"Електромагнітна індукція". План-конспект уроку+презентація+тестові завдання+флеш-анімації до уроку

ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ.

Тип уроку: комбінований.

Мета уроку: показати взаємозв’язок між електричним і магнітним полями;

пояснити суть явища електромагнітної індукції, його практичне значення;

розвивати творче мислення;

виховувати пізнавальний інтерес і такі якості як самостійність, працелюбність, бажання отримувати знання.

ПЛАН УРОКУ

Прилади та матеріали для роботи з учнями:

Для демонстрації. Гальванометр, підковоподібний магніт, довгий провідник, штабовий магніт, дві котушки, джерело струму, ключ, реостат.

 Комп’ютерний клас, мультимедійний проектор, мультимедійна презентація, флеш-анімації дослідів                            

ХІД УРОКУ.

І. Організаційний момент. Перевірка домашнього завдання.

Виконання тестових завдань на комп’ютерах.

ІІ. Актуалізація опорних знань

1. Що таке магніти?
2. Яка будова магнітів?
3. Які є полюси магнітів,та як вони позначаються?
4. Як взаємодіють між собою полюси магнітів?
5. Чому магнітна стрілка встановлюється в певному положенні відносно сторін світу?
6. Який прилад називають компасом?
7. Поясніть дослід Ерстеда.
8. Чому стрілка так поводиться поблизу провідника зі струмом?
9. Правило обхвату правої руки.
10.  Поясніть дослід Ампера.
11.  Які висновки можна зробити з досліду Ампера?
12.  За яким правилом визначається сила Ампера?
13.  Де застосовують взаємодію провідника зі струмом в магнітному полі?

ІІІ. Постановка навчальної проблеми.

Виявлена Ерстедом 1820 року дія електричного струму на магнітну стрілку показала, що електричні та магнітні явища, які вважалися до цього ізольованими, взаємозалежні. Однак дослід Ерстеда показав тільки один бік цього зв'язку — породження магнітного поля електричним струмом. Великий внесок в розвиток науки про природу магнітних взаємодій зробив і англійський вчений А.М.Ампер. Англійський фізик Майкл Фарадей, довідавшись про досліди Ерстеда та Ампера, узявся до пошуків зв'язку магнітних явищ із електричними. Пошуки Фарадея тривали від 1821 до 1831 р. Він виявив неабияку винахідливість, наполегливість і завзятість, поки, нарешті, не одержав електричний струм за допомогою магнітного поля.

Час показав, яке велике значення мало відкриття Фарадея. Повторюючи слова Гельмгольца, можна з повним правом сказати: «Поки люди будуть користуватися благами електрики, вони будуть пам'ятати ім'я Фарадея ».

Дослід Х. Ерстеда, яким започатковано теорію електромагнетизму, показав, що електричний струм створює магнітне поле. А чи можна здійснити зворотний процес, тобто за допомогою магнітного поля створити електричний струм?

Оголошення теми і мети уроку.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

У природі існує особлива форма матерії, єдине ціле - електромагнітне поле. Одна із форм його виявлення - магнітне поле, друга - електричне. Між цими полями існує тісний зв'язок: змінне з часом електричне поле породжує магнітне, а магнітне породжує електричне поле. Цей зв'язок встановлено завдяки відкриттю 1831 року англійським вченим М. Фарадеєм явища електромагнітної індукції - виникнення електричного струму в провідному контурі, який або нерухомий у змінному магнітному полі, або переміщується в постійному магнітному полі так, що кількість ліній магнітної індукції, що перетинають контур, змінюється. Це явище згодом стало основою всієї електротехніки і радіотехніки.

Зокрема, дія генераторів всіх електростанцій світу, що перетворюють механічну енергію в енергію електричного струму, ґрунтується на явищі електромагнітної індукції. Це явище встановив Фарадей на основі дослідів, які тепер може повторити кожний. У котушку, кінці якої замкнено на чутливий до струму прилад (гальванометр), уводимо або витягуємо магніт (рис.4.4.12). Під час переміщення магніту створюється змінне з часом магнітне поле, в якому знаходиться котушка. Кожного разу в котушці (замкнений провідник) під дією змінного магнітного поля виникає струм, який називають індукційним струмом.

Індукційний струм в котушці з металевого дроту виникає також під час зміни сили струму в другій котушці, магнітне поле якої пронизує першу котушку. Індукційний струм утворюється також під час руху котушки відносно нерухомого постійного магніту. Якщо з'єднана з гальванометром котушка рухається повільно в однорідному полі, то індукційний струм не виникає, бо кількість силових ліній, що перетинають котушку, увесь час залишається незмінною.

Демонстрація дослідів.

Спостерігаємо явище електромагнітної індукції.

Візьмемо котушки (котушку А і котушку В) і надінемо їх на спільне осердя. Котушку В через реостат приєднаємо до джерела струму, а котушку А замкнемо на гальванометр. Якщо тепер пересувати повзунок реостата, то в моменти  збільшення І зменшення сили струму н котушці Іі через котушку А йде електричний струм. Стрілка гальванометра при збільшенні сили струму в котушці В відхиляється в один бік, а при зменшенні — в інший. Струм у котушці А виникатиме також у моменти замикання (або розмикання) кола котушки В.

Усі розглянуті досліди — це сучасний варіант тих, які протягом 10 років здійснював Майкл Фарадей, перш ніж дійти висновку: електричний струм у замкненій котушці виникає тільки тоді, коли магнітне поле, що пронизує її, змінюється. Цей струм було названо індукційним.

Знайомимося з промисловими джерелами електричної енергії.

 Явище електромагнітної індукції використовують у механічних джерелах електричного струму — генераторах електричної енергії, без яких неможливо уявити сучасну електроенергетику. У таких генераторах механічна енергія перетворюється на електричну.

V. Закріплення нового матеріалу.

Виконайте завдання на карточках. Знайти напрямок індукційного струму.

Підсумок уроку. Виставлення та мотивація оцінок.

VІ. Домашнє завдання: Читати стр. 144 – 146

Вправи № 222, 224 стр. 147

Виконати завдання на карточках.