Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа №7 с углублённым изучением отдельных предметов «Образовательный центр»города Новокуйбышевск городского округа Новокуйбышевск Самарской области

УРОК ФИЗИКИ

(11 класс)

ТЕМА:

Закон электромагнитной индукции.

Решение задач.

Подготовила:

Учитель физики

Шепелева О.И.

г.о. Новокуйбышевск

2015

Методическая разработка урока по физике

в 11В классе ГБОУ СОШ № 7 «ОЦ» г. о. Новокуйбышевска

по теме «Закон электромагнитной индукции. Решение задач.»

(октябрь 2014.)

Класс: 11

УМК:Физика, Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б, Н.Н Сотский-М.:Просвещение,2012.

Тема урока: «Закон электромагнитной индукции. Решение задач.»

Тип урока: закрепление нового материала.

Учебный предмет: физика

Учитель: Шепелева О.И.

Цель урока: Развитие интерактивного обучения личности, формирование ценностного отношения к физическим знаниям одиннадцатиклассников, через овладение практическими навыками применения закона электромагнитной индукции.

Задачи урока:

а) формирование представлений о законе электромагнитной индукции, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся (предметный результат).

б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с материалами учебника (метапредметный результат).

в) формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления (личностный результат).

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический,лабораторный(эксперимент).

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: учебник, лабораторное оборудование : портрет Фарадея, приборы для демонстрации электромагнитной индукции (два гальванометра, источники тока: ВС-24, РНШ; разборный трансформатор и принадлежности к нему, полосовые магниты - 2 шт., ключ, реостат на 15 Ом, замкнутое алюминиевое кольцо) компьютер, Интернет, ноутбук, мультимедийный проектор, компьютерная презентация по теме.

Технология: дифференцированное обучение.

Ход урока:

• Организационный этап;

• Актуализация темы урока;

• Усвоение новых знаний;

• Рефлексия.

Этапы урока

Время, мин.

Приемы и методы

1.Организационный этап

1-2

Актуализация знаний. Постановка целей и задач урока. Вступительное слово учителя.

2.Актуализация темы урока. Повторение. Обобщение пройденного материала.

18-20

Работа на интерактивной доске. Демонстрация опытов учащимися.

3.Решение задач. Усвоение новых знаний.

15-20

Беседа. Выполнение упражнений. Показ презентации.

4.Подведение итогов. Домашнее задание.

3-4

Выделение главного. Обобщение.

1. Организационный момент.

Обучающиеся записывают за учителем дату и тему урока. Определяются задачи урока.

Мобилизация учебной деятельности учащихся: доброжелательный настрой учителя и учащихся, быстрое включение класса в деловой ритм, организация внимания всех учащихся, полная готовность класса и оборудования к работе, повторение правил техники безопасности работы с оборудованием.

2.Актуализация темы урока. Повторение. Обобщение пройденного материала.

Учитель читает учащимся стихотворение: Слайд №1

Б.Пастернак



Во всем мне хочется дойти
До самой сути:
В работе, в поисках путей,
В сердечной смуте.

До сущности протекших дней,
До их причины,
До оснований, до корней,
До сердцевины.

-

На самом деле,чтобы нам дойти до сущности закона электромагнитной индукции нам необходимо обобщить и систематизировать наши знания при этом применив различные способы деятельности. Вспомним с вами основателя данного закона. Слайд №2

- Майкл Фарадей сделал свое открытие 29 августа 1831 года. В основе опытов Фарадея лежала идея, что если вокруг проводника с током возникает магнитное поле, то должно существовать и обратное явление - возникновение электрического тока в замкнутом проводнике под действием магнитного поля.

-Продемонстрируем опыты открытые ученым.

-На интерактивной доске предлагается задание.

-Предлагаю разбиться на 4 группы по 3 человека и выполнить каждой группе предложенное задание.

Работа в группах: Продемонстрировать возникновение индукционного тока и выяснить в чем его причина возникновения.

Задание группе №1.

Продемонстрировать возникновение индукционного тока в катушке при выдвигании и выдвигании в нее постоянного магнита.

З

адание группе №2.

Продемонстрировать возникновение индукционного тока в катушке при движении замкнутого проводящего контура в магнитном поле.

З

адание группе №3.

Продемонстрировать возникновение индукционного тока в наружной катушке при выдвигании внутренней.

Задание группе №4.

Продемонстрировать возникновение индукционного тока в наружной катушке при включении тока во внутренней.

Учитель:

-Необходимо обсудить результаты наших опытов. Каждая из групп должна была выяснить причину возникновения электрического тока в замкнутом контуре .

-Предоставляю слово каждой группе.

1группа:

-Причина возникновения тока: изменение магнитной индукции. Величина тока зависит от величины магнитной индукции. Направление тока зависит от направления магнитного поля. Величина тока зависит от скорости внесения магнита.

2,3,4 группы:

-Причина возникновения тока: изменение магнитной индукции. На основании этих опытов можно сделать вывод: при всяком изменении магнитного поля в замкнутом контуре проводнике, находящемся в этом поле, возникает электрический ток, называемый индукционным.

Учитель:

-Во всех случаях причиной возникновения электрического тока в замкнутом контуре это изменение магнитной индукции. Необходимо знать направление тока. По какому правилу мы его определяем?

Ученики:

-Для определения направления индукционного тока в замкнутом контуре используется правило Ленца:Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток. Слайд №3

Учитель:

-В каждом из предложенных случаях находим направление индукционного тока. Выполняем самостоятельно в тетрадях,затем обсуждаем на интерактивной доске.

3.Решение задач. Закрепление.

Учитель:

Обращаю ваше внимание, что данные задачи являются многоуровневыми.

Уровень 1 - понятийный носит репродуктивный характер (используются такие общеучебные действия, как классификация, подведение под понятие, выведение следствий, действия, построение логической цепи)

Задача 1 Слайд 4

Для наблюдения явления электромагнитной индукции собирается электрическая схема, включающая в себя подвижную проволочную катушку, подсоединенную к амперметру и неподвижный магнит. Индукционный ток в катушке возникнет

1) только если катушка неподвижна относительно магнита

2) только если катушка надевается на магнит

3) только если катушка снимается с магнита

4) если катушка надевается на магнит или снимается с магнита

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток при изменении магнитного потока через контур. При этом не важно, какова причина изменения, это может быть движение магнита относительно контура, или движение контура относительно магнита. Также не важно, как изменяется поток, растет он или уменьшается, этим определяется только направление индукционного тока. Так как в условиях задачи магнит неподвижен, то индукционный ток, можно наблюдать надевая катушку на магнит или снимая ее с него.

Верно утверждение 4.

Задача 2 Слайд 5

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

1) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

2) взаимное притяжение двух параллельных проводников с сонаправленными токами

3) возникновение тока в металлической рамке, вращавшейся в постоянном магнитном поле

4) взбивание электрона из поверхности металла при освещении его светом

Решение.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в контуре возникает ток индукции. Магнитный поток равен произведению модуля магнитного поля, площади, ограниченной контуром, и косинуса угла между направлением вектора магнитного поля и нормали к плоскости контура. В случае 3 изменяется этот угол, следовательно, возникает изменение магнитного потока и ЭДС индукции.

Верно утверждение 3.

Уровень 2-повышенный где проявляются такие общеучебные действия, как выделение и формулирование познавательной цели, поиск и выделение необходимой информации, знаково-символические действия, включая математическое моделирование, структурирование знания.

Задача 3 Слайд 6

В однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл, находится плоский проводящий виток площадью 100 см2, расположенный перпендикулярно магнитным линиям. Сопротивление витка 200 мОм. Какой заряд протечет через поперечное сечение витка, если поле исчезнет?

При исчезновении магнитного поля изменится магнитный поток через виток:

ΔФ = ΔВS cos α; ΔB = B, α = 0°, cos α = 1. Тогда ΔФ = BS. В результате изменения магнитного потока в контуре возникнет ЭДС индукции:

Задача 4 Слайд 7

Кусок провода длиной 2 м складывают вдвое и его концы замыкают. Затем провод растягивают в квадрат, плоскость которого перпендикулярна силовым линиям магнитного поля с индукцией 64 мкТл. Какое количество электронов пройдет при этом через поперечное сечение провода, если его сопротивление 10 мОм?

Вначале площадь контура была равна 0. При растягивании провода в квадрат его площадь стала равна S = a2, где a = L/4. При изменении площади изменится магнитный поток через контур ΔФ = B ΔS = BL2/16.

У

читель:

-Сейчас представим презентацию о применении закона электромагнитной индукции, которую ребята подготовили самостоятельно. (Показ каждого слайда комментируется учащимися. Обсуждают данный материал,задают вопросы.)

Ученик: «Сила индукции» (Презентация, слайд 1)

Еще каких-то пару десятилетий назад невозможно было представить, что на одной части включенной конфорки плиты может находиться сырое яйцо, а на другой- поджариваться яичница (рис.1). Демонстрация подобных трюков была под силу только иллюзионистам. Появление электрических плит с индукционным принципом нагрева сделало невероятное очевидным. Первая индукционная варочная поверхность была предложена в 1987 г., но поначалу не нашла широкого применения, как из-за дороговизны, так и из-за настороженного отношения потребителей к новому принципу нагрева.

Удивительные свойства индукционной конфорки.

Современные индукционные варочные панели способны распознавать наличие на своей поверхности посуды с ферримагнитным дном: без такой посуды они просто не включатся.

Ученик: Запись на магнитный диск.(Презентация, слайд 2)

Запись на магнитный диск и считывание с него происходит на основе явления электромагнитной индукции. Как только головка чтения-записи окажется в нужном положении над поверхностью пластинки, на электромагнит головки начинают поступать электрические импульсы. Так происходит запись компьютерных данных в сектор.

Ученик: Индукционный генератор переменного тока. (Презентация, слайд 3)

Электрогенераторы играют важнейшую роль в развитии нашей технологической цивилизации, поскольку позволяют получать энергию в одном месте, а использовать ее в другом. Паровая машина, например, может преобразовывать энергию сгорания угля в полезную работу, но использовать эту энергию можно только там, где установлены угольная топка и паровой котел. Электростанция же может размещаться весьма далеко от потребителей электроэнергии - и, тем не менее, снабжать ею заводы, дома и т.п.

Рассказывают (скорее всего, это всего лишь красивая сказка), будто Фарадей демонстрировал прототип электрогенератора Джону Пилу, канцлеру казначейства Великобритании, и тот спросил ученого: «Хорошо, мистер Фарадей, все это очень интересно, а какой от всего этого толк?».

«Какой толк? - якобы удивился Фарадей. - Да вы знаете, сэр, сколько налогов эта штука со временем будет приносить в казну?!»

Паровая машина конца 17 века

Современная паровая турбина.

Ученик: Трансформаторы.(Презентация, слайд 4)

Трансформатор - важный элемент многих электрических приборов и механизмов. Зарядные устройства и игрушечные железные дороги, радиоприемники и телевизоры - всюду трудятся трансформаторы, которые понижают или повышают напряжение. Среди них встречаются как совсем крошечные, не более горошины, так и настоящие колоссы массой в сотни тонн и более.

Трансформаторы напряжения

Ученик: Металлодетекторы.(Презентация, слайд 5)

Для обнаружения металлических предметов применяются специальные детекторы. Например, в аэропортах детектор металла фиксирует поля индукционных токов в металлических предметах. Магнитное поле, создаваемое током передающей катушки, индуцирует в металлических предметах токи, препятствующие (по правилу Ленца) изменению магнитного потока. В свою очередь, магнитное поле этих токов индуцирует в катушке-приемнике ток, запускающий сигнал тревоги.

Ученик: «Поезд на магнитной подушке»(Презентация, слайд 6)

В поезде на магнитной подушке сверхпроводящие катушки с током, размещенные на дне вагона, индуцируют ток в алюминиевых катушках на полотне дороги. Отталкивание сверхпроводящих катушек и катушек на полотне дороги приподнимает вагон над землей. Движение поезда вызывается взаимодействием сверхпроводящих катушек, расположенных вдоль стенок вагонов, и катушек внутри ограничительных бортиков полотна дороги.

4. Рефлексия. Слайд 8

Учитель:

-Каждый из нас выскажет свое мнение

-Я научился.....

-Я узнал.....

-Я понял....

Список использованной литературы:

Приложение 1

Слайд 1 Слайд 2

Слайд 3 Слайд 4

С



лайд 5 Слайд 6

Слайд 7 Слайд 8

П

риложение 2 Слайд 1 Слайд 2

Слайд 3 Слайд 4

С







лайд 5 Слайд 6