоренца на этот проводник.

С учетом этого можно сформулировать следующее для определения направления индукционного тока в движущемся проводнике (правило левой руки):

нужно расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции B⃗  входил в ладонь, четыре пальца совпадали с направлением скорости υ⃗ проводника, тогда отставленный на 90° большой палец укажет направление индукционного тока

Примеры: Самолет, поезда.

Отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы, делают записи в тетрадях.

По правилу Ленца.

Вспомним чему равен магнитный поток.

Закрепление изученного материала

12.26 -12.40

Предлагает решить задачу:

№912.

На рисунке 100 представлены различные случаи электромагнитной индукции. Решить задачу для каждого случая.

№928. Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции.

№930.

Решают задачи у доски и на местах.

Подведение итогов. Домашнее задание.

12.41-12.43

Выставление и обоснование отметок. Запись домашнего задания.

Д/З: §12 -13, №929

Записывают домашнее задание

Рефлексия

12.44 -12.45

Организуется беседа с целью осмысления участниками урока своих собственных действий в ходе урока.

Вопросы:

1. Что нового вы для себя узнали на уроке?

2. Понятен ли был материал урока?

3. Понравился ли вам урок?

Принимают участие в беседе

infourok.ru

Презентация по физике на тему "Явление электромагнитной индукции" (11 класс)

Инфоурок › Физика › Презентации › Презентация по физике на тему "Явление электромагнитной индукции" (11 класс)

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

"ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. ОПЫТЫ ФАРАДЕЯ" Цель урока: раскрытие физической сущности явления электромагнитной индукции. Урок по теме:

2 слайд Описание слайда:

ЗАДАЧИ УРОКА Обучающие: 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. Развивающие: способствовать развитию умения работать в группе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения. Воспитательные: способствовать развитию познавательных интересов у студентов; способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.

3 слайд Описание слайда:

ПРОВЕРКА УСВОЕНИЯ РАНЕЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА.

4 слайд Описание слайда:

! 1.МП – это особая форма материи, которая существует независимо от нас и от наших знаний о нем. 2.МП порождается движущимися электрическими зарядами и обнаруживается по действию на движущиеся электрические заряды. 3.С удалением от источника МП ослабевает. Что такое магнитное поле и каковы его свойства?

5 слайд Описание слайда:

Ответ: С помощью железных опилок или магнитных стрелок. Попадая в МП, железные опилки становятся маленькими магнитными стрелочками. А они устанавливаются вдоль магнитных линий - МП становится видимым.

6 слайд Описание слайда:

Магнитные линии – это воображаемые линии вдоль которых установились бы в магнитном поле оси маленьких магнитных стрелочек.

7 слайд Описание слайда:

Если магнитные линии параллельны и расположены с одинаковой густотой, то МП – является однородным (рис. слева) Если магнитные линии искривлены и расположены с неодинаковой густотой, то МП – является неоднородным (рис. справа) Магнитные линии – замкнутые кривые.

8 слайд Описание слайда:

Вектор магнитной индукции! Имеет 1.модуль и 2. направление в пространстве

9 слайд Описание слайда:

Токи одного направления притягиваются. Опыт Ампера 1820 г. Токи противоположных направлений отталкиваются.

10 слайд Описание слайда:

Вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль его линий.

11 слайд Описание слайда:

На северном географическом полюсе.

12 слайд Описание слайда:

Магнитным потоком через замкнутый контур площадью S называют физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь контура S и на косинус угла α между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к площади контура. Ф = BS cos α

13 слайд Описание слайда: 14 слайд Описание слайда:

Прямой проводник длиной 15 см. помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,4 Тл, направленной перпендикулярно направлению тока. Сила тока, протекающего по проводнику, равна 6 А. Найдите силу Ампера, действующую на проводник. Дано: Решение l = 15 см = 0,15 м FA = IBl sin⍺ B = 0,4 Тл FA = 6 А * 0,4 Тл * 0,15 м * 1 = 0,36 Н I = 6 А _________________ Ответ: FА = 0,36 Н. FА- ?

15 слайд Описание слайда:

Индукция магнитного поля В = 0,3 Тл направлена в положительном направлении оси Х. Протон движется со скоростью 5 * 106 м/с в положительном направлении оси Y. Заряд протона равен 1,6 * 10-19 Кл. Найдите радиус окружности, по которой движется прото. (Масса протона равна 1,67*10-27 кг. Дано: Решение В = 0,3 Тл R = mƱ Ʊ =5*106 м/с q B q = 1,6*10 -19 Кл R = 1,67*10 -27 кг * 5*106 м/с mp = 1,67*10 -27 кг 1,6*10 -19 Кл * 0,3 Тл _______________________ R-? Ответ: R = 0,17 м, содержание назад

16 слайд Описание слайда:

Опыт Эрстеда доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. 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. Изучение нового материала.

17 слайд Описание слайда:

Швейцарский физик Жан-Даниэль-Колладон (см. Физика-11, стр. 26) 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. 29 августа 1831 г. было открыто это явление Фарадеем и его назвали явлением электромагнитной индукции. 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.

18 слайд Описание слайда:

В чем заключался опыт? Каковы его результаты? Рассмотрим упрощенный вариант опытов Фарадея: 1. 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 . Можно двигать не магнит, а катушку относительно магнита; и здесь мы вновь обнаружим индукционный ток.

19 слайд Описание слайда:

2. 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.

20 слайд Описание слайда:

3. 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.

21 слайд Описание слайда:

Проблема: Гальванометр показывает наличие тока. Откуда появился ток в замкнутом контуре, т.е. в катушке? что существует вокруг полосового магнита? ответ: вокруг магнита существует магнитное поле. что появляется, когда в контур вносят (выносят) магнит? ответ: замкнутый контур пронизывает магнитный поток. что происходит с магнитным потоком при внесении (вынесении) магнита в замкнутый контур? ответ: магнитный поток изменяется.

22 слайд Описание слайда:

Вывод: Причина возникновения электрического тока в замкнутом контуре - изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур. Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического (индукционного) тока в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.

23 слайд Описание слайда:

МАЙКЛ ФАРАДЕЙ (Faraday) 22 сентября 1791 г. – 25 августа 1867 г.

24 слайд Описание слайда:

Отчего зависит величина и направление индукционного тока? Вывод: величина тока зависит от величины магнитной индукции. Опыт 1: внесение (вынесение) магнита в замкнутый контур сначала с одним магнитом, затем с двумя магнитами. (рис.1) Опыт 2: внесение (вынесение) магнита сначала северным полюсом, затем южным полюсом. (рис.2) Вывод: направление тока зависит от направления магнитного поля.

25 слайд Описание слайда:

Опыт 3: вносим магнит сначала медленно, затем быстро. Вывод: величина тока зависит от скорости внесения магнита. Закон электромагнитной индукции (экспериментально установил Фарадей): при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции ℰi, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

26 слайд Описание слайда:

Явление электромагнитной индукции применяется: Фонарь Фарадея, велосипедный генератор, генератор постоянного тока, ручная зарядка для телефона. На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии. Это явление вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники. Явления электромагнитной индукции лежат в основе, устройства генераторов электростанций мира.

27 слайд Описание слайда:

Вечный фонарик или фонарик Фарадея так называют фонарик с источником альтернативного питания. То есть данный фонарь не требует батареек или зарядки аккумулятора. Что бы его "зажечь" необходимо его потрясти. В самом фонарике стоит генератор и аккумуляторная батарея Механическая зарядка для мобильного телефона, работающая по принципу динамо-машины. Позволяет зарядить батарею мобильного телефона в экстренных случаях, когда нет доступа к электрической сети. Зарядка экстремальная ручная подходит ко всем популярным моделям сотовых телефонов.

28 слайд Описание слайда:

Первая динамо-машина была изобретена А. Йедликом в 1827 году. Он сформулировал концепцию динамо на шесть лет раньше, чем она была озвучена Сименсом, но не запатентовал ее. Сейчас же такие крупные производители мобильной техники как Apple и Nokia производят вело генераторы для мобильных телефонов, которые заряжают их в то время когда вы движетесь. Генераторы постоянного тока представляют собой обычные индукционные генераторы, Внешний вид генератора постоянного тока

29 слайд Описание слайда:

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

30 слайд Описание слайда:

Чебоксарская ГЭС - Чебоксарская гидроэлектростанция — на р. Волга у города Новочебоксарска Чувашии. Является завершающей ступенью Волжско-Камского каскада. Строительство начато в 1968 году. К 1986 г. строительство ГЭС было в основном закончено. Проектная мощность — 1404 МВт.

31 слайд Описание слайда:

Закрепление изученной темы: 1. Индукционным называется ток…? - который возникает в катушке, когда относительно нее движется постоянный магнит. 2. Какими способами можно получать индукционный ток? - введением и выведением магнита в катушку; - при перемещении катушки с током относительно другой; - при замыкании или размыкании эл. цепи в одной катушке, неподвижной относительно другой.

32 слайд Описание слайда:

3. В чем заключается явление электро-магнитной индукции? - в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. 4. Кто открыл это явление и когда? - английский физик Майкл Фарадей в 1831 г. 5. Как читается правило определения направления индукционного тока (или правило Ленца)? - возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

33 слайд Описание слайда:

Задание на дом: § 8-10 (ответить на вопросы после каждого §) Задача: Круговой проволочный виток площадью 2·10-3 м2 находится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно изменяется на 0,1 Тл за 0,4 с. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции. Чему равна ЭДС, возникающая в витке?

34 слайд Описание слайда:

Оставленный Фарадеем открытым вопрос о направлении индукционного тока вскоре решил российский физик Эмилий Христианович Ленц ( 1804 - 1863 ).

35 слайд Описание слайда:

Правило Ленца 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)

36 слайд Описание слайда:

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока в контуре надо так: 1.    Определить направление линий магнитной индукции В внешнего магнитного поля. 2.    Выяснить, увеличивается ли поток вектора магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром ∆Ф > 0), или уменьшается (∆Ф <0). 3.    Установить направление линий магнитной индукции В' магнитного поля индукционного тока. Эти линии должны быть согласно правилу Ленца направлены противоположно линиям магнитной индукции В при ∆Ф > 0 и иметь одинаковое с ними направление при ∆Ф <0. 4.    Зная направление линий магнитной индукции В', найти направление индукционного тока, пользуясь правилом буравчика.

37 слайд Описание слайда:

Вихревое электрическое поле. Магнитный поток Ф = BS cos . Изменение магнитного потока через контур может происходить: 1) в случае неподвижного проводящего контура, помещенного в изменяющееся во времени поле; 2) в случае проводника, движущегося в магнитном поле, которое может и не меняться со временем. Значение ЭДС индукции в обоих случаях определяется законом , но происхождение этой ЭДС различно.

38 слайд Описание слайда:

Рассмотрим сначала первый случай возникновения индукционного тока. Поместим круговой проволочный виток радиусом г в переменное во времени однородное магнитное поле (рис. 3). Можно предположить, что электроны в неподвижном проводнике приводятся в движение электрическим полем и это поле непосредственно порождается меняющимся магнитным полем. К этому выводу впервые пришел Дж. Максвелл. Вывод: изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое поле, которое называется вихревым, т. к. линии этого роля замкнуты.

39 слайд Описание слайда:

Индукционные токи в массивных проводниках. Особенно большого числового значения индукционные токи достигают в массивных проводниках, из-за того, что их сопротивление мало. Такие токи, называемые токами Фуко по имени исследовавшего их французского физика, можно использовать для нагревания проводников. На этом принципе основано устройство индукционных печей, например используемых в быту СВЧ-печей. Также этот принцип используется для плавки металлов. Кроме этого явление электромагнитной индукции используется в детекторах металла, устанавливаемых при входах в здания аэровокзалов, театров и т. д. Однако во многих устройствах возникновение токов Фуко приводит к бесполезным и даже нежелательным потерям энергии на выделение тепла. Поэтому железные сердечники трансформаторов, электродвигателей, генераторов и т. д. делают не сплошными, а состоящими из отдельных пластин, изолированных друг от друга. Ферриты- магнитные изоляторы. При перемагничивании в ферритах не возникают вихревые токи. Поэтому из ферритов делают сердечники высокочастотных трансформаторов, магнитные антенны транзисторов и др. Ферритовые сердечники изготовляют из смеси порошков исходных веществ. Смесь прессуется и подвергается значительной термической обработке.

40 слайд Описание слайда: 41 слайд Описание слайда:

Экспериментальная задача: в стальной сердечник трансформатора, подключенного к напряжению 220В вносят замкнутый контур с лампочкой. Почему загорается лампочка при этом?

42 слайд Описание слайда:

Самоиндукция. Если по катушке идет переменный ток, то магнитный поток, пронизывающий катушку, меняется. Поэтому в том же самом проводнике, по которому идет переменный ток, возникает ЭДС индукции. Это явление называют самоиндукцией. По правилу Ленца в момент нарастания тока напряженность вихревого электрического поля направлена против тока. Следовательно, в этот момент вихревое поле препятствует нарастанию тока. Наоборот, в момент уменьшения тока вихревое поле поддерживает его. Явление самоиндукции можно наблюдать в простых опытах. ℰis - ЭДС самоиндукции

43 слайд Описание слайда: 44 слайд Описание слайда: 45 слайд Описание слайда:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ Изучая свойства электромагнитного поля, Максвелл задался вопросом: если переменное магнитное поле порождает электрическое поле, то не порождает ли переменное электрическое поле, в свою очередь, магнитное? Возникновение магнитного поля при изменении электрического поля. Максвелл допустил, что такого рода процесс реально происходит в природе. Линии магнитной индукции этого поля охватывают линии напряженности электрического поля (рис), подобно тому как линии напряженности электрического поля охватывают линии индукции переменного магнитного поля.

46 слайд Описание слайда:

Справедливость гипотезы Максвелла была доказана экспериментальным обнаружением электромагнитных волн. Электромагнитные волны существуют потому, что переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле, которое, в свою очередь, порождает переменное магнитное поле и т. д. После открытия взаимосвязи между изменяющимися электрическим и магнитным полями стало ясно, что эти поля не существуют обособленно, независимо одно от другого. Электромагнитное поле — особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.

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:

Общая информация

Номер материала: ДБ-020579

Похожие материалы

Оставьте свой комментарий

infourok.ru