Тема урока «Электромагнитная индукция»

Тема урока «Электромагнитная индукция»
Урок-бенефис с использованием компьютерных технологий.
Тема и домашнее задание записаны на доске ( §§ 31-36, составить краткий конспект
по теме, используя обобщенный план изучения явления, подготовиться к защите
творческих проектов).
Обобщённый план изучения явления)








Внешние признаки явления.
Условия его протекания.
Экспериментальное воспроизведение явления.
Механизм протекания явления.
Количественные характеристики явления.
Его объяснение на основе теории.
Практическое применение явления.
Влияние явления на человека и природу.
Запуск программы:
1. На рабочем столе открыть папку «Физика 11».
2. Запустить файл «Электромагнитная индукция.ppt».
3. Выбрать меню «Показ слайдов».
4. Выбрать пункт «Начать показ».
Начало урока:
Запишите тему урока в тетрадь и домашнее задание в дневник.
Если Вы обратили внимание на строку «Урок - бенефис» значит поняли, что будем
работать не на обычном уроке и многим сегодня предстоит высказывать приветственные
слова электромагнетизму как и положено в этих случаях. Сегодня мой и Ваш бенефис,
поэтому сегодня будем максимум энергии, мыслей и воодушевления.
Наша программа состоит из нескольких номеров с персональными выступлениями,
переходы по которым нужно осуществлять с помощью гиперссылок, оформленных в виде
кнопок или в виде надписей, при наведении на которые курсора мыши он меняет свой
вид.
В случае затруднений при решении каких-либо вопросов вы можете обратиться к группе
экспертов ( Бурик Настя и Жданович Денис ).
Итак, бенефис начинается.
Прочтите цели урока. Особое внимание обратите на психологическую установку и
особенно на последние два пункта.
Нажмите кнопку «Далее».
Цели урока :
• формировать представление о процессе научного познания; умений объяснять
физические явления, используя явление электромагнитной индукции и правило
Ленца
• совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительные умения
учащихся, коммуникативные свойства речи; ознакомление с примером обобщения
и систематизации изученного;
Психологическая установка учащимся:
• Продолжаем формирование умений наблюдать, обобщать, синтезировать
изученное.
• На уроке можно ошибаться, сомневаться, консультироваться.
• Дать самому себе установку: “Понять и быть тем первым, который увидит ход
решения”
Посвятим несколько секунд древней китайской мудрости. Зачитайте ее.
Полагаю, что на нашем бенефисе она выглядит современной. На то она и
мудрость.
Расскажи – и я забуду
Покажи – и я запомню
Дай мне сделать самому
- и я научусь.
Китайская мудрость
Просмотрим программу бенефиса нажав кнопку «Далее».
План урока
1. Актуализация опорных знаний;
2. Фарадей и Интернет;
3. Историческая справка.
4. Опыты Фарадея;
5. Обсуждаем видеофрагмент –
6. Тест «Электромагнитная индукция» ;
7. Правила для индукции или задачи в рисунках;
8. Самооценка;
9. Самостоятельная работа;
10. Творческий проект «Магнитные бури» ;
11. Практическое применение явления электромагнитной индукции;
12. Итоги урока. Создание синквейна;
Итак, начинаем бенефис. Щелкните левой кнопкой мышки по строчке
«Актуализация опорных знаний».
Первое выступление – это своего рода разминка. Здесь следует озвучить и ответить
на вопросы. Основное выступление делают Женченко Лена и Пак Наташа, однако
дополнительно может выступить любой ученик. Если у вас возникнут затруднения
можно всегда обратиться за помощью нажав кнопку «Помощь».
1.Актуализация опорных знаний учащихся
1. Кем открыто явление электромагнитной индукции?
2. В чем заключается явление ЭМИ?
3. Почему не возникает ток в проволочной катушке, подключенной к гальванометру,
если магнит в катушке неподвижен?
4. Всегда ли электрический ток создает магнитное поле? Производит тепловое
действие?
5. На столе стоят два разноименных заряженных шара. Существует ли вокруг них
магнитное поле?
6. Какое свойство проводника характеризует его индуктивность?
7. Как надо двигать в поле земного магнетизма проволочную рамку, чтобы в ней
наводился ток.
8. Мимо сидящего в классе ученика лаборант проносит заряженный проводник. Для
кого из них существует магнитное поле? Электрическое поле?
9. Разгадав ребус, узнаешь главную идею нашего урока.
Помощь:
1. Майкл Фарадей.
2. При изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в контуре
возникает электрический ток.
3. Нет изменения магнитного потока через катушку.
4. Магнитное поле – всегда. Тепловое действие – всегда.
5. Нет, так как между шарами существует постоянное электрическое поле, но нет его
изменения (если, конечно, не учитывать стекания зарядов с шаров).
6. Индуктивность характеризует размеры проводника и его форму.
7. Плоскость рамки не должна быть параллельна направлению «север - юг», рамка не
должна двигаться без вращения по концентрическим окружностям относительно
земной оси. Любые другие движения приведут к изменению магнитного потока и
следовательно к появлению индукционного тока.
8. Для ученика – электрическое и магнитное поле. Для лаборанта – электрическое.
9. Главная идея урока заключается в знаменитом высказывании Фарадея –
«Превратить магнетизм в электричество».
Вернемся к программе бенефиса нажав кнопку «программа».
Следующий номер нашего бенефиса назван «Фарадей и интернет». Щелкните по
соответствующей строке. Его готовили Грибов Данил и Архипов Егор.
2. Фарадей и Интернет.
Прежде чем перейти к следующему номеру бенефиса – исторической справке,
поисковая группа получает задание по нахождению материала о Фарадее и его
открытии на страницах сети Интернет.
(задание – отыскать страницу по ссылке
и распечатать страницу на принтере)
а мы пока вернемся к программе.
Просмотрим историческую справку- щелкните по этой строчке.
3. Историческая справка.
Знакомство людей с электромагнитными явлениями произошло еще в глубокой
древности. Египтяне и греки описывали разряды молнии и сопровождающее их свечение
заостренных металлических предметов, «удары» электрических рыб – скатов. Свечение на
остриях металлических предметов получило в Средние века название «огни святого
Эльма», поскольку оно часто наблюдалось на крестах и шпилях церкви святого Эльма во
Франции. Отмечено было свойство янтаря (драгоценного камня – электрона) после
натирания шерстью притягивать к себе легкие предметы. Еще более древние упоминания
относятся к магнитам. Магниты широко применялись в мореплавании, а также в
медицине.
В XVI-XVII веках ученые занимались изучением электрических и магнитных явлений.
Были открыты два важных закона.
В XIX веке была создана классическая электродинамика – теория электромагнитного
взаимодействия в макромире. В ее разработке принимали участие многие ученые.
Майкл Фарадей доказал окончательно, что электричество и магнетизм неразрывно
связаны. Он обнаружил явление, которое получило название - электромагнитная
индукция. Первым предложил понятие об электрическом и магнитном поле,
окружающем магниты и проводники с током.
Кто попробует ответить на мои вопросы:
- Как называли в древности свечение острых предметов?
- Где впервые использовали магниты?
- Когда были созданы основы электродинамики?
- Что доказал своим открытием Майкл Фарадей?
(Карташова Маша)
Вернемся к программе.
Сейчас перед нами выступят ребята, которые принесли на бенефис опыты Фарадея.
Отправляемся на эту страницу щелкнув по строке «Опыты Фарадея».
4. Опыты Фарадея.
После опыта Х.Эрстеда, который показал, что электрический ток порождает
магнитное поле, стало понятно насколько тесно связаны электрические и магнитные
явления. Поэтому все были уверены, что должно быть и обратное явление: магнитное
поле может порождать электрический ток. Именно это явление пытались найти во многих
лабораториях мира.
Опыты, на которых мы попытаемся объяснить в чем заключается явление
электромагнитной индукции:
Нажмем кнопку опыт №1 и посмотрим на демонстрационный стол.
Первому предоставляется слово Полошовцу Артуру
Опыт №1
•
История учит, что явление электромагнитной индукцию было открыто в тот
момент, когда лаборант разомкнул цепь электромагнита (катушка провода, по
которой идет ток.
На рисунке к нему подходят красные провода) ток возник в катушке, в которую был он вставлен
(синие провода на рисунке идуут к прибору именно
от этой катушки). Возникший ток называется
индукционным.
•
•
•
Индукционный ток возникает также и при
замыкании цепи.
• Ток возникает кратковременный. Если
измений никаких нет, индукционного тока
тоже нет.
Наблюдаем различное направление индукционного тока при замыкании и
размыкании цепи электромагнита.
очевидно, что возникновение индукционного тока в этом опыте связано с
изменением магнитного поля при замыкании и размыкании цепи электромагнита.
У кого есть вопросы связанные с этим опытом?
Вернемся на предыдущую страницу .Нажмите кнопку «Назад».
Второй опыт покажет Бянкин Александр.
Опыт №2
•
Индукционный ток возникает в катушке, которая подключена к прибору, при
движении электромагнита.
• Величина тока зависит от скорости движения электромагнита.
• Направление индукционного тока зависит от направления движения
электромагнита (вставляем или вынимаем).
• очевидно, что возникновение индукционного тока в этом опыте связано с
изменением магнитного поля при движении электромагнита.
Если возникли вопросы – задайте их, если нет – вернемся назад
Нажмите кнопку опыт №3 и перед вами выступит Ларионова Мария.
Опыт №3
•
Индукционный ток возникает в катушке,
которая подключена к прибору, при движении
полосового магнита.
• Величина тока зависит от скорости движения
магнита.
• Направление индукционного тока зависит от
направления движения магнита (вставляем
или вынимаем).
• Направление тока зависит от того, каким
полюсом мы вставляем магнит в катушку.
• очевидно, что возникновение индукционного тока в этом опыте связано с
изменением магнитного поля при движении магнита.
Какие же главные выводы следуют из этих уникальных опытов?
Выводы
• Явление наблюдается только во время процесса (когда что-то меняется),
• Величина тока зависит от скорости процесса
• В описанных опытах явление электромагнитной индукции возникает, когда
меняется или магнитная индукция или угол между вектором магнитной индукции и
нормалью к площадке. Это наводит на мысль о том, что на самом деле решающее
значение имеет изменение потока магнитной индукции.
Какой вывод является решающим? В чем проявился гений Фарадея?
Вернемся к программе нашего бенефиса и послушаем сообщение поисковой группы:
А сейчас начинается обсуждение видеофрагмента. Нажмите на нужную строку. К
этому номеру бенефиса готовилась Емелина Анна.
5.Обсуждаем видеофрагмент
1. Какое устройство моделирует видеофрагмент?
2. Когда в катушке возникает индукционный ток?
3. От чего зависит величина индукционного тока?
4. С помощью чего можно приводить во вращение рамку?
5. Почему основным элементом генератора является рамка, вращающаяся в
магнитном поле?
6. Объясните назначение гибких контактов (щеток) в генераторе переменного
тока.
7. Почему в реальном генераторе вместо рамки используют катушку с
большим числом витков?
Подсказка:
1. Генератор переменного тока.
2. Индукционный ток возникает в катушке (контуре) при ее вращении в
магнитном поле.
3. Величина тока зависит от скорости вращения контура.
4. Во вращение рамку может приводить паровая машина, двигатель
внутреннего сгорания, гидротурбина и т.д.
5. С помощью вращающейся рамки наиболее просто получать изменение
магнитного потока через контур рамки.
6. С помощью гибких контактов снимается индуцированный заряд.
7. Для увеличения генерируемой ЭДС вместо рамки используют катушку с
большим числом витков, называемую ротором.
Вернемся к программе бенефиса
Следующий номер – небольшой тест состоящий из 5 вопросов по тематике урока.
После прохождения теста обязательно покажите его результаты группе экспертов.
Для начала теста нажмите кнопку «тест».
6. Тест «Электромагнитная индукция».
1. При вдвигании в катушку постоянного магнита в ней возникает
электрический ток. Как называется это явление?
a) электростатическая индукция
b) самоиндукция
c) электромагнитная индукция
.2. Катушка замкнута на гальванометр.
а) В катушку вдвигают постоянный магнит.
б) Катушку надевают на постоянный магнит.
Электрический ток возникает
a) только в случае а)
b) в обоих случаях
c) только в случае б)
.3. Медное кольцо, находящееся в магнитном поле, поворачивается
из положения, когда его плоскость параллельна линиям магнитной
индукции, в перпендикулярное положение. Модуль магнитного
потока при этом:
a) уменьшается
b) увеличивается
c) не изменяется
.4. За 3 секунды магнитный поток, пронизывающий проволочную
рамку, равномерно увеличился с 6 Вб до 9 Вб. Чему равно
при этом значение ЭДС индукции в рамке?
a) 3 В.
b) 1 В.
c) 0 В.
.5. Постоянный прямой магнит падает сквозь алюминиевое кольцо.
Модуль ускорения падения магнита
a. равен g
b. меньше g.
c. больше g
Ответы к тесту:
вопрос
ответ
1
c
2
b
3
b
4
b
5
b
Вернувшись к программе мы увидим , что нам предстоит решить целый ряд задач.
Нажмем на строчку и посмотрим, что нас ожидает.
В этом номере предстоит попробовать свои силы в решении задач с использованием
правил «буравчика», «правой руки» и правила Ленца по определению направления
магнитного поля и ЭДС индукции.
Объяснение решения нам подготовил в своем выступлении на бенефисе Юрченко
Евгений.
Экспертам: записать ключевое слово на доске
7. Правила для индукции или задачи в картинках.
Правильно решив задачи получи ключевое слово нашего урока.
1. Мысленно поставьте стрелку по направлению тока. Острие укажет букву.
2. На какую букву укажет северный кончик стрелки при включении цепи?
3. Поможет направление индукционного тока.
4. В каком направлении двигался проводник?
5. Нужная буква стоит у южного полюса.
6. Эту букву укажет направление индукционного тока.
7. Там, где ток течет от нас за плоскость чертежа.
8. Нужная буква находится рядом с положительным потенциалом.
Ключевое слово – индукция ( неверное - ошибочка)
Вернувшись в программу мы увидим, что сейчас Вам предлагается оценить себя
- На каком уровне ( на Ваш взгляд ) Вы усвоили материал этого урока?
Умение давать себе правильную самооценку очень важное качество современного
человека. Это позволит вам правильно рассчитать свои силы и способности для
достижения наилучшего результата в работе.
Ведь в дальнейшем вам предстоит обеспечивать благополучие не только себя, но и
нашей страны.
Идем на страницу самооценки
8.Самооценка.
Чтобы перейти на следующий уровень нажми кнопку «Далее»
В следующем номере бенефиса принимают участие все, ведь он называется
«самостоятельная работа». Посмотрим, что требуется от нас.
Эксперты раздайте листы.
9.Самостоятельная работа
Ознакомьтесь с указаниями к самостоятельной работе. Обратите особое внимание на
пункты 1, 4, 5.
Проставьте карандашом самооценку и подпишите лист.
1.Получить тест-лист с заданиями у консультанта
2.Выполнить предложенные задания в рабочей тетради
3.Заполнить таблицу результатов в листе
4.Сдать тест-лист консультанту
5.Сравнить полученный результат с самооценкой
6.Перейти к следующему разделу плана урока
Отвернитесь от компьютера и выполните работу. Не забудьте подписать лист.
Чтобы встретиться со следующим гостем нашего бенефиса заглянем в программу
нажав кнопку «программа» и в ней запись «Творческий проект «Магнитные бури»»
10.Творческий проект «Магнитные бури»
К этой теме было подготовлено много творческих проектов. Сегодня начинается
защита этих работ. Нашему вниманию предлагается проект «Магнитные бури».
При обсуждении проекта следует помнить, что мы не судьи , а оппоненты для
выступающего. Будем предельно корректны и уважительны.
Итак, слово предоставляется (Юрченко Дарья).
Как вы считаете - защитила ли Дарья свой проект?
Какой следующий номер представляет нам программа?
11.Практическое применение явления электромагнитной индукции
Здесь мы увидим несколько необычное использование человеком явления
электромагнитной индукции. Например…
Где нашло применение это удивительное явление?
Первый участник в этой номинации – Лучин Иван
1. Электромагнитная индукция и телефон
Бесконтактная подзарядка батарей
Возможность подзаряжать батарею телефона без использования проводов
предложила фирма NTT DoCoMo. Совместно с Panasonic Mobile Communications
компания разработала бесконтактный блок подзарядки, работающий благодаря
явлению электромагнитной индукции.
Для работы системы в блоке и в телефоне устанавливается небольшая катушка
индуктивности. На практике за 120 минут подзаряжается батарея телефона P900i. Это
на 33% дольше, чем обычным способом, но зато бесконтактная технология делает
зарядное устройство защищенным от воды, удобна и позволяет в известной степени
сэкономить место.
- какое техническое устройство использует такой же принцип работы?
Второй участник этого проекта – Юферов Евгений
2. Электромагнитная индукция и прибор ИТ-5
Назначение:
Применение в топографо-геодезическом производстве при проведении работ по
составлению и обновлению планов подземных коммуникаций.
Принцип действия:
Основан на использовании электромагнитной индукции и заключается в обнаружении
при помощи приёмника переменного электромагнитного поля, существующего вокруг
токонесущих кабелей или искусственно создаваемого, при помощи генератора, вокруг
трубопроводов и обесточенных кабелей.
Искатель выполняет функции индикатора при определении индукционным методом
местоположения подземных металлических трубопроводов различного назначения и
трасс энергосиловых кабелей и позволяет определить их планово-высотные
положения.
- где находит применение этот прибор?
- по какому признаку отыскиваются токонесущие провода под землей?
Третий участник – И Евгения
3. Униполярная индукция
Явление униполярной индукции является частным случаем электромагнитной
индукции и возникает при вращении проводящих тел, обладающих собственной
намагниченностью либо помещенных во внешнее магнитное поле.
К вращающемуся намагниченному проводящему цилиндру при помощи двух
скользящих контактов подсоединен вольтметр, измеряющий наводимую в замкнутой
цепи ЭДС.
Униполярная индукция лежит в основе механизма возникновения ЭДС в
магнитогидродинамических генераторах, позволяет объяснить формирование
магнитных полей и динамику магнитосфер звезд, в частности, пульсаров.
- когда возникает униполярная индукция?
- где ее можно использовать?
12.Итоги урока
А сейчас приглашаю всех гостей нашего бенефиса на сценую
Это наш последний номер. Сольный номер. Поэтический номер.
Что необычного было на сегодняшнем уроке?
Понравился ли Вам урок?
Не был ли урок сложным из-за частой смены видов деятельности?
Завершить свой бенефис я хочу стихами:
Уроков ведь бывает много
Их сразу всех не перечесть
Но среди всех, а их – десятки
Одни особенные есть
Его участникам не надо
Брать в руки ручки, карандаш
Клавиатура, мышь, компьютер Вот инструмент любимый наш
Задачи были не из легких
И путь к победе так тернист
Но только так запомнит школьник
Что же такое – магнетизм!
Мне хочется чтобы Вы также выразили свои чувства стихами .
Перейдите на последний пункт программы бенефиса.
Напишите синквейн по теме урока
Правила написания синквейна:
-первая строка – одно слово (существительное);
-вторая строка – два слова (прилагательные);
-третья строка – три слова (глаголы );
-четвертая строка – одно слово (существительное,отражающеe
Ваше отношение к тому, что написано в первой строке).
Осталось нажать кнопку «Далее».
И я сердечно вас благодарю за этот урок.
Завершение урока.