Файл: Явление электромагнитной индукции.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.11.2023

Просмотров: 30

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Раздел долгосрочного плана:

Электричество и магнетизм – электрический ток

Школа:

Дата: _______________________

ФИО учителя:

Класс: 10 ____

Количество присутствующих: ______

отсутствующих: ____

Тема урока

Явление электромагнитной индукции.

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

10.4.5.1 - анализировать принцип действия электромагнитных приборов (электромагнитное реле, генератор, трансформатор)



Цели урока

Учащиеся будут

- изучать принцип действия электромагнитного реле

- объяснять физический смысл магнитного потока и применять его формулу при решении задач;

- объяснять физический смысл суммарного магнитного потока соленоида;

- определять плотность магнитного потока (магнитная индукция);

- объяснять явление электромагнитной индукции и приводить примеры;

Критерии успеха

Учащиеся могут:

- объяснить физический смысл магнитного потока;

- применить формулу магнитного потока при решении задач;

- объяснить физический смысл суммарного магнитного потока соленоида;

- определить плотность магнитного потока (магнитную индукцию);

- анализируя эксперимент по электромагнитной индукции объяснить возникновение электродвижущей силы при изменении магнитного потока;

- объяснять явление электромагнитной индукции и приводить примеры;

Языковые цели

Учащиеся могут:

определить направление линий магнитного поля, описать принцип действия токовых весов, описать алгоритм нахождения магнитного потока (навыки говорения)

Лексика и терминология, специфичная для предмета/Vocabulary and terminology specific to the subject:

Магнитное поле, линии магнитного поля, сила Ампера, магнитная индукция, магнитный поток

Серия полезных фраз для диалога/письма/A series of useful phrases for dialogue / writing:

  • Значение магнитного потока зависит от …

  • При удалении постоянного магнита от замкнутого витка магнитный поток … при приближении…

Привитие ценностей

(в.т.ч ключевые элементы глобального

гражданства (ГГ) )

Развитие навыков эффективного общения, уважение к мнению одноклассников

Знание и понимание ГГ: ответственность за свои действия, коллективные дела

Ценности ГГ: толерантное отношение к окружающим людям, личная ответственность за коллективное дело.

Навыки ГГ: умение вести диалог, конструктивно взаимодействовать с другими людьми.

Привитие ценностей осуществляется посредством/через обсуждение ключевых моментов темы в группах.

Меж предметные

связи

Математика

Навыки использования ИКТ

Поиск информации в Интернете.

Предварительные знания

Магнитное поле проводника с током, сила Ампера, линии магнитной индукции.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

2 мин.

Учитель приветствует учащихся и сообщает, что в течение первых 10 минут они будут выполнять лабораторную работу «Изучение принципа действия электромагнитного реле».

Кратко повторить назначение электромагнитного реле и его составные части.

Учащиеся знакомятся с инструкцией к лабораторной работе, обсуждают с учителем требования к оформлению отчета

Инструкции к лабораторной работе.

Середина урока

10 мин

20 мин


Учащиеся выполняют лабораторную работу

Цель: изучить принцип действия электромагнитного реле.

Приборы и материалы: электромагнит, источник тока, лампочка, ключ, электрический звонок, батарея.

Ход работы

Задание 1. Изучение работы электромагнита в цепи, содержащей лампочку.

  1. Посмотрите внимательно, как оборудование собрано на плате (фото только для учителя).




  1. Запишите сколько независимых цепей можно выделить в данном случае. Опишите эти цепи.

  2. Начертите схемы электрических цепей.

  3. Обведите часть цепи, содержащую лампочку, которую замыкает реле, чтобы через неё протекал электрический ток.

  4. Включите ключ в цепи электромагнита, наблюдайте, что происходит в цепи при замыкании ключа в обведенной части.

  5. Объясните, как работает электромагнитное реле.


Задание 2. Изучение работы электромагнита в цепи, содержащей звонок.




  1. Разместите звонок возле металлической пластины электромагнитного реле.

  2. Переключите цепь электромагнита к клеммам переменного напряжения 6 В, которые расположены слева в нижней части источника питания.

  3. Замкните ключ в цепи электромагнита и наблюдайте, что происходит в пространстве между звонковой чашой и металлической пластиной.

  4. Подумайте, почему пластина периодически замыкается и размыкается.

Сделайте общий вывод по работе. Подумайте и напишите, где ещё можно использовать электромагнитное реле.
Учитель собирает работы учащихся и говорит о том, что мы продолжаем изучение явлений, связанных с магнитным полем. Для понимания протекающих процессов необходимо познакомиться ещё с двумя физическими величинами, причем одна из них нам знакома и мы будем её изучать с другой позиции.

Он сообщает тему, над которой они будут работать дальше, цели обучения и критерии успеха.

Далее он предлагает учащимся проанализировать слова «Магнитный поток».

Учащиеся в обсуждении с учителем должны определить, что магнитное поле течет (образует поток) через некоторую поверхность или в некотором пространстве.

Учитель предлагает учащимся проанализировать следующие картинки:



1. В каком(их) случае(ях) мы можем говорить о потоке магнитного поля через замкнутый контур? Ответ поясните.
2. От каких факторов, параметров или физических величин может зависеть величина магнитного потока?
Учитель дает минуту учащимся подумать, далее дает ещё 1 минуту обсудить в парах.

Общеклассное обсуждение с учителем.

Важные выводы: магнитный поток образует только перпендикулярная составляющая линий магнитной индукции, величина магнитного потока может зависеть от площади витка, угла наклона линий поля к нормали, может кто то предположить, что и от густоты линий также. После того как учащиеся выдвинули предложения учитель предлагает составить характеристику магнитного потока с использованием информации сайта http://fizmat.by/kursy/jelektromagnt/magnit_potok
Характеристика: 1) определение, 2) обозначение, 3) единица измерения, 4) расчетная формула.
Очень важно работать быстро!!! Поэтому они читают информацию и учитель сразу с ними её обсуждает. На сайте есть модель рамки, которая поворачивается в магнитном поле. Учитель, обсуждает с учащимися, как при повороте рамки изменяется пронизывающий её поток. После обсуждения, учащиеся описывают в тетради и зачитывают.
М агнитный поток - скалярная физическая величина, характеризующая число линий магнитной индукции поля, пронизывающих замкнутый контур.

Ф=ВS cos α

где B – вектор магнитной индукции

S – площадь витка

Α – угол между линиями магнитной индукции и нормалью к плоскости витка.

Д алее учитель по рисунку обсуждает магнитное поле соленоида. Важно обратить внимание, что через поперечное сечение катушки каждый виток создает поток своих линий. Тогда учащиеся могут сказать, что итоговый поток есть суммарный всех витков.

Лабораторное оборудование
Обсуждение ТБ

Ноутбуки или планшеты с выходом в Интернет

http://fizmat.by/kursy/jelektromagnt/magnit_potok




Далее учитель предлагает выразить из формулы для магнитного потока магнитную индукцию.

Получим

Учитель обращает внимание, что отношение физической величины к площади поверхности в физике называется поверхностной плотностью. Следовательно

Магнитная индукция – это поверхностная плотность магнитного потока.

Чем больше густота линий на рисунке, тем больше их плотность, следовательно, больше и магнитная индукция.



Конец урока

4 мин.

Подведение итогов первого урока. Сначала учащиеся заполняют таблицу самостоятельно. Затем обсуждают с учителем.

Краткосрочная рефлексия:

Таблица. Магнитная индукция

Знал

Узнал

Магнитная индукция – силовая характеристика магнитного поля.

Обозначается

Измеряется в 1 Тл

Направлена по касательной к линиям магнитного поля в точке, точно также как линии поля.

Направление определяется по правилу Правой руки

Магнитная индукция – поверхностная плотность магнитного потока.










Начало

10 мин.

Учитель предлагает индивидуально выполнить структурную задачу (учитель осуществляет изучение уровня достижения учащимися цели: определять магнитную индукцию (плотность потока магнитного поля).
Задание 1. На рисунке ниже показан вид электромагнитного замка, который может быть приведен в действие с удаленного выключателя.

К огда переключатель замкнут, болт железо перемещается вправо и из фиксаторе, позволяя дверь быть открыта.

(а) Объясните, почему железный болт перемещается вправо к соленоиду, когда переключатель замкнут.
Катушка становится электромагнитом и притягивает железный стержень
(b) What is the purpose of the spring?
Возврат в начальное положение стержня, когда через катушку перестает течь эл.ток
Когда батарея использовалась некоторое время её напряжение падает до 4,5 В.

(с) Explain why the lock now may not work correctly.
Из низкого напряжения ток уменьшается и магниту может не хватить усилия, чтобы растянуть пружину
Далее учитель сообщает учащимся сведения из истории. 1821 год. Майкл Фарадей в своём дневнике записал: « … Коль скоро электричество может создавать магнетизм, может ли магнетизм создавать электричество?»

Ответ на это вопрос он нашёл через 10 лет - 29 августа 1831 года. Так было открыто явление электро-магнитной индукции.

Учитель объявляет тему урока «Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции».

Учитель раздает учащимся листочки с целями обучения и критериями успеха. Они совместно обсуждают их.

Далее учитель сообщает учащимся, что за 10 лет Фарадей проделал множество опытов. Сегодня мы рассмотрим некоторые из опытов, которые привели Фарадея к его открытию.

ФО

Середина урока

25 мин

Далее учащиеся будут работать в группах. Учитель делит учащихся на 4 группы.

Задание 1 группе. Выявление причин возникновения тока в проводящем контуре или катушке.

Оборудование: штатив, катушка с подводящими проводами, мультиметр, полосовой магнит.


  1. С оберите установку как показано на рисунке.

  2. Вдвигайте магнит южным полюсом в катушку. Все время наблюдайте за поведение стрелки мультиметра. Что вы наблюдаете?

  3. После того как магнит окажется внутри катушки, остановитесь. Регистрирует ли в этом случае миллиамперметр наличие тока?

  4. Выдвигайте магнит из катушки. Остановитесь. Что происходит со стрелкой мультиметра.

  5. Заполните таблицу.



Действие

Наблюдения (стрелка движется, или вернулась в нулевое положение?)

Наличие тока в контуре (есть или нет)

1

Магнит приближаем и вдвигаем в контур.

да

Да

2

Магнит покоится внутри контура.

Нет

Нет

3

Выдвигаем магнит из витка.

да

Да

4

Магнит покоится при выходе из витка.

нет

Нет

5

Магнит удаляется от витка.

да

да




  1. Повторите опыт для северного полюса. Подумайте, что при этом осталось постоянным, что изменилось.

Запишите свои наблюдения.

Осталось постоянным

Изменилось

Число витков

Направление поля
Подумайте, что оказалось причиной возникновения тока. Какие факторы влияли на направление тока?

Подготовьте выступление по результатам исследования.
Задание 2. Выявление причин возникновения тока в проводящем контуре или катушке.

Оборудование: штатив, катушка с подводящими проводами, мультиметр, полосовой магнит.


  1. Закрепите магнит в лапке штатива так, чтобы во время опыта он оставался неподвижным.

  2. Подсоедините мультиметр с помощью длинных проводов к катушке.

  3. Приближайте катушку к южному полюсу магнита. Все время наблюдайте за поведение стрелки мультиметра. Что вы наблюдаете?

  4. После того как магнит окажется внутри катушки, остановитесь. Регистрирует ли в этом случае миллиамперметр наличие тока?

  5. Удаляйте катушку от магнита. Остановитесь, как только магнит окажется вне катушки. Что происходит со стрелкой мультиметра.

  6. Заполните таблицу.



Действие

Наблюдения (стрелка движется, или вернулась в нулевое положение?)

Наличие тока в контуре (есть или нет)

1

Катушка приближается к магниту.

да

Да

2

Магнит покоится внутри катушки.

Нет

Нет

3

Удаляем катушку от магнита.

да

Да

4

Катушка покоится вблизи магнита.

нет

Нет

5

Катушка удаляется от магнита.

да

да




  1. Повторите опыт для северного полюса. Подумайте, что при этом осталось постоянным, что изменилось.

Запишите свои наблюдения.

Осталось постоянным

Изменилось

Число витков

Направление поля
Подумайте, что оказалось причиной возникновения тока. Какие факторы влияли на направление тока?

Подготовьте выступление по результатам исследования.
Задание 3. Выявление причин возникновения тока в проводящем контуре или катушке.

Оборудование: ключ, источник тока, две катушки, мультиметр, реостат, соединительные провода.


  1. Соберите установку как показано на рисунке.

  2. З амкните ключ в цепи №1. Внимательно наблюдайте за показаниями мультиметра, который включен в цепи №2.

  3. Разомкните ключ. Регистрирует ли в этом случае мультиметр ток в цепи №2?

  4. Что необычного в этом опыте? Что необходимо для протекания тока в цепи №2?

  5. Заполните таблицу.



Действие

Наблюдения (стрелка движется, или вернулась в нулевое положение?) на мультиметре в цепи №2

Наличие тока в цепи №2 (есть или нет)

1

Момент замыкания ключа в цепи №1

да

Да

2

Ключ замкнут в цепи №1 в течение некоторого времени

нет

Нет

3

Момент размыкания ключа в цепи №2

да

да


6. Повторите опыт. Наблюдайте, чем отличалось поведение стрелки мультиметра в момент замыкания и размыкания ключа? Подчеркните нужное слово.

Момент замыкания ключа

Момент размыкания ключа

Стрелка мультиметра отклонилась вправо, влево

Стрелка мультиметра отклонилась вправо, влево
Подумайте, что оказалось причиной возникновения тока. Какие факторы влияли на направление тока?

Подготовьте выступление по результатам исследования.
Задание 4. Выявление причин возникновения тока в проводящем контуре или катушке.

Оборудование: ключ, источник тока, две катушки, мультиметр, реостат, соединительные провода.


  1. С оберите установку как показано на рисунке.

  2. Замкните ключ в цепи №1. Внимательно наблюдайте за показаниями мультиметра, который включен в цепи №2.

  3. Медленно поворачивайте ручку на реостате. Что в это время изменяется в цепи? Внимательно наблюдайте за показаниями мультиметра, который включен в цепи №2.

  4. Не вращайте ручку. Каковы показания мультиметра?

  5. Медленно вращайте ручку реостата в противоположную сторону. Наблюдайте за показаниями мультиметра, который включен в цепи №2.

  6. Что необычного в этом опыте? Что необходимо для протекания тока в цепи №2?

  7. Заполните таблицу.



Действие

Наблюдения (стрелка движется, или вернулась в нулевое положение?) на мультиметре в цепи №2

Наличие тока в цепи №2 (есть или нет)

1

Ключ замкнут. Ручка реостата не подвижна

нет

Нет

2

Ручку реостата медленно поворачиваем в одну сторону

да

Да

3

Ручка реостата не подвижна

нет

Нет

4

Ручку реостата медленно поворачиваем в противоположную сторону

да

да


6. Повторите опыт. Наблюдайте, чем отличалось поведение стрелки мультиметра, когда ручку реостата поворачивали в одну сторону, затем в другу. Подчеркните нужное слово.

Ручку реостата поворачивали в одну сторону

Ручку реостата поворачивали в противоположную сторону

Стрелка мультиметра отклонилась вправо, влево

Стрелка мультиметра отклонилась вправо, влево
Подумайте, что оказалось причиной возникновения тока. Какие факторы влияли на направление тока?

Подготовьте выступление по результатам исследования.
Затем каждая группа рассказывает о проделанном опыте, и дают возможное объяснение. Во время обсуждения обратить внимание какие факторы могли влиять на эксперимент, как его можно было улучшить.
Во время обсуждения учитель подводит учащихся к выводу, что причиной возникновения электрического тока в проводящем замкнутом контуре является, изменяющееся магнитное поле.
Учитель вместе с учащимися составляет определение явления электромагнитной индукции: явление электромагнитной индукции – это явление возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного поля, пронизывающего контур.

Инструктивные карты к эксперименту.

Лабораторное оборудование для каждой группы.
(у каждой группы)

Конец урока

5 мин

Рефлексия. Учащиеся оценивают уровень усвоения темы по критериям успеха.
И далее на листочках пишут, что вызвало у них затруднение.




Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности




Поддержку планирую осуществить через подробную инструкцию к эксперименту на первом уроке и на втором уроке через сопровождение учителем просмотра видео о работе токовых весов.

При решении задач через индивидуальное консультирование.

Оценивание планирую осуществить через интервьюирование во время выполнения экспериментальных заданий, описании работы токовых весов, наблюдение за решением задач по данной теме.

Создание благоприятной психологической атмосферы, соответствие заданий уровню подготовленности учащихся, смену видов деятельности, консультирование.

Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оказание консультационной помощи учащимся, испытывающим затруднения

Учащиеся будут:

Большинство учащихся будут:
Некоторые учащиеся будут:



- объяснять физический смысл магнитного потока и применять его формулу при решении задач;

- объяснять физический смысл суммарного магнитного потока соленоида;

- определять плотность магнитного потока (магнитная индукция);

- определять магнитную индукцию (плотность потока магнитного поля) с помощью принципа действия токовых весов (ампер-весов).
- демонстрировать понимание необходимости получения более точных результатов, через улучшение схемы эксперимента.

Рефлексия по уроку

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?



Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?




Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:



2:



Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:
2:



Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?