Мы с вами откроем то, что Фарадей не мог открыть 10 лет, за несколько минут. Какие же опыты проводил Фарадей? Давайте повторим эти опыты, с помощью которых он открыл явление ЭМИ.
Класс Урок ______
Тема: Явление электромагнитной индукции.
Цели урока:
Образовательная: изучить физические особенности явления электромагнитной индукции, сформировать понятия: электромагнитная 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.
Требования к уровню подготовки:
Знать: понятие «электромагнитная индукция», «индукционный ток», способы получения индукционного тока, технику безопасности при работе с электроприборами
Уметь: получать индукционный ток, объяснять получение индукционного тока разными способами
Универсальные учебные действия (УУД):
Познавательные. Уделять внимание практическому освоению обучающимися основ проектно-исследовательской деятельности, развитию стратегий смыслового чтения и работе с информацией, практическому освоению методов познания, соответствующего им инструментария и понятийного аппарата, регулярному обращению в учебном процессе к использованию общеучебных умений, знаково-символических средств, широкого спектра логических действий и операций.
Регулятивные: учиться ставить учебные цели и задачи, планировать их реализацию в ходе урока, осуществлять выбор эффективных путей и средств достижения целей, контролировать и оценивать свои действия как по результату, так и по способу действия, вносить соответствующие коррективы в их выполнение.
|
|
|
Коммуникативные: формирование действий по организации и планированию учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, умений работать в паре и группе и приобретение опыта такой работы, практического освоения морально-этических и психологических принципов общения и сотрудничества. Развития речевой культуры в процессе общения и взаимодействия с партнерами по совместной деятельности или обмену информацией.
Ход урока
Организационный момент (приветствие)
В одной самой обычной семье готовились к самому обычному Новому году.Как вдруг, отключили свет. “Какой же Новый год без телевизора?” - ужаснулась мама. Отсутствие электричества, особенно под Новый год – это действительно большая проблема.
· Как вы думаете, чем мы займёмся сегодня на уроке?
· Будем своими силами получать электрический ток!
· Как же мы это сделаем? Может быть, в этом нам помогут ранее полученные знания?
- По сути опыт Эрстеда, который доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле. Значит, имея электрический ток, можно получить магнитное поле. - А нельзя ли наоборот, имея магнитное поле, получить электрический ток? Что для этого нужно сделать? Ваши предложения?
|
|
|
2. Выдвижение учащимися своих предположений, попытка доказать их правильность на основе имеющихся знаний.
3. Проверка предположения
Давайте сначала немного обратимся к истории…
Начало XIX века… Около 1800 г. Вольта изобрел источник постоянного тока. В 1820 г. Эрстед открыл действие тока на магнитную стрелку. Некоторое время спустя Ампер установил, что два параллельных проводника, по которым идет ток в одном направлении, притягиваются друг к другу и отталкиваются, если токи имеют противоположные направления. Эта эпоха больших открытий и бурного прогресса в промышленности. Резко увеличилась потребность в более совершенной технике производства, транспорта, связи. Ученые лучших университетов Европы занимаются исследованием и решением совершенно новых проблем и шаг за шагом все глубже проникают в неведомый мир электрических явлений и законов строения материи. Среди этих блестящих ученых выделяется английский физик и химик — Майкл Фарадей, ученый самоучка, получивший в школе только начальное образование.
|
|
|
Майкл Фарадей родился в 1791 г. в окрестностях Лондона в семье кузнеца. Отец не имел средств для платы за учебу, и Фарадей в 13 лет был вынужден начать изучение переплетного дела. К счастью, он попал в ученики к владельцу книжного магазина. Любознательный мальчик жадно читал, причем нелегкую литературу. Его привлекали статьи по естественным наукам в Британской энциклопедии, он штудировал «Беседы о химии» Марсе. В 1811 г. Фарадей начал посещать общедоступные лекции по физике известного лондонского педагога Тэтума.
Поворотным в жизни Фарадея был 1812 г. Клиент владельца книжного магазина, член Королевского института Дэнс рекомендовал юноше прослушать лекции знаменитого химика Гэмфрн Дэви. Фарадей последовал доброму совету; он жадно слушал и тщательно конспектировал. По совету того же Дэнса он обработал записи и послал их Дэви, присоединив просьбу о предоставлении возможности исследовательской работы. В 1813 г. Фарадей получил место лаборанта в химической лаборатории Королевского института, которой руководил Дэви.
Вначале Фарадей — химик. Он быстро становится на путь самостоятельного творчества, и самолюбию Дэви приходится часто страдать от успехов ученика. В 1820 г. Фарадей узнает об открытии Эрстеда, и с этих пор его мысли поглощают электричество и магнетизм. Он начинает свои знаменитые экспериментальные исследования, приведшие к преобразованию физического мышления. В 1823 г. Фарадей был избран членом Лондонского Королевского общества, а затем назначен директором физической и химической лабораторий Королевского института
|
|
|
“Превратить магнетизм в электричество”- записал Фарадей в своем дневнике. 1822 г. И только практически через10 лет, в 1831 году, он смог решить эту задачу.
Мы с вами откроем то, что Фарадей не мог открыть 10 лет, за несколько минут. Какие же опыты проводил Фарадей? Давайте повторим эти опыты, с помощью которых он открыл явление ЭМИ.
На этом уроке мы изучим явление электромагнитной индукции. Во время занятия мы дадим определение явлению электромагнитной индукции. Потом повторим, за счёт чего может существовать электрический ток. Потом опытным путем узнаем, можно ли за счёт воздействия на замкнутый проводник магнитным полем получить в нём электрический ток.
Введение
Сегодняшний урок будет посвящен явлению электромагнитной индукции. Явлением электромагнитной индукции называется явление возникновения электрического тока в проводнике под действием переменного магнитного поля.
Важно, что в данном случае проводник должен быть замкнут. В начале XIX в. после опытов датского ученого Эрстеда стало ясно, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. После встал вопрос о том, нельзя ли получить электрический ток за счет магнитного поля, т.е. произвести обратные действия. Если электрический ток создает магнитное поле, то, наверное, и магнитное поле должно создавать электрический ток. В первой половине XIX века ученые обратились именно к таким опытам: стали искать возможность создания электрического тока за счет магнитного поля.
Опыты Фарадея
Впервые удалось достичь успех в этом (т.е. получить электрический ток за счет магнитного поля) английскому физику Майклу Фарадею. Итак, обратимся к опытам Фарадея.
Рис. 1. Опыт, аналогичный опыту Фарадея. При движении магнита в катушке, в ее цепи регистрируется электрический ток
Первая схема была довольно простой. Во-первых, М. Фарадей использовал в своих опытах катушку с большим числом витков. Катушка накоротко была присоединена к измерительному прибору, миллиамперметру (мА). Нужно сказать, что в те времена не было достаточно хороших инструментов для измерения электрического тока, поэтому пользовались необычным техническим решением: брали магнитную стрелку, располагали рядом с ней проводник, по которому протекал ток, и по отклонению магнитной стрелки судили о протекающем токе. Так вот в данном случае токи могли быть очень невелики, поэтому использовался прибор мА, т.е. тот, который измеряет маленькие токи.
Вдоль катушки М. Фарадей перемещал постоянный магнит – относительно катушки магнит двигался вверх и вниз.
Обращаем ваше внимание на то, что в этом эксперименте впервые было зафиксировано наличие электрического тока в цепи в результате изменения магнитного потока, который проходит сквозь катушку.
Фарадей обратил внимание и на тот факт, что стрелка мА отклоняется от своего нулевого значения, т.е. показывает, что в цепи существует электрический ток только тогда, когда магнит движется. Стоит только магниту остановиться, стрелка возвращается в первоначальное положение, в нулевое положение, т.е. никакого электрического тока в цепи в этом случае нет.
Вторая заслуга Фарадея – установление зависимости направления индукционного электрического тока от полярности магнита и направления его движения. Стоило Фарадею изменить полярность магнитов и пропускать магнит через катушку с большим числом витков, как тут же менялось направление индукционного тока, того, который возникает в замкнутой электрической цепи.
Т.о. мы пришли к тому, с чего начинали урок: подтвердилась гипотеза, что электрический ток возникает, когда изменяется магнитное поле.
Итак, некоторое заключение. Изменяющееся магнитное поле создает электрический ток. Направление электрического тока зависит от того, какой полюс магнита проходит в данный момент через катушку, в каком направлении движется магнит.
И еще: оказывается, на значение электрического тока влияет количество витков в катушке. Чем больше витков, тем и значение тока будет больше.
Обратимся теперь ко второму эксперименту Фарадея. В чем он заключался?
Рис. 2. Второй эксперимент по исследованию явления электромагнитной индукции
Две катушки размещались близко друг с другом. Одна катушка с большим числом витков подключалась к источнику тока, в этой цепи был ключ, который замыкал и размыкал цепь. Вторая катушка, тоже с большим числом витков, подключенная к миллиамперметру напрямую, никаких источников тока нет. Как только цепь замыкалась, миллиамперметр показывал наличие электрического тока в цепи. Как только цепь размыкалась, миллиамперметр вновь регистрировал наличие электрического тока, но направление электрического тока изменялось на противоположное. Пока цепь была замкнута, т.е. пока в цепи протекал электрический ток, миллиамперметр никакого тока в электрической цепи не регистрировал.
Выводы из экспериментов
Какие выводы были сделаны М.Фарадеем в результате этих экспериментов? Индукционный электрический ток появляется в замкнутой цепи только тогда, когда существует переменное магнитное поле. Причем это магнитное поле должно изменяться.
От чего зависит индукционный ток?
Если изменения магнитного поля не происходит, то не будет никакого электрического тока. Даже если магнитное поле существует. Мы можем сказать, что индукционный электрический ток прямо пропорционален, во-первых, числу витков, во-вторых, скорости магнитного поля, с которой изменяется это магнитное поле относительно витков катушки.
Рис. 3. От чего зависит величина индукционного тока?
Для характеристики магнитного поля используется величина, которая называется магнитный поток. Она характеризует магнитное поле в целом, мы об этом будем говорить на следующем уроке. Сейчас отметим лишь, что именно изменение магнитного потока, т.е. числа линий магнитного поля, пронизывающих контур с током (катушку, например), приводит к возникновению в этом контуре индукционного тока.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!