Методическая разработка урока по теме Изучение явления Электромагнитной индукции

План - конспект

Урока физики в 11А классе

Тема урока: « Изучение явления электромагнитной индукции»

Дата проведения: 17.09. 08г.

Тип урока: проблемно - развивающий урок, комбинированный.

Реализуемая педагогическая технология: проблемное обучение, технология групповой деятельности. Модель: групповая работа в классе.

Оценка педагогической ситуации: преподавание ведется по учебнику Физика.11 кл.: учеб. Для образоват. Учреждений/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев - 12-е изд. - М.: « Просвещение», 2004: Урок открывает тему « Электромагнитная индукция», в которой изучается связь переменного магнитного поля и вихревого электрического поля. Таким образом, делается существенный шаг в формировании представлений о едином электромагнитном поле. Учебные возможности учащихся 11А класса позволяют усвоить последовательность изучения вопросов темы. При изучении электромагнитной индукции обобщаются, развиваются знания учащихся об электрическом и магнитном поле.

Цели урока:

Образовательная: Изучить явление ЭМИ.

Воспитательная: создать предпосылки для сотрудничества, создать нужный психологический климат, чтобы учащиеся могли активно работать на уроке, реализовывать свои учебные возможности, вырабатывать позитивную самооценку.

Развивающая: Развитие способности к знаково-символическому представлению результатов учебного труда и совершенствование навыков самостоятельной поисковой деятельности.

Задачи урока:

- изучить явление ЭМИ и условия его возникновения;

- рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического поля;

- показать причинно- следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции;

- раскрыть отношение явления и его сущности при постановке опытов.

План урока

Структурные элементы (этапы) урока

Время, мин

Приемы и методы

1. Организационный момент

2. Введение: создание мотивации, исторические сведения

3. Изучение нового материала: определение понятий « Электромагнитная индукция», « индукционный ток»

4. Отработка изученного материала в ходе групповой работы.

5. Подведение итогов. Домашнее задание

1

3- 5

20 - 25

10 -15

5- 6

Сообщение учителя. Запись названия темы.

Эвристическая беседа. Демонстрация опытов. Выполнение рисунков и записей в тетрадях

Решение экспериментальных задач. Ответы на вопросы

Выделение главного. Формулировка выводов

l. Задача организационного момента - создать спокойную, деловую обстановку. Настроить детей на восприятие нового материала.

ll. Введение посвящено созданию познавательной мотивации для изучения материала.

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?

Впервые явление, вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в 1831 г. М. Фарадей. Он решал проблему: может ли магнитное поле вызвать появление электрического тока в проводнике? Явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока при изменении в окружающем пространстве магнитного поля получило название явления электромагнитной индукции. Открытие этого явления внесло существенный вклад в техническую революцию и послужило основой современной электротехники.

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

1. Опыт. Наблюдение явления электромагнитной индукции. Электрическая цепь установки изображена на рисунке. Оборудование: источник постоянного напряжения на 6 - 12 В, соленоид из большого числа витков, например катушка на 220 В на сердечнике универсального трансформатора, гальванометр от демонстрационного вольтметра, проволочная катушка для лабораторных работ, штатив, провода, ключ.

Учитель показывает собранную на столе установку, замыкает ключ, и все наблюдают явление. Вопросы для обсуждения: что мы наблюдаем при замыкании ключа? ( Ответ. Отклонение стрелки прибора на некоторое время. ) Какие явления происходят при замыкании ключа? ( Ответ. Возникновение электрического тока в соленоиде, возникновение около соленоида магнитного поля, появление в катушке электрического тока.) Как вы думаете, что привело к возникновению электрического тока в катушке? ( Ответ. Магнитное поле. ) Почему ток был кратковременным? Почему его сейчас нет, но магнитное поле есть? ( Фактически в этих вопросах выражена учебная проблема урока. ) Чем отличается магнитное поле в момент включения и выключения цепи ( опыт повторяется ) от установившегося магнитного поля? ( В вопросе есть уже подсказка. ) В тетрадях рядом с рисунком записывается вывод: изменение магнитного поля вызывает ток.

2.Как описать явление электромагнитной индукции - важнейшая учебная проблема ряда уроков. Начнем решать эту проблему. В частности, надо выяснить, как следует характеризовать переменное магнитное поле. В случае переменного поля его основная характеристика В может меняться по величине и направлению.

Но явление электромагнитной индукции наблюдается и при магнитном поле с постоянной В ( см.рис. ). Что же при этом меняется? ( Ответ. Изменяется площадь, которую пронизывает магнитное поле; иначе уменьшается число силовых магнитных линий, которые пронизывают эту площадку. ) Для характеристики магнитного поля в области пространства вводят новую физическую величину - магнитный поток ( рис. 36 учебника заносится в тетрадь, рядом - формула и единица измерения Ф )

3.Следующая учебная проблема урока: от чего зависит величина индукционного тока? Учащиеся могут высказать гипотезы; на это следует их направить. В крайнем случае задают вопрос: зависит ли величина тока от быстроты ( скорости ) изменения магнитного поля? Повторяют опыт ( см. рис.1 ): замыкают ключ, передвигают ползун реостата. Вопросы: каким образом в опыте изменяют магнитное поле? ( Ответ. Изменением силы тока, протекающего через соленоид. ) Зависит ли величина индукционного тока от скорости передвижения ползуна реостата?

Далее следуют другие вопросы: в каких случаях ( при каком положении катушки ) индукционный ток не возникает? Почему не наблюдается возникновение индукционного тока, если катушку расположить перпендикулярно оси соленоида ( показывают опыт )? Изменяется ли в этом опыте магнитное поле? ( Ответ. Изменяется. ) От чего же тогда зависит величина индукционного тока? ( Вопрос не простой. Для ответа желательно выполнить рисунок)

Чем отличаются ситуации, изображенные на рисунках? ( Ответ. В первом случае ( см.рис. а ) площадь катушки пронизывает большее число силовых линий магнитного поля; во втором случае ( см.рис.б ) - меньшее. ) Вывод делает сам учитель, но можно к этому подвести учеников.

Вывод: величина индукционного тока зависит не просто от скорости изменения магнитного поля ( магнитной индукции ), но от скорости изменения потока магнитной индукции.

Дальнейший анализ углубляет вывод. Во - первых, для потока магнитной индукции при любом расположении рамки можно записать:

Ф = ВЅ

Во - вторых, вывод можно представить математически:

I

Для обобщающего повторения обсуждают вопросы: какими способами можно получить индукционный ток? Какими способами можно изменять магнитный поток?

lѴ.Закрепление и отработка материала осуществляются с помощью решения экспериментальных задач. Работа в группах:

1. Учащиеся делятся на 4 группы.

2. Каждой группе дается задач- проблемная ситуация и инструкция о последовательности работы, раздается текст задачи и оборудование.

3. Учащиеся выполняют работу в группах.

4. Каждая группа отчитывается о решении задачи и о проведении эксперимента(публично)

Экспериментальные задачи:

1.Продемонстрируйте явление ЭМИ, имея следующее о б о р у д о в а н и е: катушку от трансформатора на 220 В, гальванометр, провода, полосовой магнит.

2.Как будет меняться результат опыта, если два полосовых магнита сначала сложить одноименными полюсами, а затем разноименными?

3.Как и почему изменяются результаты опыта, если в соленоид вставить (убрать) сердечник? ( Ученик демонстрирует опыт ).

4.Объясните результаты опыта по наблюдению электромагнитной индукции, если полосовой магнит вращать вокруг продольной оси в катушке.

При решении задач учитель организует беседу. Таким образом, он формирует умение вести связный рассказ.

Ѵ.По учебнику ученики еще раз выделяют главные выводы изученного.

Домашнее задание: § 8, 9