Презентация "Электромагнитное поле" 11 класс

• 1 слайд

  Электромагнитное поле
  Составитель: Журавлева Светлана,
  Учитель физики МБ НОУ «Гимназия № 62», г. Новокузнецк
  2015
  

• 2 слайд

  Взаимосвязь электричества и магнетизма
  
  Вплоть до начала XIX в. электричество и магнетизм считались не связанными друг с другом взаимодействиями.
  
  1735 г. – в одном из научных лондонских журналов отмечалось, что в результате удара молнией в комнате были разбросаны и сильно намагничены ножи и вилки. Это свидетельствовало о магнитном воздействии электрического разряда или тока на металлические предметы.
  
  Однако разгадка взаимосвязи электричества и магнетизма пришла лишь после того, как исследователи научились получать электрический ток.
  
  
  
  
  

• 3 слайд

  Ханс Христиан Эрстед (1777 -1851)
  Профессор Копенгагенского университета
  

• 4 слайд

  Опыт Эрстеда (1820)
  
  Электрический ток оказывает магнитное действие.
  
  Покоящиеся заряды на магнитную стрелку не действуют.
  
  Вывод:
  магнитное поле порождается движущимися зарядами.
  

• 5 слайд

  Андре Мари Ампер (1775 - 1836)
  Французский физик, математик, химик
  
  

• 6 слайд

  Закон Ампера (1820)
  Через два месяца после открытия Эрстеда Ампер заложил новую науку – ЭЛЕКТРОДИНАМИКУ –
  показав, как действует магнитное поле на проводник с током.
  FA = I B Δl sinα
  Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.
  Гипотеза Ампера:
  Магнитные свойства тела определяются замкнутыми токами внутри него.
  Действуя на магнитную стрелку, магнитное поле действует на токи, циркулирующие внутри нее.
  
  

• 7 слайд

  Майкл Фарадей (1791 – 1867)
  Английский физик и химик
  

• 8 слайд

  В 1831 г. Фарадей впервые наблюдал явление электромагнитной индукции
  В момент замыкания и размыкания ключа, вольтметр регистрировал ток во внешней катушке.
  При установлении постоянного тока во внутренней катушке индуцированный ток во второй - отсутсвовал
  Вывод: только переменное магнитное поле порождает ток!
  Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.
  
  

• 9 слайд

  Итак, к середине XIX в. было известно:
  Электрический ток (движущиеся заряды) порождает вокруг себя магнитное поле.
  Постоянное магнитное поле оказывает ориентирующее действие на проводник с током (и движущиеся заряды, соответственно)
  Переменное магнитное поле способно порождать электрический ток (т.е. приводить заряженные частицы в направленное движение по средствам электрического поля)
  
  И один шотландец задался вопросом:
  если переменное магнитное поле порождает электрическое поле, то не существует ли в природе обратного процесса – не порождает ли электрическое поле, в свою очередь, магнитное?
  
  
  

• 10 слайд

  Джеймс Клерк Максвелл (1831 -1879)
  Британский физик, математик и механик.
  

• 11 слайд

  Гипотеза Максвелла: во всех случаях, когда электрическое поле изменяется со временем, оно порождает магнитное поле.
  При зарядке конденсатора в пространстве между обкладками существует изменяющееся электрическое поле.
  Изменяющееся электрическое поле
  создает такое же магнитное поле, как если бы между обкладками конденсатора существовал электрический ток.
  
  

• 12 слайд

  
  Направление вектора магнитной индукции В:
  
  Линии магнитной индукции порожденного магнитного поля
  охватывают линии напряженности электрического поля.
  
  при возрастании напряженности электрического поля направление вектора магнитной индукции образует правый винт с направлением вектора Е. При убывании – левый.
  
  
  
  
  При изменении магнитного поля
  картина аналогична.
  

• 13 слайд

  Вывод Максвелла: поля не существуют обособленно, независимо друг от друга.
  
  Нельзя создать переменное магнитное поле без того, чтобы одновременно в пространстве не возникло и электрическое поле. И наоборот,
  Переменное электрическое поле не существует без магнитного.
  
  Электрические и магнитные поля – проявление единого целого – ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ.
  
  Не менее важно то обстоятельство, что электрическое поле без магнитного, и наоборот, могут существовать лишь по отношению к определенным системам отсчета.
  Так, покоящийся заряд создает только электрическое поле. Но ведь заряд покоится лишь относительно определенной системы отсчета, а относительно другой он будет двигаться и, следовательно, создавать магнитное поле.
  
  

• 14 слайд

  Определение в БСЭ:
  Электромагнитное поле – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
  Электромагнитное поле в вакууме характеризуется вектором напряжённости электрического поля Е и магнитной индукцией В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряженные частицы.
  
  
  

• 15 слайд

  
  
  Заключение
  
  В 1864 г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитного поля.
  Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики
  

Краткое описание документа:

Журавлева Светлана Владимировна

МБ НОУ «Гимназия №62» г. Новокузнецка

Физика, 11 класс

План урока " Электромагнитное поле как особый вид материи "

Тип урока: Урок усвоения знаний на основе имеющихся (с элементами обобщения и систематизации).

Цели урока:

обучающие: повторить и обобщить знания обучающихся об электрических и магнитных полях; познакомить с понятием электромагнитное поле; сформировать у обучающихся представление об электрическом и магнитном полях как о едином целом – едином электромагнитном поле.

• развивающие: активизация мыслительной деятельности (способом сопоставления); развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить.
• воспитательные: воспитывать умение преодолевать трудности, выслушивать оппонентов, отстаивать свою точку зрения, уважать окружающих.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная.

Методы обучения: частично-поисковый (эвристическая беседа), программирование обучения (ставятся вопросы), метод кластеров, урок сопровождается иллюстративной презентацией

Средства обучения: проектор, ПК.

Виды контроля: итоговый контроль по результатам активности на уроке.

План урока

1.Организация начала урока.

1. Актуализация и обобщение знаний
2. Изучение нового материала.

4.Закрепление знаний, умений, навыков. Метод кластеров

1. Домашнее задание.
2. Рефлексия и выставление оценок.

Х о д у р о к а

I. Организация начала урока.

Слайд 1 Тема урока

Обоснование значения изучаемой темы Мы достаточно долго изучали электрические и магнитные явления. Настало время обобщить всю полученную нами информацию, максимально ее систематизировать и рассмотреть различные электромагнитные явления, с точки зрения их единства и общности.

Озвучивание целей и плана занятия

II. Актуализация и обобщение знаний

Слайд 2 Взаимосвязь электричества и магнетизма

Как вплоть до начала IXX в объяснялись магнитные и электрические поля? Была ли установлена взаимосвязь между ними или они воспринимались как два совершенно независимых друг от друга явления?

Вспомните, пожалуйста, какие явления указали на взаимосвязь электричества и магнетизма?

Какие ученые сделали свой вклад в развитие теории взаимосвязи электричества и магнетизма?

Слайд 3 Портрет Эрстеда

Слайд 4 Опыт Эрстеда

Объясните суть опыта Эрстеда, изображенного на рисунке?

Что удалось установить Эрстеду?

Слайд 5 Портрет Ампера

Слайд 6 Закон Ампера

Что изображено на рисунке? (действие магнитного поля на проводник с током)

От каких параметров зависит сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?

Как определить направление этой силы?

Сформулируйте закон Ампера.

Как будут взаимодействовать два проводника с током? (рис. 2 на слайде)

Давайте вспомним, какую гипотезу выдвинул Ампер, чтоб объяснить магнитные свойства тел?

Слайд 7 Портрет Фарадей

Слайд 8 Электромагнитная индукция

Какое явление удалось наблюдать Фарадею? В чем суть опытов, проведенных им? (объяснить с опорой на схему, изображенной на слайде)

Каким еще способом можно наблюдать появление индуцированного тока? (рис. 2 на слайде)

Какой вывод сделал Фарадей, проведя свои эксперименты?

Давайте сформулируем суть явления электромагнитной индукции.

Слайд 9 Обобщение и подведение итогов

Какие можно сделать обобщающие выводы исходя из трех великих открытий IXX в? Как связаны электричество и магнетизм?

Итак, к середине XIX в. было известно:

1. Электрический ток (движущиеся заряды) порождает вокруг себя магнитное поле.
2. Постоянное магнитное поле оказывает ориентирующее действие на проводник с током (и движущиеся заряды, соответственно)
3. Переменное магнитное поле способно порождать электрический ток (т.е. приводить заряженные частицы в направленное движение по средствам электрического поля)

И один шотландец задался вопросом (наводящими вопросами попытаться вывести обучающихся на туже мысль):

если переменное магнитное поле порождает электрическое поле, то не существует ли в природе обратного процесса – не порождает ли электрическое поле, в свою очередь, магнитное?

III. Изучение нового материала.(сопровождается наводящими вопросами, эвристическая беседа)

Слайд 10 Портрет Максвелла

Слайд 11 Гипотеза Максвелла

Что можно предположить исходя из вышесказанного? Что будет иметь место, когда у нас есть изменяющееся магнитное поле?(выводится гипотеза, сделанная Максвеллом)

Гипотеза Максвелла: во всех случаях, когда электрическое поле изменяется со временем, оно порождает магнитное поле.

Гипотезу необходимо подтвердить опытом.

Каким образом можно получить переменное электрическое поле?

Рис 1. Электрическое поле конденсатора.

При зарядке конденсатора в пространстве между обкладками существует изменяющееся электрическое поле.

Давайте подумаем, как может выглядеть магнитное поле, порожденное переменным электрическим? (для этого можно вспомнить и провести аналогию с магнитным полем, порожденным проводником с током)

Рис 2. Изменяющееся электрическое поле порождает вихревое магнитное поле

Изменяющееся электрическое поле создает такое же магнитное поле, как если бы между обкладками конденсатора существовал электрический ток.

Слайд 12 Направление вектора магнитной индукции В:

Линии магнитной индукции порожденного магнитного поля охватывают линии напряженности электрического поля.

При возрастании напряженности электрического поля направление вектора магнитной индукции образует правый винт с направлением вектора Е. При убывании – левый (поясняющий рисунок) .

При изменении магнитного поля картина аналогична (поясняющий рисунок) .

Какой вывод напрашивается?

Слайд 13 Вывод Максвелла

Поля не существуют обособленно, независимо друг от друга.

- Нельзя создать переменное магнитное поле без того, чтобы одновременно в пространстве не возникло и электрическое поле. И наоборот,

- Переменное электрическое поле не существует без магнитного.

Электрические и магнитные поля – проявление единого целого – ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ.

Не менее важно то обстоятельство, что электрическое поле без магнитного, и наоборот, могут существовать лишь по отношению к определенным системам отсчета.

Так, покоящийся заряд создает только электрическое поле. Но ведь заряд покоится лишь относительно определенной системы отсчета, а относительно другой он будет двигаться и, следовательно, создавать магнитное поле.

Слайд 14 Определение электромагнитного поля

Электромагнитное поле – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Электромагнитное поле в вакууме характеризуется вектором напряжённости электрического поля Е и магнитной индукцией В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряженные частицы.

Слайд 15 Заключение

В 1864 г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитного поля.

Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики

IV. Закрепление знаний, умений, навыков. Метод кластеров

Ключевое словосочетание «Электромагнитное поле»

V. Домашнее задание: § 17

VI. Рефлексия и выставление оценок.