Проводник показанный на рисунке 2 притягивается к магниту потому что

Открытый урок в 9-м классе «Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея»

Цель урока: раскрытие физической сущности явления электромагнитной индукции.

Задачи урока

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, самостоятельному конструированию новых знаний.

Развивающие: способствовать развитию умения работать в группе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения.

Воспитательные:

способствовать развитию познавательных интересов учащихся;

способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята. Сегодня вы вместе со мной участвуете в конкурсе “Учитель года”. Желаю вам творческого настроя и успешной работы!

Но прежде, чем приступить к новой теме, я бы хотела проверить, что вы усвоили на прошлом уроке.

2. Актуализация знаний

-Кто первый обнаружил, что электрический ток действует на магнитную стрелку?

Источником магнитного поля являются (перечислить).

-Что такое линии магнитной индукции?

-Можно ли судить о величине магнитного поля по его магнитным линиям? Поясните.

-Как расположены магнитные линии однородного магнитного поля?

-Что такое магнитный поток?

-Перечислите случаи, в которых меняется магнитный поток?

Проверка усвоения ранее изученного материала.

У вас на столах имеются карточки с цифрами от 1 до 4. Я вслух читаю вопросы теста, вы поднимаете одну или несколько карточек с вариантами правильных ответов.

Магнитное поле существует… (выберите варианты правильных ответов)

а) вокруг проводника с током
б) вокруг движущихся заряженных частиц
в) вокруг неподвижных зарядов (-)
г) вокруг магнита

Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?

а) Эрстед (+)
б) Ньютон
в) Архимед
г) Ом

Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:

а) алюминиевую рамку заменить железной
б) поднимать рамку вверх
в) взять более слабый магнит
г) усилить магнитное поле (+)

Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:

а) проводник медный
б) на проводник действует сила Ампера (+)
б) проводник наэлектризован
в) проводник слабо натянут

Объяснение нового материала.

Тема урока: явление электромагнитной индукции. Опыты фарадея. Генератор переменного тока.

Эрстед в 1820 году провел опыт, показав, что из электрического тока можно получить магнитное поле. Его исследования продолжили многие ученые. Этими же исследованиями занимался и швейцарский ученый профессор колладон. Он искал связь между магнетизмом и электричеством.

Однажды он проводил опыт с двумя катушками и заметил, что они как-то влияют на стрелку гальванометра. И для убедительности, для чистоты эксперимента, он вынес гальванометр в соседнюю комнату. Когда замыкал цепь шел смотреть показания гальванометра.

— что он наблюдал, когда заходил в соседнюю комнату?

— стрелка находилась в таком же положении, как и до эксперимента.

Демонстрация опытов Фарадея.

Учитель. Рассмотрим опыты Фарадея, с помощью которых он открыл явление электромагнитной индукции.

1. Возьмем соленоид, соединенный с гальванометром (рис. 1), и будем вдвигать в него постоянный магнит. Оказывается, что при движении магнита стрелка гальванометра отклоняется. Если же магнит останавливается, то стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. То же самое получается при выдвижении магнита из соленоида или при надевании соленоида на неподвижный магнит. Такие опыты показывают, что индукционный ток возникает в соленоиде только при относительном перемещении соленоида и магнита.

2. Будем опускать в соленоид В катушку с током А (рис. 2). Оказывается, что и в этом случае в соленоиде Ввозникает индукционный ток только при относительном перемещении соленоида В и катушки А.

3. Вставим катушку А в соленоид В и закрепим их неподвижно (рис. 3). При этом тока в соленоиде нет. Но в моменты замыкания или размыкания цепи катушки А в соленоиде В появляется индукционный ток. То же самое

получается в моменты усиления или ослабления тока в катушке А с помощью изменения сопротивления R.
В дальнейшем цепь катушки А, соединенную с источником электрической энергии, будем называть первичной, а цепь соленоида В, в которой возникает индукционный ток, – вторичной. Эти же названия будем применять и к самим катушкам.

4. Включим первичную катушку в сеть переменного тока, а вторичную катушку соединим с лампой накаливания (рис. 4). Оказывается, лампа непрерывно горит, пока в первичной катушке течет переменный ток.
Нетрудно заметить, что общим для всех описанных опытов является изменение магнитного поля в соленоиде, которое и создает в нем индукционный ток.
Выясним теперь, всякое ли изменение магнитного поля вокруг замкнутого контура наводит в нем индукционный ток. Возьмем плоский контур в виде рамки, соединенной с гальванометром. Поместим рядом с рамкой магнит так, чтобы его линии индукции не проходили внутри рамки, а находились в ее плоскости (рис. 5а).

Оказывается, что при перемещении рамки или магнита вдоль плоскости рисунка стрелка гальванометра не отклоняется. Если же рамку поворачивать вокруг оси 00′ (рис. 5б), то в ней возникает индукционный ток.

На основании описанных опытов можно сделать следующий вывод: индукционный ток (и э. д. с. индукции) в замкнутом контуре появляется только в том случае, когда изменяется магнитный поток, который проводит через площадь, охваченную контуром.
С помощью этого явления может получится эл. ток практически любой мощности, а это позволяет широко использовать эл. энергию в промышленности. Получается она в основном с помощью индукционных генераторов, принцип работы которых основан на явлении эл-магнитной индукции. Поэтому Фарадей по праву считается одним из основателей электротехники.

Рассмотрим подробнее явление электромагнитной индукции.

Пусть в однородном магнитном поле с индукцией В находится прямолинейный металлический проводник длиной L.
Приведем этот проводник в движение со скоростью так, что бы угол между векторами В и составлял 90 градусов, то вместе с проводником будут направленно двигаться и его собственные электроны, так как их движение происходит в магнитном поле, то на них должна действовать сила Лоренца.
С помощью правила левой руки можно установить, что свободные электроны будут смещаться к концу А. И тогда между А и В возникает напряжение U , которое создаст в нем эл. силу Fэл., которая уравновесит Fл. Fэл.= Fл., в этом случае смещение электронов прекратится.
Fэл.= Е . q = U/L . q, а Fл.= В . . q . sinU/L . q = В . . q . sinU = В . . L . sin, но напряжение на полюсах при разомкнутой цепи = Е.
Еинд.= В . . L . sin

А если проводник включить в цепь, то в ней возникает индукционный ток.

Направление индукционного тока, возникающего в прямолинейном проводнике при его движении в магнитном поле, определяется по правилу правой руки (рис. 7): если правую руку расположить вдоль проводника так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике.

Физкультминутка

Продолжение новой темы:

Закон Ленца.

Учитель. В катушке, замкнутой на гальванометр, при перемещении магнита, возникает индукционный ток. Как определить направление индукционного тока? По правилу правой руки? (А переломов не бойтесь!) Давайте определим это!

Индукционный ток создает собственное магнитное поле. Связь между направлением индукционного тока в контуре и индуцирующим магнитным полем была установлена Ленцем.

Пусть имеется катушка, вокруг катушки существует изменяющееся магнитное поле и оно пронизывает витки другой катушки. А при всяком изменении магнитного поля, пронизывающего контур замкнутого проводника, в нем наводится индукционный ток. А как определить направление индукционного тока? По правилу правой руки?

Обратимся к опыту. Почему кольцо отталкивается от магнита? А с прорезью нет? (U – тока нет.)

Значит в кольце возник ток (инд.), магнитное поле. И можно определить поле. Поменяем полюса магнита. И видим: что взаимодействие между полюсами всегда препятствует движению магнита. Ленцу удалось обобщить эту закономерность: эту связь называют законом Ленца.

Определение: индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором его магнитное поле противодействует причине его вызывающей.

Eщё раз повторим правило Ленца.

Вернемся к опыту. Стрелка гальванометра отклоняется тем дальше, чем быстрее вдвигается в соленоид магнит или катушка с током.

Э.д.с. индукции, возникающая в какой-либо цепи, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока – время, за которое происходит изменение магнитного потока. Знак минус показывает, что когда магнитный поток уменьшается ( – отриц.), э.д.с. создает индукционный ток, увеличивающий магнитный поток и наоборот.

Исходя из формулы:

Работа у доски и в тетради.

Наблюдение.1.ключ закрыт в катушке № 2.

2.в катушке №1 тока нет.3.размыкаем и замыкаем ключ.

4.наблюдаем отклонение стрелки гальванометра на 1 катушке.

Вывод: в катушке №1 возник индукционный ток.

Причина: изменение магнитного поля.

Наблюдение.1.ключ закрыт в катушке № 2.

2.в катушке №1 тока нет.3.двигаем катушки относительно друг друга.

4.наблюдаем отклонение стрелки гальванометра на 1 катушке.

Вывод: в катушке №1 возник индукционный ток.

Причина: изменение магнитного поля.

Опыт №3. (на компьютере)показ слайдов.

Опыт№4.(выполняет ученик)

Катушка, соединенная с гальванометром и полосной сильный магнит.

1.вводим в неподвижную катушку магнит, то северным, то южным полюсом.

2.двигаем катушку, а магнит неподвижен.

3.в обоих случаях стрелка гальванометра отклоняется, а значит возникает индукционный ток.

4.если и магнит и катушка неподвижны, тока нет.

Вывод: в катушке возникает индукционный ток, который меняет направление при изменении полюса магнита.

Этап самостоятельной работы с самопроверкой по эталону

Обратимся к рисунку

Назвать все элементы электрической цепи

Обратить внимание, что катушка 1 соединена с гальванометром, а катушка 2 — с источником тока. При замыкании ключа в цепи катушки 2, в катушке 1 фиксируется ток, о чем можно судить по показаниям прибора (гальванометра).

Подумайте и назовите все способы получения индукционного тока в катушке 1.

III уровень

Какие изменения можно внести в проведение данного опыта, чтобы в катушке 1 был зафиксирован индукционный ток обратного направления?

Начертите схему данной цепи в тетради

Проверьте себя по готовым ответам:

Источник тока, ключ, реостат, катушка 1, катушка 2, гальванометр.

а) при замыкании и размыкании ключа; б) при движении катушки 1 относительно катушки 2 при замкнутой цепи, в) при движении катушки 2 относительно катушки 1 при включенном ключе; г) при перемещении ползунка реостата; д) при вращении катушки 1 в поле катушки 2.

переключить полюсы у источника тока или перевернуть катушку 1 или 2.

Закрепление

Для проверки усвоения материала ответим на вопросы: ДА или НЕТ

Явление эми открыл французский физик ампер?- нет.

Явление эми открыл в 1831 году английский ученый фарадей? – да.

Явление эми заключается в возникновении в замкнутом контуре индукционного тока при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих контур.- да.

Каким бы полюсом мы не вводили магнит в катушку, стрелка гальванометра будет отклоняться в одну сторону?- нет.

Д ля возникновения индукционного тока безразлично, что двигать, магнит или катушку? – да.

В катушке будет возникать ток, если в ней будет находиться неподвижный магнит? — нет

Правда ли, что направление индукционного тока в катушке меняться не будет? Нет. Будет разное.

Применение явления электромагнитной индукции (сообщения учащихся).

1.индукционный генератор 2. Индукционная плавильная печь

3.трансформатор 4.индукционная варочная панель

5.индукционный нагреватель 6.индукционный насос

7.индукционный датчик перемещений 8. Индукционный дефектоскоп

9.счетчик электроэнергии 10.электродинамический микрофон

11.спидометр- 12.считывание информации с дисков.

13.слив нефти из цистерн на севере.

Дополнительно выбрать соответствие «открытие — технологический процесс»

А) открытие электромагнитных волн

Б) явление электромагнитной индукции

В) воздействие магнитного поля на проводник с током

1) выработка электрической энергии на электростанциях

2) металлообрабатывающие станки на электродвигателях

Домашнее задание: § 48, упр. 39 №1, 2.

Подведение итогов урока

Сегодня на уроке мы с вами

изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;

рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;

показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток

-80%

открытый урок по теме "Электромагнитная индукция"
презентация к уроку (физика, 9 класс) по теме

Образовательная: изучить физические особенности явления электомагнитной индукции, сформировать понятия: электомагритная индукция, индукционный ток.

развивающая: формировать у учащихся умение выделять главное и существенное в излагаемом разными способами материале, развитие познавательных интересов и способностей школьников при выявлении сути процессов.

воспитательная: воспитывать трудолюбие, точность и четкость при ответе, умение видеть физику вокруг себя.

1. изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
2. рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
3. показать причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции,
4. способствовать актуализации, закреплению и обобщению полученных знаний, самостоятельному конструированию новых знаний.

Развивающие: способствовать развитию умения работать в группе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения.

1. способствовать развитию познавательных интересов учащихся;
2. способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.

1. Орг. Момент.

Сегодня на уроке мы продолжаем изучать магнитные явления. Будем знакомиться с новым явлением, которое лежит в основе работы источников переменного тока. Но вначале нам необходимо вспомнить основные понятия, которые будут нам необходимы.

Проверка усвоения ранее изученного материала

дифференцированное задание (1 вариант – тест; 2 вариант — таблица)

после выполнения задания ученики меняются заданиями для проверки.

1. Магнитное поле существует… (выберите варианты правильных ответов)

а) вокруг проводника с током
б) вокруг движущихся заряженных частиц
в) вокруг неподвижных зарядов (-)
г) вокруг магнита

1. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?

а) Эрстед (+)
б) Ньютон
в) Архимед
г) Ом

1. Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:

а) алюминиевую рамку заменить железной
б) поднимать рамку вверх
в) взять более слабый магнит
г) усилить магнитное поле (+)

1. Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:

а) проводник медный
б) на проводник действует сила Ампера (+)
б) проводник наэлектризован
в) проводник слабо натянут

5. Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся электрон:

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

6 . Определите неизвестную величину: L= 1м ; В = 0,8Тл ; I= 20A F — ?

1. Ответы 1. а, б, г оценка:
2. 2. а без ошибок «5»
3. 3. г 1 ошибка «4»
4. 4. б 2 ошибки «3»
5. 5. 4
6. 6. 16 Н

Вихревое электрическое поле

Что служит индикатором поля?

Потенциальное или вихревое?

Линии поля замкнутые или незамкнутые?

Вихревое электрическое поле

Движущиеся заряды — ток

Изменяющееся магнитное поле

Что служит индикатором поля?

Потенциальное или вихревое?

Линии поля замкнутые или незамкнутые?

Не замкнуты, начинаются и заканчиваются на зарядах

оценка : по 1 баллу за каждую
правильно заполненную строку

1. Изучение нового материала.

Сегодня мы с вами изучаем явление электромагнитной индукции. Попробуем разобраться в чем заключается это явление и каково его значение.

До начала XIX в. человечество знало только химические источники тока — гальванические элементы. Английский ученый Майкл Фарадей был убежден в существовании взаимосвязи между различными явлениями природы. Магнитные и электрические поля связаны друг с другом. Эл. ток способен вызывать появление магнитного поля. А не может ли магнитное поле создать электрический ток? Эту задачу пытались решить многие ученые в начале 19 века. Но первый решающий вклад в открытии ЭМ взаимодействий был сделан Майклом Фарадеем. Ведь можно преобразовывать тепловую энергию в механическую и наоборот, электрическую в химическую и наоборот. Поэтому в своем дневнике в 1822 г. Майкл Фарадей так и записал: «Превратить магнетизм в электричество!» И шел к своей цели целых десять лет. Как напоминание о том, над чем ему все время следует думать, он даже носил в кармане магнит. И такая взаимосвязь была установлена.

Опыты Фарадея .Просмотр фильма .

1. Анализ полученных результатов, выводы. (Систематизация знаний)

Вопросы к фильму.

Что было общего во всех четырёх опытах Фарадея?

1. Когда возникает ток в катушке?

2. Отчего зависит направление индукционного тока?

3. Отчего зависит величина индукционного тока?

4. В чем заключается явление электромагнитной индукции ?

5. Где и для чего можно применить это явление ?

1. Первичный контроль знаний (работа в группах) Закрепление пройденного

1. Задание 1-й группе: Кем, когда и как было открыто явление ЭМИ?
2. Задание 2-й группе: Как возникает и как происходит явление ЭМИ?
3. Задание 3-й группе: Каково значение явления ЭМИ?

1. Подведение итогов урока

Сегодня на уроке мы с вами

1. изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
2. рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
3. показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток

1. Задание на дом

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Открытый урок по физике в 9 классе. Явление электромагнитной индукции МОУ «СОШ №19» Г.о. Электросталь

Проверка усвоения ранее изученного материала Выберите варианты правильных ответов . 1. Магнитное поле существует… а) вокруг проводника с током б) вокруг движущихся заряженных частиц в) вокруг неподвижных зарядов г) вокруг магнита 2. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле? а) Эрстед б) Ньютон в) Архимед г) Ом

3. Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно: а) алюминиевую рамку заменить железной б) поднимать рамку вверх в) взять более слабый магнит г) усилить магнитное поле Рисунок 1 4. Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что: а) проводник медный б) на проводник действует сила Ампера б) проводник наэлектризован в) проводник слабо натянут Рисунок 2

5. Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся электрон: 3 В 2 1 е V 4 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 6 . Определите неизвестную величину : L = 1м ; В = 0,8Тл ; I = 20 A F — ?

Заполните таблицу Электростатическое поле Магнитное поле Вихревое электрическое поле Источник поля Что служит индикатором поля? Потенциальное или вихревое? Линии поля замкнутые или незамкнутые?

Ответы: 1. а, б, г оценка: 2. а без ошибок «5» 3. г 1 ошибка «4» 4. б 2 ошибки «3» 5. 4 6. 16 Н

Ответы оценка : по 1 баллу за каждую правильно заполненную строку Электростатическое поле Магнитное поле Вихревое электрическое поле Источник поля Электрические заряды Движущиеся заряды — ток Изменяющееся магнитное поле Что служит индикатором поля? Электрические заряды Движущиеся заряды Электрические заряды Потенциальное или вихревое? Потенциальное Вихревое Вихревое Линии поля замкнутые или незамкнутые? Не замкнуты, начинаются и заканчиваются на зарядах Замкнуты Замкнуты

Изучение новой темы Майкл Фарадей (22.09 .1791 — 25.08.1867) 1821 г.- «Превратить магнетизм в электричество» 29 августа 1831 г. — открытие явления электромагнитной индукции

Опыты Фарадея Индукционный ток — это ток, который возникает в катушке, когда относительно неё движется постоянный магнит

Вопросы к фильму: 1 . Когда возникает ток в катушке ? 2. Отчего зависит направление индукционного тока ? 3. Отчего зависит величина индукционного тока ? 4. В чем заключается явление электромагнитной индукции ? 5. Где и для чего можно применить это явление ? ? Фильм

Электромагнитная индукция — это явление возникновения индукционного тока в катушке при любом изменении магнитного поля, пронизывающего площадь его витков.

Генератор электрического тока Это устройство, в котором механическая энергия переходит в электрическую

Закрепление пройденного Работа в группах . I группа Кем, когда и как было открыто явление ЭМИ? II группа Как возникает и как происходит явление ЭМИ? III группа Каково значение явления ЭМИ?

Сегодня на уроке : мы изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения; рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического; показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем: электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток.

Домашнее задание § 49, упражнение 39 (1, 2) устно.

заключение Всесторонние исследования ЭМИ показали, что с помощью этого явления можно получить электрический ток любой мощности, что позволяет широко использовать электроэнергию в промышленности. Сейчас почти вся электроэнергия, используемая в промышленности, получается с помощью индукционных генераторов, принцип работы которых основан на явлении ЭМИ.

Презентация на тему: Явление электромагнитной индукции 9 класс

№ слайда 1

МОУ «СОШ №19»Г.о. Электросталь Открытый урок по физике в 9 классе.Явление электромагнитной индукции

№ слайда 2

Проверка усвоения ранее изученного материала Выберите варианты правильных ответов. 1. Магнитное поле существует…а) вокруг проводника с токомб) вокруг движущихся заряженных частицв) вокруг неподвижных зарядовг) вокруг магнита2. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?а) Эрстедб) Ньютонв) Архимедг) Ом

№ слайда 3

3. Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:а) алюминиевую рамку заменить железнойб) поднимать рамку вверхв) взять более слабый магнит г) усилить магнитное поле Рисунок 14. Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:а) проводник медныйб) на проводник действует сила Ампера б) проводник наэлектризованв) проводник слабо натянут Рисунок 2

№ слайда 4

5. Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся электрон: 3 В 2 1 е V 41) 1 2) 2 3) 3 4) 46. Определите неизвестную величину: L= 1м ; В = 0,8Тл ; I= 20A F — ?

№ слайда 5
№ слайда 6

Ответы: 1. а, б, г оценка: 2. а без ошибок «5»3. г 1 ошибка «4» 4. б 2 ошибки «3»5. 46. 16 Н

№ слайда 7

Ответы оценка: по 1 баллу за каждую правильно заполненную строку

№ слайда 8

Изучение новой темы Майкл Фарадей(22.09 .1791 — 25.08.1867) 1821 г.- "Превратить магнетизм в электричество"29 августа 1831 г. — открытие явления электромагнитной индукции

№ слайда 9

Опыты Фарадея Индукционный ток — это ток, который возникает в катушке, когда относительно неё движется постоянный магнит

№ слайда 10

1. Когда возникает ток в катушке ?2. Отчего зависит направление индукционного тока ? 3. Отчего зависит величина индукционного тока ? 4. В чем заключается явление электромагнитной индукции ?5. Где и для чего можно применить это явление??

№ слайда 11

Электромагнитная индукция — это явление возникновения индукционного тока в катушке при любом изменении магнитного поля, пронизывающего площадь его витков.

№ слайда 12

Генератор электрического тока Это устройство, в котором механическая энергия переходит в электрическую

№ слайда 13

Закрепление пройденного Работа в группах.I группа Кем, когда и как было открыто явление ЭМИ?II группа Как возникает и как происходит явление ЭМИ? III группа Каково значение явления ЭМИ?

№ слайда 14

мы изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем:электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток.

№ слайда 15

Домашнее задание§ 49, упражнение 39 (1, 2) устно.

№ слайда 16

Всесторонние исследования ЭМИ показали, что с помощью этого явления можно получить электрический ток любой мощности, что позволяет широко использовать электроэнергию в промышленности. Сейчас почти вся электроэнергия, используемая в промышленности, получается с помощью индукционных генераторов, принцип работы которых основан на явлении ЭМИ.

№ слайда 17

Тема: Открытие электромагнитной индукции. Магнитный поток п. 8,9

развивающая: формировать у учащихся умение выделять главное и существенное в излагаемом разными способами материале, развитие познавательных интересов и способностей школьников при выявлении сути процессов.

воспитательная: воспитывать трудолюбие, точность и четкость при ответе, умение видеть физику вокруг себя.

Задачи урока

• 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, самостоятельному конструированию новых знаний.

• способствовать развитию познавательных интересов учащихся;
• способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.

1. Орг. Момент.
2. анализ к\р 1

Сегодня на уроке мы продолжаем изучать магнитные явления. Будем знакомиться с новым явлением, которое лежит в основе работы источников переменного тока. Но вначале нам необходимо вспомнить основные понятия, которые будут нам необходимы.

Проверка усвоения ранее изученного материала

дифференцированное задание (1 вариант – тест; 2 вариант — таблица)

после выполнения задания ученики меняются заданиями для проверки.

1. Магнитное поле существует… (выберите варианты правильных ответов)

1. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?

1. Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:

1. Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:

5. Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся электрон:

• Ответы 1. а, б, г оценка:
• 2. а без ошибок «5»
• 3. г 1 ошибка «4»
• 4. б 2 ошибки «3»
• 5. 4
• 6. 16 Н

1. Изучение нового материала.

До начала XIX в. человечество знало только химические источники тока — гальванические элементы. Английский ученый Майкл Фарадей был убежден в существовании взаимосвязи между различными явлениями природы. Магнитные и электрические поля связаны друг с другом. Эл. ток способен вызывать появление магнитного поля. А не может ли магнитное поле создать электрический ток? Эту задачу пытались решить многие ученые в начале 19 века. Но первый решающий вклад в открытии ЭМ взаимодействий был сделан Майклом Фарадеем. Ведь можно преобразовывать тепловую энергию в механическую и наоборот, электрическую в химическую и наоборот. Поэтому в своем дневнике в 1822 г. Майкл Фарадей так и записал: «Превратить магнетизм в электричество!» И шел к своей цели целых десять лет. Как напоминание о том, над чем ему все время следует думать, он даже носил в кармане магнит. И такая взаимосвязь была установлена.

Опыты Фарадея .Просмотр фильма .

1. Анализ полученных результатов, выводы. (Систематизация знаний)

Что было общего во всех четырёх опытах Фарадея?

1. Когда возникает ток в катушке?

2. Отчего зависит направление индукционного тока?

3. Отчего зависит величина индукционного тока?

4. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

5. Где и для чего можно применить это явление?

5.Магнитный поток

1. Что такое магнитный поток?
2. Как магнитный поток зависит от вектора магнитной индукции?
3. Как магнитный поток зависит от площади проводящего контура и ориентации вектора магнитной индукции В?
4. За счет чего можно увеличить или уменьшить значение вектора магнитной индукции?
5. В каком случае поток вектора магнитной индукции равен нулю?

• Кем, когда и как было открыто явление ЭМИ?

• Каково значение явления ЭМИ?

• изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
• рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
• показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток
• записали формулу магнитного потока

8.Задание на дом п.8,9,

Тема: Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции.п.10-12

• Образовательные – раскрыть сущность явления электромагнитной индукции; разъяснить учащимся правило Ленца и научить их пользоваться им для определения направления индукционного тока; разъяснить закон электромагнитной индукции; научить учащихся производить расчет ЭДС индукции в простейших случаях.
• Развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить и обобщать. Развивать мотивы учения и интерес к физике. Развивать умение видеть связь между физикой и практикой.
• Воспитательные – воспитывать любовь к ученическому труду, умение работать в группах. Воспитывать культуру публичных выступлений.

• Учебник «Физика – 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин.
• Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова.
• «Физика – 11». Поурочные планы к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева. автор – составитель Г.В. Маркина.
• В/м и видеоматериалы. Школьный физический эксперимент «Электромагнитная индукция» (разделы: «Примеры электромагнитной индукции», «Правило Ленца», «Закон электромагнитной индукции»).
• Компьютер и проектор.
• Материал «Библиотека наглядных пособий».
• Презентация к уроку.

Сообщение учителем темы, целей и задач урока. Сайд 1.

Определение понятий «электромагнитная индукция», «индукционный ток».

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.

1. Демонстрация справедливости правила Ленца.

2. Работа в тетрадях, выполнение рисунков, работа с учебником.

3 Просмотр презентации.

I. Организационный момент

1. Как вы думаете, что приводит к возникновению электрического тока в катушке?
2. Почему ток был кратковременным?
3. Почему тока нет, когда магнит находится внутри катушки (Рисунок 1), когда не перемещается ползунок реостата (Рисунок 2), когда одна катушка перестает двигаться относительно другой?

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 какую ввели физическую величину –магнитный поток – Ф

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 = В_n представляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль n к плоскости контура. Поэтому Ф = В_n S.

Единица магнитного потока – Вб (Вебер).

3.Изучение материала

Магнитный поток в 1 вебер (Вб) создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м 2 , 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).

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, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф Задача на применение закона электромагнитной индукции.

3.Изучение нового материала.

1. Разделение разноименных зарядов в проводнике, движу­щемся в магнитном поле. Электрическое и магнитное поле поро­ждаются одними и теми же источниками — зарядами, электричес­кое — неподвижными зарядами, магнитное — движущимися (элект­рическим током). В отличие от электрического поля магнитное действует только на движущиеся заряды.

Взаимосвязь этих полей была доказана Эрстедом. Электриче­ский ток, возникающий под действием электрического поля, поро­ждает магнитное поле. Магнитное поле тоже может вызвать элек­трическое (разделить электрические заряды в проводнике, движу­щемся в магнитном поле). При движении проводника в магнитном поле, перпендикулярном проводнику, со скоростью v сила Лоренца смещает электроны в одну сторону (правило левой руки). Это приводит к разделению положительных и отрицательных зарядов.

Кулоновская сила притяжения между зарядами противодейст­вует разделению зарядов. Е направление в таком проводнике от «+» к «-». Когда F_K станет = F_n, разделение зарядов закончится. F_K = qE, F_л, = qVB, приравнивая правые части, получим, Е = VВ. Значит, между окончаниями проводника возникает разность потен­циалов (напряжение).

2. ЭДС индукции. В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает напряжение, или ЭДС индукции. Е, = U = Еl = VBl
Подобный проводник, движущийся по двум параллельным прово-

дам, замкнутым на лампу и помещенном в магнитное поле, являет­ся простейшим генератором переменного тока.

4.Решение задач Закон ЭМ индукции Фарадея.

1. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри нее от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32 с в ней создавалась средняя э.д.с. 10 В?

ЭДС индукции в движущихся проводниках.

1. Определить ЭДС индукции на концах крыльев самолета Ан-2, имеющих длину 12,4 м, если скорость самолёта при горизонтальном полёте 180 км/ч, а вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли 0,5·10 -4 Тл.

2. Найти ЭДС индукции на крыльях самолета Ту-204, имеющих длину 42 м, летящего горизонтально со скоростью 850 км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли 5·10 -5 Тл.

5.итог урока д/з п.13

1. За 0,5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно уменьшается с 5 до 2,5 мВб. Найдите ЭДС индукции, возникающей в контуре.

2. Магнит вдвигается в кольцо северным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

Вариант 2

1. Чему равно значение ЭДС индукции, возникающей в контуре, при равномерном изменении магнитного потока, пронизывающего контур, от 10 мВб до нуля за 1 мс?

2. Магнит выдвигается из кольца южным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

1. За 0,5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно уменьшается с 5 до 2,5 мВб. Найдите ЭДС индукции, возникающей в контуре.

2. Магнит вдвигается в кольцо северным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

Вариант 2

1. Чему равно значение ЭДС индукции, возникающей в контуре, при равномерном изменении магнитного потока, пронизывающего контур, от 10 мВб до нуля за 1 мс?

2. Магнит выдвигается из кольца южным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

УРОК 14.

Тема: Решение задач

Цели урока: закрепить умения практического применения правила Ленца и закона электромагнитной индукции при решении задач; продолжить развитие логического мышления при применении знаний в изменённой и новой ситуациях; продолжить формирование умения планировать свою деятельность и навыки самоконтроля.

2.В начале урока повторяют с учащимися: явление электромагнитной индукции; правило Ленца, правило правого винта; поток магнитной индукции; закон электромагнитной индукции; ЭДС индукции в движущихся проводниках; свойства вихревого электрического поля. Затем переходят к решению задач.

1. Магнитный поток внутри катушки с числом витков равным 400, за 0,2 с изменился от 0,1 Вб до 0,9 Вб. Определить ЭДС, индуцируемую в катушке.

2. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри нее от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32 с в ней создавалась средняя э.д.с. 10 В?

3.Определить величину индуктированной ЭДС в проводнике с длиной 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле с индукцией 8Тл со скоростью 5м/с под углом 30 о к вектору магнитной индукции. Ответ: Е = 5 Тл.

1.направление индукционного тока определяется по правилу

1)правого буравчика 2) левой руки 3)правой руки 4) Ленца

2)в однородном магнитном поле индукцией 6,2 м Тл параллельно линиям магнитной индукции расположен проводник длиной 10 см, по которому течет ток силой 2А. Определить силу Ампера, действующую на проводник со стороны магнитного поля.

1)124Н 2)1,24мН 3)1.24Н 4) 0

3)самолет летит горизонтально со скоростью 900км/ч. Найти разность потенциалов, возникающую между концами крыльев самолета, если вертикальная составляющая земного магнитного поля равна 50 мкТл и размах крыльев 12м.

1)электрон движется по окружности в магнитном поле. Какова работа силы Лоренца

1) 0 2) 1эВ 3)1,6эВ 4)9,1эВ

2)значение индукционного тока в проводящее контуре определяется…

1)способом изменения магнитного потока 2) изменением магнитного потока

3) изменением магнитной индукции 4) скоростью изменения магнитного потока

3)в катушке состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 4,8 10 -3 Вб. За какое время исчезнуть должен этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции 0,74 В

4.итог урока.

Тема: Самоиндукция. Индуктивность. Электродинамический микрофон.п14,15

Цели урока: ∙ разъяснить сущность явления самоиндукции и примерами его проявления на практике;

∙ развивать практические умения учащихся пользоваться правилом Ленца для определения направления индукционного тока;

∙ воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.

Оборудование: Резистор, катушка индуктивности, две лампочки, ключ, соединительные провода.

1. Проверка домашнего задания.
2. Физ.диктант:

Задача. Сопротивление проволочного витка равно 0,03 Ом. Магнитный поток уменьшается внутри витка на 12 мВб. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение витка?

Решение. ξi=ΔФ/Δ t; ξi= Iiʹ·R; Ii =Δq/Δt; ΔФ/Δt = Δq R/Δt; Δq = ΔФΔt/ RΔt; Δq= ΔФ/R;

1. Изучение нового материала.

∙ Самоиндукция – частный случай электромагнитной индукции.

Если по проводнику идет переменный ток, то он создает ЭДС индукции в этом же проводнике – это явление самоиндукции. Проводящий контур играет двоякую роль : по нему идет ток, в нем же создается ЭДС индукции этим током.

На основании правила Ленца; когда ток увеличивается, напряженность вихревого электрического поля, направлена против тока, т.е. препятствует его увеличению.

Во время уменьшения тока вихревое поле его поддерживает.

Рассмотрим схему на которой видно , что сила тока достигает определенного

значения постепенно, через какое – то время.

Демонстрация опытов со схемами. С помощью первой цепи покажем, как появляется ЭДС индукции при замыкании цепи.

Явление самоиндукции заключается в появлении ЭДС индукции в самом проводнике при изменении тока в нем. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 39). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через катушку, загорается позже лампочки 1. Это происходит потому, что после замыкания ключа ток достигает максимального значения не сразу, магнитное поле нарастающего тока породит в катушке индукционную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца будет мешать нарастанию тока.

Для самоиндукции выполняется установленный опытным путем закон: ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока в проводнике. .
При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа, включенная параллельно катушке, дает кратковременную вспышку (рис. 40).

При замыкании ключа первая лампа загорается мгновенно, вторая с опозданием, из-за большой самоиндукции в цепи, которую создает катушка с сердечником.

С помощью второй цепи продемонстрируем появление ЭДС индукции при размыкании цепи.

В момент размыкания через амперметр, пойдет ток направленный ,против начального тока.

При размыкании сила тока может превысить первоначальное значение тока. Значит, ЭДС самоиндукции может быть больше ЭДС источника тока.

О значении самоиндукции в электротехнике и радиотехнике.

Вывод: когда по проводнику идет изменяющийся ток появляется вихревое электрическое поле.

Вихревое поле тормозит свободные электроны при увеличении тока и поддерживает его при уменьшении.

∙ Использование самоиндукции для зажигания люминесцентной лампы.

Провести аналогию между инерцией и самоиндукцией

Индуктивность. ∙ Индуктивность (физическая величина, характеризующая свойство контуров с током и окружающей их среды накапливать магнитное поле (с его энергией и массой).

Магнитный поток пропорционален величине магнитной индукции и силе тока. Ф

Ф= L I; где L- коэффициент пропорциональности между током и магнитным потоком.

Данный коэффициент называют чаще индуктивностью контура или коэффициентом самоиндукции.

Используя величину индуктивности, закон электромагнитной индукции можно записать так:

ξis= – ΔФ/Δt = – L ΔI/Δt

Индуктивность – это физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающий в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

Индуктивность характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника), зависит от магнитной проницаемости среды сердечника, размеров и формы катушки и числа витков в ней.

Измеряют индуктивность в генри (Гн) 1 Гн = 1 В с/А

1. Закрепление материала..

— Провести аналогию между инерцией и самоиндукцией.

— Что такое индуктивность контура, в каких единицах измеряется индуктивность?

— Задача. При силе тока в 5 А в контуре возникает магнитный поток 0,5 мВб. Чему будет равна индуктивность контура?

Решение. ΔФ/Δt = – L ΔI/Δt; L = ΔФ/ΔI; L =1 ·10-4Гн

Разбор вопросов и задач:

а) Индуктивность катушки 5 Гн. Как это следует понимать?

б) Индуктивность одной катушки больше, чем другой. Как это следует понимать?

∙ качественные задачи со сборника Тульчинский М.Е. Качественные задачи. – М.: Просвещение,1972:

— 1248. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании? Если параллельно рубильнику включить конденсатор, то искрение прекращается. Объяснить, почему? (Ток самоиндукции, возникающий при размыкании, заряжает конденсатор и поэтому не проходит в виде искры через рубильник)

— 1253. К батарее аккумуляторов присоединены параллельно две цепи. Одна содержит лампы накаливания, другая – большой электромагнит. Величина тока в обеих цепях одна и та же. При размыкании какой из це-пей будет наблюдаться более сильная искра? (Более сильная искра получится при размыкании электромаг-нита, у которого индуктивность больше, чем у ламп)

— тесты со сборника Тулькибаевой Н.Н., Пушкарева А.Э. Контрольные тесты. Физика, 10 кл. – Челябинск, Издательство ЧГПУ «Факел», 2004 (с. 98).

1. Подведение итогов урока.

Домашнее задание: § 14, 15.Упр. 2 (1-6).

Явление самоиндукции заключается в появлении ЭДС индукции в самом проводнике при изменении тока в нем. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 39). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через катушку, загорается позже лампочки 1. Это происходит потому, что после замыкания ключа ток достигает максимального значения не сразу, магнитное поле нарастающего тока породит в катушке индукционную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца будет мешать нарастанию тока.

Для самоиндукции выполняется установленный опытным путем закон: ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока в проводнике. .

Коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью. Индуктивность — это величина, равная ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока в проводнике 1 А/с. Единица индуктивности — генри (Гн). 1 Гн = 1 В • с/А. 1 генри — это индуктивность такого проводника, в котором возникает ЭДС самоиндукции 1 вольт при скорости изменения тока 1 А/с. Индуктивность характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника), зависит от магнитной проницаемости среды сердечника, размеров и формы катушки и числа витков в ней.

При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа, включенная параллельно катушке, дает кратковременную вспышку (рис. 40).

Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции. Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки. Энергия магнитного поля находится по формуле

Энергия магнитного поля зависит от индуктивности проводника и силы тока в нем. Эта энергия может переходить в энергию электрического поля. Вихревое электрическое поле порождается переменным магнитным полем, а переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т. е. переменные электрическое и магнитное поля не могут существовать друг без друга. Их взаимосвязь позволяет сделать вывод о существовании единого электромагнитного поля. Электромагнитное поле — одно из основных физических полей, посредством которого осуществляется взаимодействие электрически заряженных частиц или частиц, обладающих магнитным моментом. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью электрического поля и магнитной индукцией. Связь между этими величинами и распределением в пространстве электрических зарядов и токов была установлена в 60-х годах прошлого столетия Дж. Максвеллом. Эта связь носит название основных уравнений электродинамики, которые описывают электромагнитные явления в различных средах и в вакууме. Получены эти уравнения как обобщение установленных на опыте законов электрических и магнитных явлений

Тема: гармонические колебания.п.22,23

Тип урока: урок формирования новых знаний

Технологии: фронтальный опрос, индивидуальная работа, работа в команде, объяснение, здоровьесберегающие технологии.

Методы: беседа, самостоятельная работа, аналитический метод, метод самоконтроля.

Приемы: использование ИКТ (для более продуктивной работы, концентрации внимания учащихся), игра (для разрядки, позитивного настроя на дальнейшую работу).

Цель урока: Освоение учащимися знаний о гармонических колебаний на основе межпредметных связей естественно-научного и математического циклов предметов.

• Формирование исследовательского умения через извлечение информации из графика и уравнений зависимостей координаты, скорости и ускорения от времени.
• Способствовать развитию умения анализировать, обобщать, делать выводы, развитию логического мышления;
• Продолжить формирование научного мировоззрения, способности к организации индивидуальной и коллективной учебной работы.

Подготовка к уроку:

На предыдущем уроки физики «Свободные механические колебания» были даны определения колебательного процесса, амплитуды, периода, частоты и циклической частоты, фазы колебаний, рассмотрены основные колебательные системы. На дом было задано выучить эти определения, так как они лежат в основе материала урока «Гармонические колебания».

Накануне урока учитель математики провел урок, на котором были повторены формулы нахождения производных основных функций, физический смысл производной, построение косинусоиды и синусоиды, формулы приведения.

Этапы урока:

1. Организационные моменты (приветствие, мотивация, целеполагание)

2. Актуализация опорных знаний и их коррекция.

3. Формирование знаний и умений.

4. Закрепление знаний в форме игры.

5. Формирование знаний и умений.

6. Подведение итогов урока.

7. Домашнее задание.

Учитель напоминает о том, что на прошлом уроке были сформулированы основные определения по теме «Механические колебания», но не было аналитического и графического описания колебательного процесса. Поэтому формулируется цель урока: научиться получать уравнения зависимости проекций скорости и ускорения на ось Ох от времени и строить графики полученных функций.

Учитель задает вопрос: «Что называется колебаниями?» После того, как один из учащихся отвечает, на экране появляется правильный ответ.

• формулирует определение гармонических колебаний;
• напоминает, что в природе не существует таких свободных колебаний;
• уточняет, что в тех случаях, когда трение мало, свободные колебания можно считать гармоническими;
• показывает уравнение гармонических колебаний;

Учащимся, сидящим за первой партой, выдается карточка с пустыми окошками для записи ответов. Каждый учащийся пишет ответ в первое окошко и передает карточку на вторую парту ученику, сидящему за ним. Учащийся, сидящий за второй партой, пишет ответ во второе окошко и передает карточку дальше и т.д. Если учащихся в ряду меньше шести человек, то ученик с первой парты переходит в конец ряда и пишет ответ в нужное окошко.

Учитель на доске показывает, как найти производную х(t) и получает уравнение зависимости проекции скорости на ось ОХ от времени.

Тема: решение задач по теме «Механические, электромагнитные колебания и колебательные системы»

• Обучающая: углубление знаний учащихся о механических и электрических колебаниях с единой точки зрения;
• Воспитывающая: воспитание дисциплинированности при выполнении экспериментального задания, положительного отношения к знаниям;
• Развивающая: развитие умения единого математического подхода для количественного описания колебательных процессов различной природы при решении задач; развитие самостоятельности мышления, умение работать с дополнительной литературой, овладение экспериментальными умениями при постановке опытов.

2.пр.д/з: у доски 1 ч. Физ.диктант( с комментарием)

3.Решение задач.

ЕГЭ 2012стр 26 А25, стр 48 А17, стр 50 А25, стр 61 А25, стр 74 А25, стр 84 А18 А19

Запишите уравнение гармонического колебания материальной точки, максимальная скорость которой 2π м/с, период колебаний 2с, смещение точки от положения равновесия в начальный момент 1м.

x(t)=x_msin(ωt+φ₀), где x_m – амплитуда колебания, ω – циклическая частота, φ₀ – начальная фаза колебания.

Найдем скорость точки, участвующей в этом колебании:

В начальный момент времени t₀ = 0c можно записать:

q(t)=q_mcos(ωt+φ₀), где согласно условию q_m – амплитуда колебания заряда, ω – циклическая частота, φ₀ – начальная фаза колебания равные соответственно:

Найдем зависимость силы тока от времени:

i(t)=3·10 -7 800πsin(800πt), где I_m=3·10 -7 800πА=0,24мА

Найдем максимальное значение энергии магнитного поля катушки индуктивности:

И максимальное значение энергии электрического поля конденсатора, которое согласно закону сохранения энергии равно максимальному значению энергии магнитного поля катушки индуктивности, т.е.

W_эm=, найдем электроемкость конденсатора:

Ответ: 12,8мкФ, 57,6мкДж, 57,6мкДж

4.Итог урока. Д/з пов.теорию гл электромагнетизм( в пон. Сдать работу)

Ваша оценка: