Урок "Явище електромагнітної індукції. Досліди Фарадея"

Явище електромагнітної індукції. Досліди Фарадея.

Куліш Н.Ю.

Учителя фізики

ЗОШ №3

м. Краматорськ, Донецька обл.

Мета уроку:

- вивчити явище електромагнітної індукції і умови його виникнення;

- розглянути історію питання про зв'язок магнітного поля і електричного;

- показати причинно-наслідкові зв'язки при спостереженні явища електромагнітної індукції,

 - розкрити відносини явища і його сутності при постановці дослідів;

- продовжити формування змін, спостерігати, виділяти головне, пояснювати побачене.

Оладнання: розбірний шкільний трансформатор, гальванометр, постійний магніт, акумулятор, джерело змінного струму, реостат, ключ, замкнутий виток з низьковольтної лампою, з'єднувальні дроти, стрижень з двома алюмінієвими кільцями на кінцях, одне з яких суцільне, інше з розрізом.

Ход уроку

I. Орг. момент.

II. Мотивація навчальної діяльності

- Якщо піднести кілька разів до годинника сильний магніт, то свідчення годин будуть неправильними. Як пояснити це? (Сталева пружина і інші сталеві деталі годин, намагнічуючись, взаємодіють один з одним, внаслідок чого правильний хід годинника порушується)

- Де помилка?

- Чи правильно вказано напрямок струму?

III. Вивчення нового матеріалу

Після відкриття Ерстедом в 1820 році магнітного поля, було встановлено, що магнітне поле і ел.ток завжди існують одночасно. Фарадей, знаючи про тісний зв'язок між струмом і магнітним полем, був впевнений, що за допомогою магнітного поля можна створити в замкнутому провіднику ел.ток. Він провів чисельнні досліди і довів це, відкривши в 1831р явище електромагнітної індукції.

Розглянемо досліди Фарадея, за допомогою яких він відкрив явище електромагнітної індукції:

1. Візьмемо соленоїд, з'єднаний з гальванометром, і будемо всувати в нього постійний магніт. Виявляється, що при русі магніту стрілка гальванометра відхиляється. Якщо ж магніт зупиняється, то стрілка гальванометра повертається в нульове положення. Те ж саме виходить при висуненні магніту з соленоїда або при надяганні соленоїда на нерухомий магніт. Такі досліди показують, що індукційний струм виникає в соленоїді тільки при відносному переміщенні соленоїда і магніту.

2. Будемо опускати в соленоїд у котушку зі струмом А. Виявляється, що і в цьому випадку в соленоїді В виникає індукційний струм тільки при відносному переміщенні соленоїда В і котушки А.

3. Вставимо котушку А в соленоїд В і закріпимо їх нерухомо (рис. 3). При цьому струму в соленоїді немає. Але в моменти замикання або розмикання ланцюга котушки А в соленоїді В з'являється індукційний струм. Теж саме виходить в моменти посилення або ослаблення струму в котушці А за допомогою зміни опору R.

Надалі ланцюг котушки А, з'єднану з джерелом електричної енергії, будемо називати первинної, а ланцюг соленоїда В, в якій виникає індукційний струм, - вторинної. Ці ж назви будемо застосовувати і до самих котушок.

На підставі описаних дослідів можна зробити наступний висновок: індукційний струм в замкнутому контурі з'являється тільки в тому випадку, коли змінюється магнітний потік, що проходить через площу, охоплену контуром.

За допомогою цього явища може вийти ел. ток практично будь-якої потужності, а це дозволяє широко використовувати ел. енергію в промисловості.

Напрямок індукційного струму, що виникає в прямолінійному провіднику при його русі в магнітному полі, визначається за правилом правої руки: якщо праву руку розташувати уздовж провідника так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а відігнутий великий палець показував напрямок руху провідника , то чотири витягнутих пальці вкажуть напрямок індукційного струму в провіднику.

IV. Закріплення матеріалу.

1. Замкнене металеве кільце рухається в однорідному магнітному полі поступально. Чи виникає індукційний струм у кільці? Чому?

2. Чому іноді неподалік від місця удару блискавки можуть розплавитися запобіжники в освітлювальній мережі та вийти з ладу чутливі електровимірювальні прилади?

3. Котушка замкнена на гальванометр. За яких дослідів можливе відхилення стрілки приладу? Наведіть приклади.

2). Навчаємося розв’язувати задачі

1. Північний полюс магніту віддаляється від металевого кільця, як показано на рисунку. Визначте напрямок індукційного струму в кільці.

2. На рисунку показані різні ситуації, у яких спостерігається явище електромагнітної індукції. Сформулюйте й розв’яжіть задачу для кожного випадку.

V. Завдання на дом. § 12. № 18.10, № 18.12.