Урок в 9 классе по физике на тему "Явление электромагнитной индукции"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Коровяковская средняя общеобразовательная школа»

Глушковского района Курской области

Карыжский филиал

Открытый урок по физике в 9 классе

по теме «Явление электромагнитной индукции»

Подготовила: учитель физики

Кругловенко Валентина Яковлевна

с. Карыж

Конспект урока по физике в 9 классе по теме

«ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ»

Цели урока:

образовательные: сформировать представление о электромагнитной индукции, воспроизвести опыты Фарадея, показать, что индукционный ток появляется при изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника;

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.

Оборудование:

Приборы и материалы: трансформатор, лампа на витке, источник питания, лампочка

на подставке, ключ, соединительные провода, миллиамперметры, катушка-моток, полосовой магнит, дугообразный магнит, реостат, штатив, катушка, компьютер, мультимедийный проектор, ноутбуки.

Наглядные пособия: презентация к уроку, эпиграф урока на доску, рабочие листы.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала.

Ход урока.

1. Мотивация учебной деятельности.

Здравствуйте, ребята! Сегодня на уроке у нас присутствуют гости. Давайте повернёмся к ним и поприветствуем их нашими улыбками. Попробуем сохранить такое настроение до конца урока. Садитесь. Эпиграфом к нашему уроку будут служить следующие слова:

Человек должен понимать

не только как устроен мир,

но и то, как добываются знания о нем.

1. Актуализация знаний. Решение теста по теме «Магнитный поток» с последующей взаимопроверкой.

На прошлом уроке мы познакомились с физической величиной, характеризующей магнитное поле – магнитный поток. Давайте проверим, как вы усвоили данное понятие.

У вас на столах лежат листочки с тесовыми заданиями по данной теме. Возьмите их и переверните. В течение 5-6 мин постарайтесь правильно ответить на предложенные вам вопросы. Итак, начали. Обменяйтесь друг с другом и, проверив правильность выполненных заданий выставьте оценку.

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.

2.

А. Только в А

Б. Только в Б

В. И в А, и в Б Г. Ни в А, ни в Б.

1. 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

1. 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.

2.

А. Только в А

Б. Только в Б

В. И в А, и в Б

Г. Ни в А, ни в Б.

1. 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

1. 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

3. Постановка учебной задачи. Проблемный опыт. Выход на тему урока.

Опыт 1. Собирается цепь: ЛИП, лампа, ключ. При замыкании цепи лампочка загорается.

Почему загорелась лампочка? (для ответа на вопрос учащиеся называют условия существования электрического тока в цепи: а. Наличие заряженных частиц; б. Наличие источника тока; в. Замкнутость цепи.) Т.е., если не выполняется хотя бы одно из условий, ток в цепи возникнуть не может. Давайте рассмотрим следующий опыт.

Опыт 2. Трансформатор и лампа на витке.

Почему загорелась лампочка без источника тока?

При каких условиях происходит загорание лампочки? (когда я её подношу к катушке, по которой протекает ток)

Что существует вокруг любого проводника с током? (магнитное поле)

То есть электрический ток способен породить магнитное поле. В магнитное поле катушки с током я вношу замкнутый контур, и в нём возникает ток. Получается, что магнитное поле может порождать электрический ток.???? (проблема). Этот вопрос поставили перед собой многие учёные 19 века, в их числе был и английский учёный Майкл Фарадей. В 1822 году он поставил перед собой задачу: «Превратить магнетизм в электричество!» - записал он в своём дневнике. Шёл он к своей цели почти десять лет. Как напоминание о том, над чем ему всё время следует думать, он даже носил в кармане магнит. И такая связь им была установлена в 1831 году 29 августа.

Впоследствии это явление было названо ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИЕЙ, что и является темой нашего урока. Запишите в тетрадь.

Такую же задачу: «Превратить магнетизм в электричество!» поставим перед собой и мы. Только на решение этой задачи нам отводится гораздо меньше времени. Но прежде, так как нам предстоит провести серьёзное научное исследование, давайте проведём физминутку. Итак, давайте мысленно мы переместимся в те далёкие времена, воспроизведём опыты Фарадея и установим при каком условии в замкнутом контуре можно получить электрический ток. Для этого мы разбились на 5 групп. Перед уроком каждый из вас выбрал карточку определенного цвета. Сейчас объединитесь в группы по цветам. Расставьте столы и стулья так, чтобы вам было удобно работать в группе. Каждая группа получит задание, на выполнение которого отводится 15 минут. Затем представитель от каждой группы отчитается о проделанной работе и сделает вывод. Начинаем работать.

ГРУППА IT-1. ЗАДАНИЕ. 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: ноутбук (виртуальный эксперимент: первый опыт Фарадея).

ГРУППА IT-2. ЗАДАНИЕ . Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при внесении и вынесении из неё катушки с током.

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

Оборудование: ноутбук (виртуальный эксперимент: второй опыт Фарадея).

ГРУППА Экспериментаторы. ЗАДАНИЕ . 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.

С оберите установку для опыта по рисунку.

ГРУППА Практики. ЗАДАНИЕ . Практическое применение явления электромагнитной индукции

Цель: найти информацию о практическом применении явления электромагнитной индукции.

Оборудование: ноутбук с выходом в Интернет.

Найдите в сети Интернет информацию о том, где применяется явление электромагнитной индукции.

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

Цель: поиск информации в тексте.

ЗАДАНИЕ.

Прочтите отрывок из биографии Фарадея Ответьте на вопросы:

1. Какую цель поставил перед собой Фарадей при изучении электромагнитных явлений?

2. Сколько лет работал Фарадей над достижением своей цели?

3. Какой вывод он записал в своем дневнике?

4. Как вы считаете, каким чертами характера обладал ученый?

Детство и юность

Фарадей родился в семье кузнеца. Семья была очень бедной, и Майкл окончил только начальную школу. В 13 лет он поступил учеником к владельцу книжной лавки и переплетной мастерской. Целеустремленный юноша упорно занимается самообразованием. Он прочитал всю доступную ему литературу по физике и химии, повторял в устроенной им домашней лаборатории опыты, описанные в книгах, посещал после работы лекции по физике и астрономии.

Начало работы в Королевском институте

В 1813 Фарадей поступил на освободившееся место лаборанта в Королевский институт. Здесь позднее были выполнены все его работы, сначала в области химии, а затем – физики. Именно здесь в 1827 году он получил профессорское звание.

Закон электромагнитной индукции

После открытия в 1820 Х. Эрстедом магнитного действия электрического тока Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1822 он поставил перед собой задачу, которую записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество».

Многие годы настойчиво проводил опыт за опытом, пытаясь решить эту проблему. Все это время Фарадей вел дневник, записывая вопросы, которые намечались для исследования на отдельных листах, а затем постепенно разрешал их. Все заметки были аккуратно пронумерованы. Пунктуальный и трудолюбивый Майкл Фарадей называл три обязательных компонента научной работы: выполнение, составление отчёта и опубликование.

29 августа 1831 было открыто явление электромагнитной индукции – явление порождения электрического тока переменным магнитным полем. Напряженная работа позволила Фарадею всесторонне и полностью исследовать это явление, которое без преувеличения можно назвать фундаментом, в частности, всей современной электротехники. Но сам Фарадей не интересовался практической выгодой от своих открытий, он стремился к главному – исследованию законов Природы.

17 октября 1831 года он окончательно решил задачу, поставленную десять лет назад. «…Магнит сразу был вставлен в катушку. Стрелка гальванометра показала мгновенное отклонение… Если магнит оставался внутри катушки, то стрелка снова приходила в свое прежнее положение и при вынимании его отклонялась в противоположном направлении» - так записал Фарадей сделанное им открытие.

Один из современников сказал о Майкле Фарадее: «Имея перед глазами общую картину научной деятельности Фарадея, мы живо чувствуем, что перед нами единственное в своем роде явление в истории науки. Правда, можно найти еще много исследователей, посвятивших всю свою жизнь или большую часть ее только одной главной задаче; но никому другому, пожалуй, не дано было достигнуть при добровольном самоограничении такой глубины при таком разнообразии».

Каждая группа знакомит класс с экспериментом и его результатом. Формулирует вывод.

Если ученики затрудняются, то учитель корректирует и помогает сформулировать вывод.

Главный вывод из всех опытов: изменение магнитного потока вызывает возникновение тока в замкнутом контуре. Данное явление – появление электрического тока и есть явление электромагнитной индукции. (формулируется явление ЭМИ). Этот ток получил название индукционный.

Ребята, а вы не находите ничего необычного во всех этих опытах?

Правильно!!!! Ток существует, не смотря на отсутствие источника тока! А ещё как видно из опытов этот ток меняет своё направление, такой ток называется переменным. Именно такой ток у нас вырабатывается в розетках.

А теперь, давайте, вернёмся к нашему опыту с лампочкой. И попробуем объяснить возникновение в ней тока. (катушка подключена к переменному току, значит, изменялась сила тока, следовательно, и магнитная индукция, а значит, и магнитный поток.)

Открытие этого явления сыграло решающую роль в техническом прогрессе современного общества. На сегодняшний день явление электромагнитной индукции имеет важнейшее значение для нашей современной жизни, ведь львиная доля электроэнергии вырабатывается на основе этого явления. Хотя польза превращения магнетизма в электричество выявилось 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 подошёл богатый коммерсант, оказывающий обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:

• Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?

• А для чего годится только что родившийся ребёнок? – ответил рассердившийся Фарадей. На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели. Явление электромагнитной индукции получило применение не только в промышленных масштабах, но и в быту 4. Рефлексия. Подведём итог нашего урока.

Учебник для общеобразовательных организаций/ А.В. Пёрышкин. 9 класс. Стр. 166, упр. 36 № 2.

5. Домашнее задание. § 39.