Технологическая карта урока физики "Правило Ленца" (11 класс)

Технологическая карта урока физики в 11 классе

«Правило Ленца»

Урок разработала и провела

учитель физики высшей квалификационной категории: Винницкая Галина Анатольевна

Цели урока:

- Создать условия для формирования у учащихся умения определять направление индукционного тока на основе правила Ленца.

- Способствовать развитию умений анализировать информацию в соответствии с поставленной задачей, выявлять закономерности; устанавливать причинно-следственные связи; делать необходимые выводы; представлять информацию в символической форме.

- Способствовать формированию научного мировоззрения, воспитывать самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Планируемые результаты:

Предметные: Знать правило Ленца, уметь определять направление индукционного тока в контуре.

Метапредметные: Анализировать физическое явление, выявлять причинно-следственные связи, искать аналогии, проводить наблюдения, опыты, обобщать и делать выводы, формулировать цели, организовывать и осуществлять сотрудничество с учителем и одноклассниками.       

Личностные: Формирование умений управлять своей учебной деятельностью.

Оборудование: Прибор для демонстрации правила Ленца, постоянный магнит, гальванометр, катушка, интерактивный комплекс, ноутбуки учащихся.

Ход урока.

Рада всех вас видеть, садитесь, пожалуйста.

Судя по оборудованию, подготовленному к уроку, вы можете сделать вывод о том, что сегодня мы продолжаем изучать тему «Электромагнитная индукция». В изучении нового материала вам помогут знания, полученные на предыдущих уроках.

Повторим теоретический материал и решим задачи.

2. 2. Актуализация знаний.

Повторение учащимися теоретического материала и решение задач.

Механическое

взаимодействие

магнитов

Вектор магнитной индукции

Принцип суперпозиции магнитных полей

Сфрмулируйте принцип суперпозиции магнитных полей.

Картина линий поля

полосового постоянного

магнита

Картина линий поля замкнутого кольцевого проводника

Картина линий поля катушки с током

Магнитный поток

При каком движении рамки происходит изменение магнитного потока?

1.

2.

За счет чего происходило изменение магнитного потока в первом и втором случаях?

Явление электромагнитной индукции Индукционный ток

Закон электромагнитной индукции

Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, так как показано на графике.

Что вы можете сказать об ЭДС индукции в промежутки времени 0-t₁, t₁-t_2, t₂-t₃?

Можете ли вы сравнить индукционные токи, возникающие в катушке в промежутки времени 0-t₁, t₂-t₃?

ЭДС индукции в промежуток времени 0-t₁ имеет отрицательное значение; в промежуток времени t₁-t₂ – равна нулю, в промежуток времени t₂-t₃ принимает положительное значение.

Модуль ЭДС индукции принимает наибольшее значение в промежуток времени t₂-t_3.

Согласно закону Ома для замкнутой цепи, сила тока пропорциональна ЭДС. Значит, ток максимален в промежуток времени t₂-t_3.

Можете ли вы сравнить направления токов в контурах.

Да. Токи имеют противоположное направление.

Что повлияло на направление индукционного тока?

Характер изменения магнитной индукции:

в первой задаче индукция уменьшалась, во второй увеличивалась.

Как менялся магнитный поток?

В первом случае уменьшался, во втором увеличивался.

Еще раз обратимся к опыту Фарадея.

Что происходит с магнитным потоком при внесении и вынесении магнита из катушки?

Обратим внимание на отклонение стрелки гальванометра при внесении магнита в катушку и при вынесении.

О чем это свидетельствует?

Какой вывод вы можете сделать?

Можете ли вы определить направление индукционного тока?

При внесении – увеличивается, при вынесении – уменьшается.

В одном случае стрелка отклонялась влево, в другом – вправо.

Об изменении направления индукционного тока в контуре.

Направление индукционного тока в контуре зависит от характера изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Нет.

4. 4. Построение проекта выхода из затруднения

Какую цель вы поставите себе на сегодняшнем уроке?

Научиться определять направление индукционного тока в конкретной учебной задаче.

Тема урока «Правило Ленца».

Именно российскому ученому Э.Х. Ленцу в 1833 году удалось сформулировать закон, который определил направление индуцируемого тока, и сегодня этот закон известен как Правило Ленца.

В 1834 году его открытия хватило на избрание академиком по физике.

5. 5. Реализация построенного проекта

Я предлагаю вам приступить к исследованиям, поработать в парах.

Приложение 1

Отчет групп о проделанной работе по схеме:

1. Что делали?

2. Какой получился результат?

Учащиеся заполняют таблицу на доске и поясняет результаты.

В результате на доске появляется таблица:

льца

Третью строку предлагается заполнить самостоятельно.

Постараемся найти общую закономерность, проявляющуюся в рассмотренных опытах.

Индукционный ток в кольце имеет такое направление, что созданное им магнитное поле будет направлено противоположно магнитному полю магнита, если магнитное поле магнита увеличивается.

Индукционный ток в кольце имеет такое направление, что созданное им магнитное поле будет сонаправлено с магнитным полем магнита, если магнитное поле магнита уменьшается.

Учащиеся читают правило Ленца в учебнике и сравнивают свои выводы с правилом (стр. 62).

ПРАВИЛО ЛЕНЦА

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что соз­данное им магнитное поле стремится скомпенсировать изме­нение магнитного потока, которое вызвало данный ток.

Создадим алгоритм применения правила Ленца:

Установить направление линий

1. Найти направление индукционного тока (пользуясь правилом правой руки)

>0 <0

1. 1. Установить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля .

2. 2. Выяснить, как изменяется поток магнитной индукции этого поля.

3. 3. Установить направление линий магнитного поля этого поля: , если >0 и , если <0 (по правилу Ленца).

4. 4. Зная направление линий магнитной индукции , найти направление индукционного тока , пользуясь правилом правой руки.

Проблемный вопрос:

Что было бы, если бы индуцированный ток не компенсировал, а наоборот усиливал внешний магнитный поток?

(Рассуждения учащихся проиллюстрировать рисунком на доске).

Если бы индукционный ток не компенсировал, а наоборот усиливал внешний магнитный поток (т.е. имел бы другое направление), то это привело бы к новому увеличению магнитного потока, а вместе с ним к еще большему возрастанию силы тока. Но такое «беспричинное» возрастание индукционного тока и магнитного поля явно противоречило бы закону сохранения энергии.

Таким образом, закон сохранения энергии помогает найти ответ и на вопрос: как направлена магнитная индукция возникшего тока?

Итак, мы приходим к выводу, что магнитное поле индукци­онного тока ослабляет изменение магнитного поля магнита.

Вернемся к результатам задач, решенных в начале урока, а соответственно к закону электромагнитной индукции. Поясним знак минус.

Знак «минус» в этой формуле как раз и свидетельствует о «противодействии», оказываемом индукционным током его изменению.

6. 6. Первичное закрепление

Решение задачи:

Проводящее кольцо с разрезом поднимают вверх из начального положения к полосовому магниту, а сплошное проводящее кольцо из начального положения смещают вправо. В каком кольце при этом возникнет индукционный ток? Определите его направление.

№ 6.33

7. 7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Выполнение теста

8. 8. Домашнее задание

§ 8, 9 (п.1), № 6.24, 6.25, 6.37, 6.28.

9.Рефлексия учебной деятельности

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ЗАДАНИЕ 1

В легкое алюминиевое кольцо вносите северный полюс магнита.

Кольцо _________________________________ (указать, как кольцо взаимодействует с магнитом: притягивается или отталкивается).

При внесении магнита в кольце возникает _________________________________.

Катушка, по которой течет ток, подобна _________________________________________.

По характеру взаимодействия с магнитом определите, каким полюсом кольцо повернуто к магниту: _____________________________________________.

Изобразите магнитные линии постоянного магнита .

Изобразите магнитные линии магнитного поля индукционного тока, возникшего в кольце .

Определите направление индукционного тока в кольце.

Заполните таблицу

В таблице укажите направление вектора индукции магнитного поля магнита, магнитного поля индукционного тока (по рисунку: вправо , влево ), определите характер изменения магнитного поля магнита (- увеличивается, - уменьшается).

ЗАДАНИЕ 2

В легкое алюминиевое кольцо вносим южный полюс магнита.

Кольцо _________________________________ (указать, как кольцо взаимодействует с магнитом: притягивается или отталкивается).

При внесении магнита в кольце возникает _________________________________.

Катушка, по которой течет ток, подобна _________________________________________.

По характеру взаимодействия с магнитом определите, каким полюсом кольцо повернуто к магниту: _____________________________________________.

Изобразите магнитные линии постоянного магнита .

Изобразите магнитные линии магнитного поля индукционного тока, возникшего в кольце .

Определите направление индукционного тока в кольце.

Заполните таблицу

В таблице укажите направление вектора индукции магнитного поля магнита, магнитного поля индукционного тока (по рисунку: вправо , влево ), определите характер изменения магнитного поля магнита (- увеличивается, - уменьшается).

ЗАДАНИЕ 3

Из легкого алюминиевого кольца выносим южный полюс магнита.

Кольцо _________________________________ (указать, как кольцо взаимодействует с магнитом: притягивается или отталкивается).

При внесении магнита в кольце возникает _________________________________.

Катушка, по которой течет ток, подобна _________________________________________.

По характеру взаимодействия с магнитом определите, каким полюсом кольцо повернуто к магниту: _____________________________________________.

Изобразите магнитные линии постоянного магнита .

Изобразите магнитные линии магнитного поля индукционного тока, возникшего в кольце .

Определите направление индукционного тока в кольце.

Заполните таблицу

В таблице укажите направление вектора индукции магнитного поля магнита, магнитного поля индукционного тока (по рисунку: вправо , влево ), определите характер изменения магнитного поля магнита (- увеличивается, - уменьшается).

11