Закон електромагнітної індукції Мета уроку



Скачати 95.24 Kb.
Дата конвертації23.01.2018
Розмір95.24 Kb.
ТипЗакон

Електромагнітна індукція.

Закон електромагнітної індукції

Мета уроку:

Освітня - поглибити поняття про явище електромагнітої індукції;

використати історичний матеріал для доведення того, що пізнання навколишнього світу тривалий і складний процес.



Розвиваюча – подальший розвиток навичок дослідницької діяльності;

розвивати логічне мислення та вміння пояснити результати дослідів;

подальший розвиток вмінь спостерігати, порівнювати, застосовувати раніше засвоєні знання в новій ситуації, міркувати, аналізував, робити висновки.

Виховна – на прикладі біографічних фактів з життя М. Фарадея, показати цілеспрямованість і працьовитість вченого;

подальше формування культури праці та дбайливого ставлення до приладів.



Тип уроку: Комбінований

Хід уроку

  1. Організаційний момент

  2. Актуалізація опорних знань

  • магнітна поле (форма матерії за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками або це зміна простору навколо намагнічених тіл)

  • силова характеристика магнітного поля( вектор магнітної індукції В, який характеризує величину і напрям магнітного поля у цій точці і може мінятися з плином часу. c:\users\иван\desktop\9049.gif)

-магнітний потік (потік вектора магнітної індукції c:\users\иван\desktop\1307351390_189.gif)

-правило визначення напряму вектора http://static.interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/255840/02c0e4d0_272e_0133_5ff5_376a9c593878.jpg

магнітної індукції (правило свердлика,

правило правої руки)



  • про що свідчить дослід Ханса Ерстеда? (демонстрував студентам досліди з нагріванням провідників електричним струмом. Під час одного з дослідів він помітив, що при проходженні електричного струму по провіднику магнітна стрілка, розташована поблизу провідника, відхиляється від напрямку «північ-південь». У разі відсутності струму знов встановлюється вздовж ліній магнітного поля Землі. Учений з’ясував, що електричний струм чинить певну дію на магнітну стрілку.

  1. Вивчення нового матеріалу

Дослідження явищ електромагнітної індукції розпочалися після відкриття Ерстедом явища виникнення навколо провідника зі струмом магнітного поля. У 1821 році Майкл Фарадей поставив перед собою завдання: створити електричний струм за допомогою магнітного поля.

c:\users\иван\desktop\00045faradey.jpg



  • Біографія М. Фарадея (відеофільм)

  • Які експерименти підтверджують існування явищ електромагнітної індукції (учні демонструють експерименти)

  1. Провідник між полюсами магніту: нерухомі магніт і провідник – струму немає; рухати провідник – стрілка відхиляється; рухати в різні напрямки, то і стрілка відхиляється в різні сторони.

  2. Гальванометр і котушка – струм виникає коли рухається магніт або котушка.

  3. Джерело струму, гальванометр, вимикач, реостат, котушка з осердям – до гальванометра підєднання котушка і надіта на осердя другої, що під’єднана до джерела живлення: замикати-розмикати ключ.

-Який висновок можна зробити щодо виникнення індукційного струму в провіднику

  1. Електричний струм виникає тільки в ті моменти, коли магніт перебуває в русі

  2. Виникає при зміні магнітного потоку, що пронизує контур

  3. Магнітний потік змінюється у випадках:

  • змінюється площа витка,

  • кількість ліній магнітної індукції,

  • кут між нормаллю і вектором магнітної індукції.

c:\users\иван\desktop\728749_html_374c57a9_cr.jpg

-З’ясуємо від чого залежить сила індукційного струму і його напрямок (клас ділиться на групи, виконують експерименти і роблять висновки):



1) значення сили струму залежить від швидкості внесення магніту в котушку, тобто від швидкості зміни магнітного потоку і величини індукції магнітного поля;

2) напрям струму залежить від того, яким полюсом вносять магніт в котушку; і від того вносять чи виносять магніт з котушки.

- Яка сила діє на вільні заряди, і що є дійсною причиною виникнення струму в замкнутому провіднику?



Під час зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром, у контурі на вільні заряди діють сторонні сили, дія яких характеризується ЕРС індукції.

Виникнення індукційного струму в котушці пояснюється виникненням ЕРС індукції в замкнутому контурі при зміні магнітного потоку. І як випливає з досліду, ЕРС буде визначатися швидкістю зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром. В цьому і полягає фізичний зміст закону електромагнітної індукції.

-ЕРС індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку через площу, обмежену контуром замкнутого провідника.

-ЕРС індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потокуc:\users\иван\desktop\2519730_cr.png через площу контуру замкненого провідника c:\users\иван\desktop\2519730.gif - закон електромагнітної індукції;

Якщо котушка із N витками - http://sverh-zadacha.ucoz.ru/lessons/contents/em/tok/e1.png. Знак c:\users\иван\desktop\2519730_cr.png залежить від знака швидкості зміни магнітного потоку:

c:\users\иван\desktop\2519730_cr.png > +

c:\users\иван\desktop\2519730_cr.png < -

-Закон електромагнітної індукції називають законом Фарадея або законом Фарадея – Максвелла (Максвелл цей закон описав).

-Для замкнутого провідника Фарадей запропонував іншу форму запису закону ЕМІ:

c:\users\иван\desktop\2519730_cr.png виникає ЕРС утворюється струм c:\users\иван\desktop\img6_cr.jpg

Заряд, що проходить у контурі c:\users\иван\desktop\otvindex-10_cr.jpg c:\users\иван\desktop\378337_html_41e86840.gif.



Напрям індукційного струму в контурі визначається правилом Ленца.

( Наближаємо магніт до кільця, що має розріз, –нічого не відбувається, то, зрозуміло: індукційний струм не виникає, магнітне поле відсутнє, яке б взаємодіяло б із зовнішнім магнітним полем.

При наближенні магніту до суцільного кільця, (незалежно від того яким полюсом наближати магніт) воно завжди відштовхується. Якщо витягувати магніт – кільце притягується до магніту)

-Які причини відштовхування або притягання кільця до магніту?
1. При наближенні магніту
При наближенні полюса магніту кільце відштовхується від нього. Тобто воно веде себе як магніт, у якого так
ий самий полюс, як магніту. Якщо ми наближаємо північний полюс магніту, то вектор магнітної індукції кільця з індукційним струмом направлений в протилежну сторону щодо вектора магнітної індукції північного полюса магніту.

http://static.interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/255838/ffd72030_272d_0133_5ff3_376a9c593878.jpg

2. При видаленні магніту із кільця
При видаленні магніту кільце тягнеться за ним. Отже, з боку магніту у кільця утворюється протилежний полюс. Вектор магнітної індукції кільця із струмом спрямований у ту ж сторону, що і вектор магнітної індукції магніту
, що віддаляється від кільця.http://static.interneturok.cdnvideo.ru/content/konspekt_image/255839/01399970_272e_0133_5ff4_376a9c593878.jpg

-Відштовхування чи притягання кільця магнітом залежить від напряму індукційного струму. Тому закон збереження енергії дає змогу сформувати правило, яке дає змогу визначити напрям індукційного струму в будь-якому випадку:



(знаходять у підручнику) індукційний струм у замкнутому контурі має такий напрям, що створений ним магнітний потік через площу, обмежену контуром, прагне компенсувати ту зміну магнітного потоку, яка викликає даний струм.

Це правило називається… (правилом Ленца)



  1. Визначити напрям ліній магнітної індукції В зовнішнього магнітного поля.

  2. Зясувати, збільшується потік магнітної індукції цього поля через площу цього контура чи зменшується.

  3. Встановити напрям ліній магнітної індукції Ві магнітного поля індукційного струму Іі . ці лінії мають бути напрямлені протилежно лініям В при c:\users\иван\desktop\378337_html_41e86840_cr.png>0, і мати однаковий з ними напрям при c:\users\иван\desktop\378337_html_41e86840_cr.png< 0.

  4. Знаючи напрям ліній магнітної індукції Ві , знайти напрям індукційного струму Іі , користуючись правилом «свердлика» чи правилом правої руки.

http://electroandi.ru/images/zakon/zakon1.jpg

c:\users\иван\desktop\27a4787b40ddc9654ab94a7a18e50234.png



  1. Закріплення вивченого матеріалу

Задача 1. Магніт, напрямлений південним полюсом до замкненого провідника, переміщується відносно нього, у зв’язку з чим в цьому провіднику виникає індукційний струм, в напрямі показаному на малюнку. Визначити напрям руху магніту.

c:\users\иван\desktop\img13.jpg

c:\users\иван\desktop\img001_cr.jpg

мал. 1 мал. 2

-За годинниковою стрілкою рухається струм, то провідник має південний полюс;

- знаходимо напрям вектора магнітної індукції В індукційного струму;

- зміна магнітного потоку збільшується, тому магніт входить в замкнений провідник.

Задача 2. Від якого полюса магніту віддаляється замкнений провідник, коли в ньому виникає індукційний струм як показано на малюнку 1?

-визначити полюс витка (за годинниковою стрілкою S), показуємо напрям вектора магнітної індукції В;

-якщо провідник відштовхується, то c:\users\иван\desktop\378337_html_41e86840_cr.png>0 і вектор магнітної індукції зовнішнього поля має протилежний напрям і визначити полюс магніту (S) – мал. 2


  1. Підсумки уроку

  2. Домашнє завдання

Творче завдання: у яких технічних пристроях використовують явище електромагнітної індукції?

Використання індукційного струму

Одержання індукційного струму стало революційним відкриттям у фізиці і техніці, тому що

на явищі електромагнітної індукції ґрунтується принцип дії генераторів усіх електростанцій світу, які перетворюють механічну енергію в енергію електричного струму.
Збудження змінним магнітним полем вихрового електричного поля використовується в трансформаторах - пристроях, призначених для перетворення електричної енергії змінного струму однієї напруги в електричну енергію іншої напруги

Трансформатори широко застосовуються в лініях електропередач, в розподільних та побутових пристроях. При високій напрузі й малій силі струму передача електроенергії відбувається з меншими втратами. Тому, зазвичай лінії електропередач є високовольтними. Водночас побутові й промислові машини вимагають великої сили струму й малої напруги, тому перед споживанням електроенергія перетворюється в низьковольтну. Трансформатори знайшли застосування також у різних випрямних, підсилювальних, сигналізаційних та інших пристроях.

Електродвигуни використовуються всюди. Навіть удома ми можемо виявити величезну кількість електродвигунів. Електродвигуни використовуються в годиннику, у вентиляторі мікрохвильової печі, в пральній машині, в комп'ютерних вентиляторах, в кондиціонері, в соковижималці… Ну а електродвигуни, вживані в промисловості, можна перераховувати нескінченно. Діапазон фізичних розмірів – від розміру з сірникову головку до розміру локомотивного двигуна.


Промисловий електродвигун працює і на постійному, і на змінному струмі. Його статор – це електромагніт, що створює магнітне поле. Обмотки двигуна по черзі підключаються через щітки до джерела живлення. Одна за одною вони повертають ротор на невеликий кут, і ротор безперервно обертається.

Це явище застосовують також у пристроях, що працюють з досить малими потужностями (звукознімачi електропрогравачів, які забезпечують відтворення грампластинок; магнітофони; електродинамічні мікрофони)



Мікрофон є своєрідним генератором електричного струму— пристрій, що перетворює звуки у змінний струм. Якщо говорити перед мікрофоном, то під дією звукових хвиль мембрана і разом з нею котушка здійснюватимуть коливання відносно постійного магніту. Магнітне поле в котушці буде мінятися, і в ній виникне індукційний струм.

Можливість безконтактного наведення струму знайшла своє застосування і на кухні.
Індукційна плита за своїм принципом роботи схожа на звичайний трансформатор, де первинною обмоткою служить індукційна котушка, яка міститься під склокерамічною поверхнею плити. Нею протікає електричний струм, частота якого значно більша від 50 Гц нашої електричної мережі і становить 20-60 кГц. Вторинною обмоткою цього, так званого, трансформатора є посуд, який ми ставимо на плиту. У днищі посуду створюються струми індукції, які його нагрівають, а тепло від посуду за допомогою теплопровідності передається його вмісту.

Із сказаного можна зробити висновок: завдяки відкриттю явища електромагнітної індукції людство навчилося виробляти електричну енергію й розвивати промисловість. Саме завдяки йому ми можемо користуватися всіма благами цивілізації: світлом, теплом, радіотелеграфом, численними та різноманітними електроприладами, які роблять життя комфортним і приємним. 

Поділіться з Вашими друзьями:

Схожі:

Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconЕлектромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції
Гальванометр демонстраційний -2шт, магніт демонстраційний 4 шт., Котушка-2 шт., з'єднувальні дроти
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconЗакон електромагнітної індукції. Правило Ленца. Електродинамічний мікрофон. Індуктивність. Самоіндукція
Електромагнітна індукція. Правило Ленца. Залежність ерс індукції від швидкості зміни магнітного потоку. Залежність ерс самоіндукції...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconУрок з теми «електромагнітне поле»
Ампера, сили Лоренца та правила визначення напрямків їхньої дії, закона електромагнітної індукції; закріпити магнітні властивості...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconУрок №44 Клас 10 Тема уроку. Закон Гука. Дата
Мета: Освітня: продовжити характеризувати деформоване тіло, ввести закон Гука, розглянути діаграму розтягу твердих тіл; Розвивальна:...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconЗакон всесвітнього тяжіння Розробка уроку з фізики з комп’ютерною підтримкою для 10 класу Кривий Ріг 2011
Кожен етап уроку: перевірка домашнього завдання, викладання нового матеріалу, закріплення супроводжується комп’ютерною підтримкою,...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconЗакон термоди­наміки для пояснення теплових явищ, узагальнити знання про фізичні основи теплових двигунів. Тип уроку. Урок узагальнення та систематизації знань. Обладнання
Формувати науковий світогляд на основі першого закону термоди­наміки; систематизувати знання про закон збереження енергії та його...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconТема уроку. Література рідного краю Леонід Куліш. «Свірочка» Мета уроку
Мета уроку: розширити читацькі інтереси школярів, викликати інтерес до Леоніда Куліша як письменника; показати, як дорослішали діти...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconКонспект уроку з фізики (10 клас) Тема уроку: Розв’язування задач по темі "Закони Ньютона. Гравітаційна взаємодія" Мета уроку
Комп'ютер, мультимедійний проектор, презентація до уроку, програмне середовище «Жива фізика»
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconУрок рольова гра Підготувала: вчитель інформатики Бурдик Віра Миколаївна 2012 Тема уроку. Суд над Інтернетом. Інтернет: за І проти Мета уроку. Навчальна
...
Закон електромагнітної індукції Мета уроку iconУрок алгебри, 7 клас Тема уроку. Множення одночлена І многочлена. Розв’язування вправ. Мета уроку
Мета уроку. Закріпити І вдосконалити уміння застосовувати алгоритми множення одночлена на многочлен до перетворення (спрощення) цілих...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка