Электромагнитная индукция: от закона Фарадея к современным генераторам

Заочный тур. «Разработка конкурсного урока»

Тема урока: «Электромагнитная индукция».

Класс: 11

Учитель: Федорова Л.А.

Актуальность: понятие электромагнитной индукции является одним из ключевых понятий в физике, электромагнитная индукция окружает нас повсюду и умение эффективно применять и использовать ее является одним из основных умений современного культурного и образованного человека.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Цель урока: изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения, ввести понятие магнитного потока.

Задачи урока:

1.Образовательные:

• сформировать понятие о процессе научного познания;

• объяснить сущность явления электромагнитной индукции

2.Развивающие:

• совершенствовать интеллектуальные и мыслительные умения учащихся;

• умения учащихся анализировать и систематизировать учебный материал

3.Воспитательные:

• формирования нравственных качеств учащихся через историю развития физики;

• расширение научного кругозора учащихся.

Оборудование: гальванометр, трансформаторные катушки, постоянные магниты, источник питания, компьютер на каждого ученика (или на парту), проектор.

Методы обучения: словесные, наглядные, проблемные.

План урока.

Ход урока:

1.Организационный момент. Постановка цели.

Ранее в электродинамике изучались явления, связанные или обусловленные существованием постоянных во времени (статических и стационарных) электрических и магнитных полей. Вопрос: появляются ли новые явления при наличии переменных полей?

В 1821 г. английский физик Майкл Фарадей записал в своем дневнике слова, «… превратить магнетизм в электричество». Фарадей был уверен в единой природе электрических и магнитных явлений. Сегодня на уроке мы не только рассмотрим физическую сущность явления, открытого Фарадеем, но и познакомимся с биографией великого ученого, талантливого естествоиспытателя.

2. Актуализация знаний учащихся.

Задача: повторить знания по теме «Электрические и магнитные поля» для более глубокого усвоения материала.

Учащимся предлагается заполнить таблицу: «Сравнительные характеристики свойств магнитного и электрического полей»

(карточки выдать на стол) с последующей самопроверкой.

Приложение 1. Сравнительные характеристики свойств полей учащиеся заполняют на компьютере с помощью сервиса интерактивных заданий LearningApps. Задание находится по ссылке:

https://learningapps.org/display?v=p9gttzwd521

3. Объяснение нового материала.

Обратите внимание на то, что электрический ток создает магнитное поле, а может ли иметь место обратное явление, т.е. магнитное поле порождает электрический ток? Таким же вопросом задался английский ученый Майкл Фарадей.

Новый материал рассматриваем при последовательной постановке ряда демонстрационных опытов и их обсуждения.

Постановка эксперимента:Демонстрацияявления электромагнитной индукции:

1) с постоянным магнитом. Вопросы для обсуждения: Что мы наблюдаем при вводе магнита? При выводе? Какие явления происходят? Что привело к возникновению тока в катушке? Почему ток был кратковременным? Почему нет тока, когда магнит находится в катушке? Чем отличается магнитное поле при движении магнита от магнитного поля, когда магнит находится в покое в катушке?

2) с катушкой с током в момент размыкания и замыкания цепи. Вопросыдля обсуждения: что мы наблюдаем при замыкании ключа? Какие явления происходят при замыкании ключа? Как вы думаете, что привело к возникновению тока в катушке? Почему ток был кратковременным? Почему его сейчас нет, но магнитное поле есть? Чем отличается магнитное поле в момент включения и выключения цепи от установившегося магнитного поля?

3) и при движении в поле этой катушки другой. Вопросы для обсуждения по аналогии.

После постановки эксперимента и обсуждения приходим к выводу: ток возникает в замкнутом 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.

Сейчас давайте узнаем о том, какие опыты ставил сам Фарадей?

Сообщение ученика «Открытие явления электромагнитной индукции».

Чтобы дать точную количественную формулировку закона электромагнитной индукции Фарадея, нужно ввести новую величину – поток вектора магнитной индукции или магнитный поток.

4.Самостоятельная работа с учебником по плану изучения физической величины:

1. Определение

2. Обозначение и формула (с пояснительным рисунком)

3. Единица измерения.

Проговариваются полученные знания о магнитном потоке.

Ученики делают вывод, что ток возникает, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий контур. В этом и заключается явление электромагнитной индукции.

5.Закрепление

1) После постановки эксперимента, сообщения ученика «Открытие явления электромагнитной индукции», работы с учебником по изучению новой физической величины – магнитного потока, идет выполнение заданий на отработку навыка по выяснению условия возникновения индукционного тока.

2) Учитель предлагает разделиться учащимся на группы «Историки» и «Экспериментаторы». Дается время на поиск информации в сети Интернет и подготовку к выступлению.

Вопросы к ученикам ставит группа «Экспериментаторы»: объясните, в каких случаях возникает индукционный ток? (учащиеся объясняют, возникнет индукционный ток или нет)

Ученики делают вывод: в замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром, т.е. когда меняется магнитный поток, пронизывающий контур.

Заполнение пропусков в тексте с помощью сервиса LearningApps. https://learningapps.org/display?v=ps60jz0e521

Учитель предлагает выполнить интерактивные задания с помощью сервиса LearningApps. Физика в лицах https://learningapps.org/display?v=pn99tpftj21

6. Рефлексия.

Мы выяснили условия возникновения индукционного тока, в чем заключается явление электромагнитной индукции, ввели новую характеристику магнитного поля. Дома вы должны отработать формулу магнитного потока, особое внимание обратить на угол, который дается в задаче, а так же закрепить знания о явлении электромагнитной индукции.

Д/з §8,9, сборник задач Рымкевич - № 837,838.

Заканчивая урок, попрошу вас в своих сопроводительных листах ответить на вопросы:

• Мне понравилось на уроке ...

• Мне не понравилось ...

• Я бы изменил следующее ...

• Я хотел бы ...

Приложение 1

Сравнительные характеристики свойств полей учащиеся заполняют на компьютере с помощью сервиса интерактивных заданий LearningApps. Задание находится по ссылке: https://learningapps.org/display?v=p9gttzwd521

Приложение 2.

Лист сопровождения для 1 группы «Историки»

ФИ учащегося_______________________________________________

Алгоритм работы:

1. Заполните таблицу:

   Ученый, исследователь	Годы жизни	Вклад в науку
   Майкл Фарадей
   Луиджи Гальвани
   Джеймс Максвелл
   Ганс Христиан Эрстед
   Алессандро Вольта

2. Подготовьте выступление от группы

3. В конце урока ответьте пожалуйста на вопросы:

• Мне понравилось на уроке ...

• Мне не понравилось ...

• Я бы изменил следующее ...

• Я хотел бы ...

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/627456-jelektromagnitnaja-indukcija