Урок "Явление электромагнитной индукции", 9 класс
план-конспект занятия по физике (9 класс)

«Явление электромагнитной индукции»    9 класс

Учитель Хамитова Г.Д.

Цели урока:

Образовательные: сформировать представление об электромагнитной индукции, воспроизвести опыты Фарадея

Развивающие: способствовать развитию умения выдвигать гипотезы, проверять их в процессе эксперимента, анализировать результаты, делать  выводы

Воспитательные: формировать умение высказывать свою точку зрения, выступать перед аудиторией, поддерживать интерес учащихся к предмету

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления.

   Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный урок. А необычен он тем, что у нас гости. Давайте поприветствуем друг друга улыбками и представим….что никого нет и у нас обычный урок.

   Вот уже несколько уроков мы изучаем магнитные явления. Напомните, пожалуйста, где возникает магнитное поле? (вокруг постоянных магнитов и проводников с током). А кто обнаружил магнитное поле вокруг проводника с током? (Эрстед в 1820 г.) На последнем уроке мы познакомились с новой физической величиной – магнитным потоком. Посмотрим, как вы усвоили данное понятие. Ответьте на следующие вопросы.

   Что представляет собой магнитный поток?

   Какой буквой обозначается магнитный поток?

   В чем измеряется магнитный поток?

   От чего зависит магнитный поток?

А теперь давайте проверим, как вы сможете эти знания применить при решении задач. У вас на столах листочки с тестами. В течение 6-7 минут постарайтесь правильно ответить на вопросы. Обменяйтесь друг с другом листочками и, проверив правильность выполненных заданий, выставьте оценку. (1 вариант – А, Б, А, Г;

2 вариант – Б, Б, Г, А)

   По итогам проделанной работы, я просто уверена, что изучение новой темы у вас не вызовет никаких трудностей.

Опыт 1. Собирается электрическая цепь: источник тока, лампа, ключ. При замыкании цепи лампа загорается. Почему? Каковы главные условия возникновения электрического тока в цепи? (источник тока и наличие заряженных частиц). Если не выполняется хотя бы одно из условий, ток в цепи не возникает. А может ли лампа светить без источника тока?

Опыт 2. Модель генератора (детям об этом не говорится). Лампа соединена с катушкой, которая может вращаться внутри дугообразного магнита. При вращении катушки лампа загорается. Источник тока присутствует? Нет. Так почему лампа светится?

  На доске запись:

1820   Эрстед   Электрический ток → Магнитное поле  

1821   Фарадей ?  Магнитное поле → Электрический ток

   Через год после опытов Эрстеда английский физик Майкл Фарадей поставил перед собой задачу «Превратить магнетизм в электричество». Долгих 10 лет Фарадей шел к намеченной цели. Такую же задачу поставим и мы перед собой. Только у нас времени намного меньше. Итак, вы все становитесь Фарадеями и попробуете воспроизвести его опыты, в результате которых должны установить, при каком условии в замкнутом контуре можно получить электрический ток. Мы разобьемся на группы и в течение 15 минут вы должны выполнить задание вашей группы. В команде выберите капитана, который должен будет подвести итог проделанной работы.

ГРУППА 1. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке – мотке при внесении и вынесении из неё магнита.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: катушка – моток, полосовой магнит, миллиамперметр.

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки.

1. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, введите один из полюсов магнита в катушку.

2. На несколько секунд остановите магнит. Отклонялась стрелка на миллиамперметре?

3. Затем выдвиньте магнит из катушки, наблюдая за показаниями миллиамперметра.

4. Возникал ли в катушке ток во время движения магнита относительно катушки; во время остановки.

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время остановки.

6.При каком условии в катушке возникал ток?

ГРУППА 2. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке – мотке при замыкании и размыкании электрической цепи.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: миллиамперметр, катушка – моток, катушка с железным сердечником, ключ, соединительные провода, источник питания.

Соберите установку для опыта по рисунку.

1. Соберите электрические цепи:

а)  Источник питания, ключ, катушка.

б)  Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.

2. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, замкните цепь.

3. Некоторое время, не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями миллиамперметра.

4. Затем цепь разомкните, наблюдая в этот момент за показаниями прибора.

Повторите эти действия несколько раз.

5. Возникал ли в катушке – мотке электрический ток при размыкании и замыкании цепи; при протекании через катушку постоянного тока?

6. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку - моток, во время размыкания и замыкания цепи; при протекании через катушку постоянного тока?

7. При каком условии в катушке - мотке возникал ток?

ГРУППА 3. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке – мотке при вращении её внутри магнита.

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

Оборудование: катушка – моток, дугообразный магнит, миллиамперметр.

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки.

1. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, вращайте внутри магнита катушку.

2. На несколько секунд остановите катушку. Отклонялась стрелка на миллиамперметре?

3. Затем продолжите вращать катушку внутри магнита, наблюдая за показаниями миллиамперметра.

4. Возникал ли в катушке ток во время вращения катушки относительно магнита; во время остановки.

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время вращения катушки; во время её остановки.

6.При каком условии в катушке возникал ток?

    И какой же вывод из всех этих опытов следует? Изменение магнитного поля (магнитного потока) вызывает возникновение тока в замкнутом контуре. Данное явление получило название ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. Итак, запишем тему урока. Найдите определение данного явления и дату открытия и запишите в тетрадь. А как называется ток, возникающий в результате этого явления? Индукционный, т.е. причиной возникновения такого тока является не источник тока, а переменное магнитное поле. Запишите определение индукционного тока.

   Итак, вернемся к опыту с лампой, которая загорается без источника тока. Объясните этот опыт сейчас.

Опыт 3. Два гальванометра соединены между собой проводами. Приведем в движение стрелку одного гальванометра. И что мы видим? Почему стрелка второго гальванометра тоже отклоняется?

  Польза превращения магнетизма в электричество выявилась не сразу, лишь много лет спустя. Приведу вам такой исторический факт. Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывающий обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:

- Все, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция?

- А для чего годится только что родившийся ребенок?- ответил рассердившийся Фарадей.

  Что имел в виду Фарадей, когда говорил о родившемся ребенке?

  На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие ученые и изобретатели. У вас будет домашнее задание: где и когда пригодилась электро-магнитная индукция? § 43, упр.40.

  Рефлексия

1. Можете ли вы мне сказать, что поняли суть опытов Фарадея?

2. Достигли ли вы поставленных целей и задач урока?

3. Можете ли вы пояснить, в чем заключается суть электромагнитной индукции?

   Ну, что же. Тема сегодня была сложная, но какая интересная. Я надеюсь, вам было полезно и интересно на нашем уроке. Всем спасибо за урок!

ВАРИАНТ 1

1.  Как должна располагаться площадь витка по отношению к линиям магнитной индукции, чтобы магнитный поток был максимальным?

А. Перпендикулярно линиям

Б. Параллельно линиям

В. Под некоторым углом к линиям

Г. Магнитный поток не зависит от расположения контура в пространстве.

А. Только в А

Б. Только в Б

В. И в А, и в Б

Г. Ни в А, ни в Б.

3. Линии магнитной индукции лежат в плоскости замкнутого контура. Как изменится магнитный поток, если модуль вектора магнитной индукции увеличится в 3 раза?

А. Увеличится в 3 раза

Б. Уменьшится в 3 раза

В. Увеличится в 9 раз

Г. Не изменится

4. Замкнутый контур расположен под некоторым углом к линиям магнитной индукции. Как изменится магнитный поток, если площадь контура уменьшится в 3 раза, а модуль вектора магнитной индукции увеличится в 3 раза?

А. Увеличится в 3 раза

Б. Уменьшится в 3 раза

В. Увеличится в 9 раз

Г. Не изменится.

ВАРИАНТ 2

1. Как должна располагаться площадь витка по отношению к линиям магнитной индукции, чтобы магнитный поток был минимален?

А. Перпендикулярно линиям

Б. Параллельно линиям

В. Под некоторым углом к линиям

Г. Магнитный поток не зависит от расположения контура в пространстве.

А. Только в А

Б. Только в Б

В. И в А, и в Б

Г. Ни в А, ни в Б.

3. Магнитный поток зависит от

А. Модуля вектора магнитной индукции

Б. Площади контура

В. Ориентации контура по отношению к линиям магнитной индукции

Г. От всех выше перечисленных величин

4. Замкнутый контур расположен под некоторым углом к линиям магнитной индукции. Как изменится магнитный поток, если площадь контура уменьшиться в 2 раза, а модуль вектора магнитной индукции увеличится в 4 раза?

А. Увеличится в 2 раза

Б. Уменьшится в 2 раза

В. Увеличится в 4 раза

Г. Уменьшится в 4 раза