электромагнитное поле конспект урока 11 класс

Конспект урока по физике для 11 класса «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

МБОУ «Зырянская средняя общеобразовательная школа» Верхнеколымского района Республики Саха (Якутия)

Методическая разработка урока по физике

«Обобщающий урок по темам «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

Разработала: Батракова Елена Михайловна

учитель математики и физики

п. Зырянка 2018 год

Обобщающий урок по темам «Магнитное поле. Электромагнитная индукция

Учебник Физика 11 класс, автор Мякишев Г.Я.,

Сборник задач по физике, автор Рымкевич А.П.

Цель: обобщить и систематизировать знания и умения учащихся. Повторить основные понятия и законы по данной теме, закрепить знания учащихся.

Проверка знаний учащихся.

Дайте определение электромагнитного поля.

Проверка знаний учащихся по основным понятиям (диктант). Ответить на вопросы да или нет.

Электрическое и магнитное поле могут существовать отдельно. (нет)

Электромагнитное поле обладает энергией и является основным видом материи. (да)

Возникновение индукционного тока в замкнутом контуре, находящегося в переменном магнитном поле, называется явлением электромагнитной индукцией. (да)

Явление самоиндукции может возникнуть в катушке с постоянным током. (нет)

Если катушка находится в переменном магнитном поле, то она не может стать магнитом. (нет)

Если катушка, находящаяся в магнитном поле, стала магнитом, то из ее северного полюса линии магнитной индукции ее поля выходят. (да)

Когда магнит вдвигать в катушку, то магнитный поток внешнего поля уменьшается. (нет)

По правилу Ленца возникающий индукционный ток в замкнутом контуре направлен против основного магнитного потока. (да)

Направление индукционного тока можно определить по правилу правого буравчика, если знать направление вектора магнитной индукции. (да)

Проверка домашнего здания.

Задачи из сборника Рымкевич А.П.

В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?

Ответ: W =120 Дж. Если силу тока уменьшить в 2 раза, то энергия магнитного поля уменьшится в 4 раза.

Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 Дж?

Определить направление индукционного тока по рисунку.

Со стороны магнитного поля на контур S =10 действует момент сил М = 0,02 нм. В контуре протекает ток 0,2А. Найти значение вектора магнитной индукции.

Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

Рамка площадью 10 с током находится в однородном магнитном поле, индукция которого изменяется на 20 Тл за 0,1 с. Чему равна ЭДС, возникающая в рамке, если плоскость рамки и линии индукции перпендикулярны.

Вспомнили основные формулы: ЭДС индукции, ЭДС самоиндукции, сила Лоренца, сила Ампера, энергия магнитного поля, вектор магнитно индукции.

Подготовиться к контрольной работе, повторить параграфы 1-11.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Номер материала: ДБ-355938

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

Глава Рособрнадзора проведет встречу с родителями школьников

Время чтения: 1 минута

Минобрнауки обяжет НИИ и вузы ставить на учет договоры о международном сотрудничестве

Время чтения: 2 минуты

Преподаватель пермского вуза продолжал вести лекцию при нападении

Время чтения: 2 минуты

Студент устроил стрельбу в Пермском государственном университете

Время чтения: 1 минута

Минпромторг предложил выдавать льготные автокредиты работникам образования

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Урок-соревнование в 11-м классе по теме «Электромагнитное поле»

Разделы: Физика

Цель урока: повторить и систематизировать материал, продолжить формирование материалистического мировоззрения, развитие индивидуальных творческих способностей учащихся, интереса к предмету, акцентировать на практической значимости изученных вопросов (профессиональная направленность).

Оборудование: таблицы, комплекты приборов для сборки электрических цепей, карточки, рефераты учащихся.

I. Подготовка к уроку

– Цель нашего урока сегодня – повторить полученные знания по данной теме, обобщить их, найти им применение при решении некоторых интересных задач, увидеть, что за «сухой» теорией стоит много необычного и интересного. Для этого нужны не только ваши знания, но и ваши любознательность, наблюдательность, а главное, желание думать.
Сегодня каждый из вас не просто ученик на уроке, но и участник команды. Коллективизм, умение слушать друг друга, желание помочь своей команде – вот те качества, которые помогут вам выйти вперёд. Каждому участнику команды – победительницы добавляется один балл при выставлении оценок.

– Мы изучили магнитное поле, получение электрического тока, электромагнитные волны, свет. Узнали много интересного и полезного. Изучили открытие сделанное английским физиком Максвеллом. В чём заключается теория Максвелла? – Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле. Эти порождающие друг друга переменные электрическое и магнитное поля образуют единое электромагнитное поле. Спустя 22 года поле было обнаружено экспериментально. Какова роль величайшего научного открытия, каково применение его в быту, технике, медицине, на транспорте? Эти вопросы нам предстоит обсудить.

II. Практическая работа

Класс делится на две команды: «Электрическая» и «Магнитная».

1. Физическая эстафета

Ответ предыдущей задачи служит условием последующей, задачи придумывают сами учащиеся, несложные на выражение единиц и закрепление знаний системы СИ. Оценивается только конечный результат.

2. Каждая команда подготовила свой эксперимент по данной теме.

3. Дописать формулу

Учитель заранее готовит задания для каждой команды

4. «Знаешь ли ты, что….»

Небольшое сообщение по теме каждая команда готовит заранее. Этапы создания теории электромагнитной волны и ее практического подтверждения.

А) Ханс Кристиан Эрстед (1820 г.) датский физик, непременный секретарь Датского королевского общества (с 1815 года).

С 1806 года – профессор этого университета, с 1829 года одновременно директор Копенгагенской политехнической школы. Работы Эрстеда посвящены электричеству, акустике, молекулярной физике.
В 1820 году он обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики – электромагнетизма. Идея взаимосвязи между различными явлениями природы – характерна для научного творчества Эрстеда; в частности он один из первых высказал мысль, что свет представляет собой электромагнитные явления. Проводил исследования по акустике, в частности пытался обнаружить возникновение электрических явлений за счет звука.
Эрстед был блестящим лектором и популяризатором, организовал в 1824 году Общество по распространению естествознания, создал первую в Дании физическую лабораторию, способствовал улучшению преподавания физики в учебных заведениях страны.

Б) Гениальный ученый Майкл Фарадей был самоучкой. В школе получил только начальное образование, а затем в силу жизненных проблем работал и попутно изучал научно-популярную литературу по физике и химии. Позже Фарадей стал лаборантом у известного в то время химики, затем превзошел своего учителя и сделал много важного для развития таких наук, как физика и химия. В 1821 году Майкл Фарадей узнал об открытии Эрстеда, которое заключалось в том, что электрическое поле создает магнитное поле. После обдумывания этого явления, Фарадей задался целью получить из магнитного поля электрическое поле и в качестве постоянного напоминания он носил в кармане магнит. Через десять лет он претворил свой девиз в жизнь. Превратил магнетизм в электричество:

магнитное поле создает

В) Джеймс Максвелл – ученый-теоретик вывел уравнения, которые носят его имя. Эти уравнения говорили о том, что переменные магнитное и электрическое поля создают друг друга. Из этих уравнений следует, что переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле, а оно создает переменное магнитное поле. Кроме того, в его уравнениях была постоянная величина – это скорость света в вакууме. Т.е. из этой теории следовало, что электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света в вакууме. Поистине гениальная работа была оценена многими учеными того времени, а А. Эйнштейн говорил, что самым увлекательным во время его учения была теория Максвелла.

Г) Генрих Герц родился болезненным ребенком, но стал очень сообразительным учеником. Ему нравились все предметы, которые изучал. После окончания гимназии Герц поступил в высшее техническое училище, но не пожелал быть узким специалистом и поступил в Берлинский университет, чтобы стать ученым. Генрих Герц занимался в физической лаборатории, решением конкурсных задач. И он взялся за решение следующей задачи: обладает ли электрический ток кинетической энергией? Эта работа была рассчитана на 9 месяцев, но будущий ученый решил ее через три месяца.
Будучи студентом, Герц, защитил докторскую диссертацию на «отлично» и получил звание доктора. Ему было 22 года. Ученый успешно занялся теоретическими исследованиями. Изучая теорию Максвелла, он показал высокие экспериментальные навыки, создал прибор, который называется сегодня антенной и с помощью передающей и приемной антенн осуществил создание и прием электромагнитной волны и изучил все свойства этих волн. Он понял, что скорость распространения этих волн конечна и равна скорости распространения света в вакууме. После изучения свойств электромагнитных волн он доказал, что они аналогичны.
Генрих Герц завершил огромный труд, начатый Фарадеем. Максвелл преобразовал представления Фарадея в математические формулы, а Герц превратил математические образы в видимые и слышимые электромагнитные волны. Слушая радио, просматривая телевизионные передачи, мы должны помнить об этом человеке. Не случайно единица частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем не случайно первыми словами, переданными русским физиком А.С. Поповым с помощью беспроводной связи, были «Генрих Герц», зашифрованные азбукой Морзе.

– В 1888 году немецкому учёному Генриху Герцу удалось получить и зарегистрировать электромагнитные волны. Сейчас мы знаем, что всё пространство вокруг нас буквально пронизано электромагнитными волнами различных частот. Получение волн имеет огромное значение для науки и практики.

5. Конкурс: «Дальше, дальше…..»

Этот конкурс позволит проверить у учащихся знание научных терминов, формул, учёных, внесших большой вклад в развитие электротехники. Оценивается в этом конкурсе скорость ответа, грамотность, если ученик ответа не знает, он говорит: «дальше» и слушает следующий вопрос. Учитель произносит первую часть выражения, продолжают представители от команд.

III. Викторина

Задания для команды «Электрические»:

1. Электрическим током называется… (направленное, упорядоченное движение заряженных частиц).
2. Основное действие электрического тока… (магнитное).
3. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку и … (на проводник с током).
4. Направление силы, действующей на проводник с током, помещенным в магнитное поле, зависит… (от направления тока и силовых линий поля).
5. За направление электрического тока в цепи принимают… (упорядоченное движение положительно заряженных частиц).
6. Сила действия магнитного поля на проводник с током равна нулю, если… (проводник с током параллелен силовым линиям поля).
7. 1 Тл. равен… (1Тл — 1Н/А.м.).
8. По какой формуле определяется вектор магнитной индукции…
9. Линиями магнитной индукции называют линии… (касательные, к которым совпадают с направлением вектора магнитной индукции)
10. Магнитный поток, пронизывающий площадь плоского контура, зависит…
11. Индукционный ток возникает в контуре замкнутого проводника при условии… (при наличии переменного магнитного потока).
12. Майкл Фарадей поставил перед собой задачу «Превратить магнетизм в … (электричество)».
13. Учёные, внесшие большой вклад в развитие электротехники… (Ленц, Якоби, Доливо-Добровольский).
14. Электрический ток называется постоянным, если… (электрические заряды движутся в одном направлении и не изменяются по величине).
15. Электрический ток называется переменным, если… (направление и величина тока изменяются, например, 50 раз в секунду).

Задания для команды «Магнитные»:

1. Генератор электрического тока состоит из основных частей… (ротор, статор, щётки, полукольца).
2. В гидрогенераторе используют многополюсные роторы для… (создания тока стандартной частоты 50 Гц).
3. Переменный электрический ток используют … (на транспорте, в промышленности, в быту).
4. Кем была создана теория электромагнитного поля. (Максвеллом).
5. Когда была создана теория электромагнитного поля. (1865).
6. Источником электромагнитного поля служит… (ускоренно движущиеся электрические заряды).
7. Электромагнитные волны распространяются со скоростью … (300000 км/с).
8. Электромагнитные волны – это волны вида… (поперечные).
9. Электромагнитные волны распространяются и в среде и в … (в вакууме).
10. В электромагнитной волне периодически изменяются … (вектор магнитной индукции и напряжённость электрического поля).
11. Впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны… (Генрих Герц).
12. Природа света… (корпускулярно-волновая).
13. Частота и длина волн света разных цветов… (различная).
14. Скорость света разных цветов… (одинаковая).
15. Частица электромагнитного излучения называется… (фотон).

IV. Итог урока

– Ребята, как вы считаете какова роль электромагнитных волн для человека, для науки, производства и быта?

– Наш урок мне хотелось бы закончить словами замечательного русского учёного Михаила Васильевича Ломоносова:

«Везде исследуйте, всечасно,
Что есть велико и прекрасно,
Чего ещё не видел свет».

Источник

Разработка урока в 11 классе (базовый уровень) по теме: Электромагнитное поле. Закон ЭМИ. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность. (с опорным конспектом и лабораторной работой)

Тема № 22: Электромагнитное поле. Закон ЭМИ. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность.

Метод обучения: Проблемно-поисковый

проверить усвоение основных знаний по магнитным взаимодействиям и связи между электрическими и магнитными взаимодействиями

способствовать формированию понятий: эл/маг поле, индуктивность, ЭДС индукции, умению описывать и объяснять процесс возникновения ЭДС при равномерном движении проводника в магнитном поле и определению направления индукционного тока

проверить на практике справедливость правила Ленца

расширять кругозор учащихся

поиск, анализ и преобразование информации, эффективное сотрудничество в группах, планирование и проведение опыта

работа с пакетом заданий в группах, работа с текстом, понимание «нужности» группе, самоутверждение, одобрение товарищей

формировать научное мировоззрение

развивать внимание и любознательность

развивать интеллектуальные умения, память, воображение, мышление

умение отстаивать свою точку зрения

способствовать формированию понятий эл/маг поле, индуктивность, ЭДС индукции, самоиндукция, индуктивность

способствовать развитию умения описывать и объяснять процесс возникновения ЭДС при равномерном движении проводника в маг поле и определять направление индукционного тока

Комментарий хода урока

Развитие личностных качеств и психических процессов

Репродуктивные формы деятельности

Продуктивные формы деятельности

Приветствие, организационный момент, активизация внимания

Актуализация (проверка усвоения материала, изученного на предыдущем уроке, его повторение и закрепление в процессе осмысления ответов учащихся)

Умение грамотно выражать мысли, самостоятельность, аргументированность, активность ответственность

Объяснение новой темы

Организованность, внимание, память, мышление, воображение

Умение работать с информацией, наблюдательность, самостоятельность, умение рассуждать, логичность, аргументированность, умение отстаивать свою точку зрения

Организованность, внимание, мышление

Умение работать с лабораторным оборудованием по заданной схеме, наблюдательность, самостоятельность, логичность

Подведение итогов. Задание на дом

2.Организационный момент, активизация внимания

1.Как взаимодействую постоянные магниты?

2.Можно ли получить «одиночные» магнитные полюса – только северный или только южный?

3.Какое действие оказывает проводник с током на магнитную стрелку?

4.Как осуществляются магнитные взаимодействия?

5.Как лучше располагать провод при демонстрации опыта Эрстеда: в направлении север – юг или восток – запад?

6.В чём заключается опыт Эрстеда?

7.Как взаимодействуют параллельные проводники с токами?

8.Как взаимодействуют катушки с токами?

9.В чём состоит гипотеза Ампера?

1.Эл поле создаётся (и действует) как ____________, так и ___________заряженными частицами

2.Маг поле создаётся (и действует) только _______________ заряженными частицами

3.Покой и движение _____________, а значит одна и та же заряженная частица в одной системе отсчёта может создавать только___________ поле, а в другой – и _____________и ___________поле

4.Можно сделать вывод, что электрическое и магнитное поля являются частными случаями единого ______________ поля

Электромагнитное поле – особый вид материи, отличающийся от вещества и существующий в пространстве независимо от нас и наших знаний о нём

Маг поток наглядно истолковывается как число линий маг индукции, пронизывающих поверхность площадью S

Если за малое время ∆ t маг поток меняется на ∆Ф, то скорость изменения потока

В цепи появляется ток в том случае, если на свободные заряды проводника действуют ___________ силы. При изменении маг потока появляются сторонние силы, действие которых характеризует ЭДС

Сопротивление зависит от изменения маг потока.

Закон ЭМИ формулируется для ЭДС: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур

На прошлом уроке мы с вами наблюдали возникновение индукционного тока

при движении магнита относительно катушки

при движении катушки относительно магнита

при изменении тока в другой катушке

И сделали вывод: индукционный ток в катушке возникает при изменении числа линий маг индукции, пронизывающих катушку

Но как определить направление индукционного тока?

Поставим следующий ОПЫТ:

Взять лёгкое алюминиевое кольцо, закреплённое на свободно вращающемся стержне

Что вы наблюдаете? ______________________________________________________________________

Что вы наблюдаете? ______________________________________________________________________

*разомкнутое кольцо _____________________ с магнитом

*если сплошное кольцо взаимодействует с магнитом, то в нём ___________ ток (индукционный)

Это взаимодействие можно объяснить, используя закон сохранения энергии.

Если кольцо отталкивается от магнита, то магнит отталкивается от кольца (по III закону Ньютона). Следовательно, приближая магнит к кольцу, мы совершаем положительную работу, т.е. затрачиваем энергию. Эта энергия превращается в энергию маг поля индукционного тока.

При приближении магнита к кольцу маг индукция внутри кольца увеличивается. Если индукция маг поля тока была бы направлена в ту же сторону, что индукция магнитного поля магнита, то общее изменение маг потока через кольцо увеличилось бы ещё больше, вследствие чего возросла бы сила индукционного тока.

Это привело бы к новому увеличению маг потока, а вместе с ним к ещё большему возрастанию силы тока. Но такое «беспричинное» возрастание индукционного тока и маг потока явно бы противоречило бы закону сохранения энергии.

*маг поле индукционного тока ослабляет изменение маг поля магнита

Сформулируем общую закономерность таких опытов – Правило Ленца – индукционный ток всегда имеет такое направление, что созданное им маг поле стремится скомпенсировать изменение маг потока, которое вызвало данный ток, поэтому

Знак «минус» свидетельствует о «противодействии», оказываемом индукционным током его изменению

При рассмотрении правила Ленца мы видели, что контур проявляет как бы свойство инертности, противодействуя изменению маг потока, пронизывающего этот контур.

Это же свойство инертности проявляется и при изменении силы тока в замкнутом контуре. Действительно, при изменении силы тока изменяется создаваемое им маг поле и, следовательно, изменяется маг поток этого поля через данный контур. А всякое изменение маг потока через замкнутый контур порождает ЭДС индукции, т.е.

Возникновение ЭДС индукции в контуре при изменении силы тока в этом же самом контуре называют явлением самоиндукции

ОПЫТ: Собрать цепь по рис

1.Замкнуть ключ, то первая лампа вспыхивает______________________, вторая с заметным _________________

*при замыкании ключа в катушке возникает ________, которая и __________________ одновременному вспыхиванию ламп

*при размыкании ключа _____________ в катушке стремится __________________ ток во второй лампе и поэтому она гаснет ___________________________

Физическая причина самоиндукции: порождение вихревого эл поля переменным маг полем, которое «тормозит» нарастание тока в контуре.

Согласно закону ЭМИ ЭДС самоиндукции

Ф пропорционален силе тока в контуре: Ф = L I

L – индуктивность [Гн] Генри

Индуктивность контура определяется

*формой и размерами контура

*материалом ( Fe сердечник увеличивает L в тысячи раз)

Физич смысл L : L контура численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1А за 1с

Цель: на практике убедиться в справедливости правила Ленца

Оборудование: миллиамперметр, катушка – моток, магнит полосовой

Источник