Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Учебно-методическая разработка по физике на тему:"Преподавание физики в условиях новых образовательных стандатов"
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 20 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 203 курсов со скидкой 40%

Учебно-методическая разработка по физике на тему:"Преподавание физики в условиях новых образовательных стандатов"

библиотека
материалов


«Преподавание физики в условиях перехода к новым образовательным стандартам»

ФИО (полностью)

Шепелева Ольга Ивановна

Место работы

ГБОУ СОШ №7 «ОЦ» г. Новокуйбышевск Самарская область

Должность

Учитель физики

Предмет

Физика

Класс

7 - 11


  1. Цель: формирование умений и навыков, отработку различных способов действий при решении комбинированных задач по физике .

  2. Задачи:

- обучающие: осмысливать и анализировать текст задачи, произвольное построение речевого высказывания, постановка и формулирование проблемы, выдвижение гипотез и их обоснование, самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, построение логической цепочки рассуждений, выбор наиболее эффективного способа решения задач и критическое оценивание полученного ответа;

  1. -развивающие: целеполагание, планирование своей деятельности в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности, саморегуляция, развитие творческой и мыслительной деятельности учащихся, развитие интеллектуальных качеств, самостоятельности, гибкости мышления;

-воспитательные: смыслообразование, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, воспитывать ответственность и аккуратность.


Технология разработки многоуровневой системы задач, позволяет ученикам успешно освоить программу как на базовом, так и на углублённом уровнях, эффективно подготовиться к ГИА в форме ЕГЭ. Кратко описана методика применения этой системы.

В предлагаемом подходе предлагается в каждом разделе школьного курса физики выделить максимально полный Перечень элементов содержания образования (понятий, теорем, приёмов решения задач определённого типа и способов общеучебной деятельности) и построить соответствующую этому Перечню многоуровневую систему учебных физических задач с охватом базового и углубленного уровней.

Это позволяет на основе задачного подхода разработать методику обучения физике, позволяющую строить для каждого учащегося индивидуальные образовательные траектории, направленные как на формирование специальных, так и универсальных учебных действий, на успешную подготовку к итоговому государственному экзамену, к вступительным экзаменам в вузы, тем самым, в рамках учебного курса решить проблему качественного обучения физики в средней школе.


Учебная деятельность при решении задач, относящихся к 1 уровню - носит репродуктивный характер (используются такие общеучебные действия, как классификация, подведение под понятие, выведение следствий, действия, построение логической цепи рассуждений, и т.д.).

При решении задач относящихся ко 2 уровню – учащимся необходимо применить формулу, закон или правило. (Простые задачи на 1 действие).

При решении задач 3 уровня – учащимся необходимо применить 2-3 формулы, это задачи на 2-3 действия. (Здесь проявляются такие общеучебные действия, как выделение и формулирование познавательной цели, поиск и выделение необходимой информации, знаково-символические действия, включая математическое моделирование, структурирование знания).

Наконец, при решении задач 4 уровня учебная деятельность носит углубленный характер. Ученик должен уметь ориентироваться в новых ситуациях и вырабатывать принципиально новые программы действий (выдвигать гипотезу, проверять: обосновывать или опровергать, выдвигать новую и т.д., осуществлять исследовательскую деятельность). Решение таких задач требует от учащегося обладания обширным фондом отработанных и быстро развертываемых алгоритмов; умения оперативно перекодировать информацию из знаково-символической формы в графическую и, наоборот, из графической в знаково-символическую; системного видения курса. Вместе с тем, оно не просто предполагает использование старых алгоритмов в новых условиях и возрастание технической сложности, а отличается неочевидностью применения и комбинирования изученных алгоритмов. Задания 4 уровня содержат внутри себя составные звенья заданий из 1-3 уровней. Таким образом, учащийся, выполнив все предложенные задания, и пройдя весь путь от простого к сложному, получает умения и навыки работы с комбинированными задачами.

Особо можно выделить раздел качественных задач, содержащих как теоретическое, так и практическое обоснование решения задачи.










1. уровень - Понятийный

№1 Для наблюдения явления электромагнитной индукции собирается электрическая схема, включающая в себя подвижную проволочную катушку, подсоединенную к амперметру и неподвижный магнит. Индукционный ток в катушке возникнет



1) только если катушка неподвижна относительно магнита

2) только если катушка надевается на магнит

3) только если катушка снимается с магнита

4) если катушка надевается на магнит или снимается с магнита

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток при изменении магнитного потока через контур. При этом не важно, какова причина изменения, это может быть движение магнита относительно контура, или движение контура относительно магнита. Также не важно, как изменяется поток, растет он или уменьшается, этим определяется только направление индукционного тока. Так как в условиях задачи магнит неподвижен, то индукционный ток, можно наблюдать надевая катушку на магнит или снимая ее с него.

Верно утверждение 4.

Задание№ 2. В момент замыкания электрической цепи, содержащей катушку,



1) индукционный ток не появится

2) появится индукционный ток, помогающий установлению тока

3) появится индукционный ток, препятствующий установлению тока

4) появится постоянный индукционный ток

Решение.

При замыкании цепи, содержащей катушку, ток в ней не сразу достигает максимального значния, он увеличивается постепенно. Это вызвано тем, что благодаря индуктивности катушки при изменении тока в ней возникает ЭДС самоиндукции. При этом, согласно, правилу Ленца, индукционный ток направлен таким образом, что он препятствует изменению магнитного потока через катушку. Появляющийся индукционный ток препятствует установлению тока.



Верно утверждение 3.


Задание№ 3.К кольцу из алюминия приближают магнит, как показано на рисунке. Направление магнитной индукции магнитного поля, возникшего в кольце, правильно показано стрелкой

hello_html_72b0f45c.png


1) a6465c0244621c63e7e1e96eb55aad7a.png

2) f045028b3e31841b22efbbb9a0911dc0.png

3) da558173e1f2ddfeb273751d481f9a52.png

4) 42f4ac9a26f75eda6a7716993026a6c8.png

Решение.

При поднесении магнита к замкнутому контуру за счет явления электроманитной индукции в нем возникает индукционный ток, который и создает магнитное поле алюминиевого кольца. При этом, согласно правилу Ленца, индукционный ток направлен таким образом, чтобы препятствовать изменению магнитного потока через кольцо. Силовые линии магнитного поля магнита выходят из северного полюса и входят в южный. Следовательно, поле от магнита в центре кольца направлено налево, значит, поле самого кольца будет направлено направо.

Верно утверждение 1.

Задание№ 4.

Прямоугольная рамка площадью 5dbc98dcc983a70728bd082d1a47546e.png вращается в однородном магнитном поле индукции 9d5ed678fe57bcca610140957afab571.png с частотой 4fdefba26320686bb2bd0579a0df421c.png . Причем ось вращения перпендикулярна вектору магнитной индукции. Как со временем меняется магнитный поток, если в начальный момент времени он был максимальным



1) 02f8352e895fdb3812f3d1114d58ee01.png

2) 999b27318abd137e4fd1321148b46011.png

3) 659ab2f873bb8b19a46bb11473aaa16a.png

4) 0d8a4f8071671d9e280226e1ed495f47.png

Решение.

Магнитный поток через рамку равен произведению площади рамки на величину вектора магнитной индукции и на косинус угла между перпендикуляром к рамке и направлением поля. Поскольку в начальный момент времени поток был максимален, заключаем, что в начальный момент времени рамка была перпендикулярна вектору магнитной индукции, а значит, зависимость магнитного потока от времени имеет вид 907aaaa1a66a2a167ea86cd72ae3d94a.png .

Верно утверждение 1.

Задание№ 5.Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?



1) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

2) взаимное притяжение двух параллельных проводников с сонаправленными токами

3) возникновение тока в металлической рамке, вращавшейся в постоянном магнитном поле

4) взбивание электрона из поверхности металла при освещении его светом

Решение.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении магнитного потка, пронизывающего замкнутый контур, в контуре возникает ток индукции. Магнитный поток равен произведению модуля магнитного поля, площади, ограниченной контуром, и косинуса угла между направлением вектора магнитного поля и нормали к плоскости контура. В случае 3 изменяется этот угол, следовательно, возникает изменение магнитного потока и ЭДС индукции.



Верно утверждение 3.

2. уровень - Базовый

Задание№ 1.Установите соответствие между формулами и физическими законами. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.



ФОРМУЛЫ


ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

А) b3981df7438d07ffabeeb1beb1bc87c5.png

Б) f1fc00f7f4f54b5c4ef876f8b20e1650.png

1) Закон электромагнитной индукции

2) Закон Кулона

3) Закон Ома для замкнутой цепи



A

Б



Решение.

Первая формула описывает возникновение в контуре ЭДС при изменении магнитного потока через контур. Это составляет формулировку закона электромагнитной индукции (А— 1). Вторая формула показывает, какова сила взаимодействия электрических зарядов. Следовательно, вторая формула представляет собой закон Кулона (Б— 2).

Задание№ 2.На рисунках изображены схемы физических экспериментов. Установите соответствие между этими экспериментами и их целью. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.



СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА


ЕГО ЦЕЛЬ

А)

get_file?id=16729

Б)

get_file?id=16730

1) Наблюдение картины силовых линий постоянного магнита

2) Измерение зависимости модуля индукции магнитного поля постоянного магнита от расстояния до его полюса

3) Обнаружение явления электромагнитной индукции

4) Проверка закона Ома



A

Б



Решение.

На картинке А мы видим постоянный магнит и катушку, к которой подключен амперметр. При помощи такого эксперимента можно наблюдать явление электромагнитной индукции, заклюающееся в появлении в замкнутом контуре тока при изменении магнитного потока через контур в результате вдвижении/выдвижении магнита (А — 3).

На картинке Б изображены постоянный магнит и легкая магнитная стрелка. В магнитном поле постоянного магнита такая стрелка всегда будет ориентироваться вдоль силовых линий. Таким образом, при помощи эксперимента, схема которого изображена на рисунке Б, можно наблюдать картины силовых линий постоянного магнита (Б— 1).

Задание№ 3.К кольцу, сделанному из тонкой металлической проволоки, подносят постоянный магнит таким образом, что поток вектора магнитной индукции через плоскость кольца линейно возрастает с течением времени .

Уhello_html_7dccf7ea.png
становите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.



ПРОЦЕССЫ


ФОРМУЛЫ

А)

get_file?id=16736

Б)

get_file?id=16737

6b1c68ca420673ec7d7201089445bd2e.png

c95433d7fb6c5b45d5fcd715c3ea79a0.png

b155eb565b66f8664e56f8f06405ebc5.png

a364a15406db9ddbc27b8019e1c4a864.png



A

Б



Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, при изменении магнитного потока через замкнутый контур в нем возникают индукционные токи, при этом ЭДС индукции определяется соотношением: 2f4ae16ef4d9611bd10aef90dda82a73.png . Поскольку, согласно условию, магнит двигают так, что магнитный поток через кольцо возрастает равномерно, заключаем, что ЭДС индукции будет иметь постоянную величину.



Согласно закону Ома, величина тока связана с ЭДС и сопротивлением формулой: 4da7e07e935bd4f683b1cb9ac1d5dcef.png . Так как ЭДС постоянна, можно сделать вывод, что в кольце будет течь постоянный ток, а значит, график Б может отображать зависимость силы тока в цепи от времени (Б—1). Индуктивностью кольца можно пренебречь, поэтому явление самоиндукции для него не возникает.



Работа протекающего в кольце тока связана с ЭДС индукции и силой тока соотношением: c4047c9fdb17585ee8124b89b5cf10b0.png , а значит, эта величина линейно возрастает со временем. Таким образом, график А соответствует работе тока в кольце (А — 4).


Задание№ 4..Прямоугольная рамка из N витков одинаковой площадью S вращается с частотой ν вокруг одной из своих сторон в однородном магнитном поле с индукцией B. Линии индукции перпендикулярны оси вращения, сопротивление рамки равно R. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.



ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ


ФОРМУЛЫ

А) амплитуда ЭДС индукции в рамке

Б) эффективное (действующее) значение силы тока, протекающего через рамку


1)747f15dcdb658666274861f77831bc80.png

2)0b569b4aee75b2abb7b4092c208d3953.png

3)232b98fd83ad9ddbdce8ee06fc22a73d.png

4)0d783165a8791e81792069dfad2160fb.png



Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А

Б



Решение.

А) При изменении потока магнитного поля через рамку, в ней возникает ЭДС индукции 111587943a9d99236f71e44301b4da49.png Поток, проходящий через рамку 7bd0f58f4e8b6c4907f9542c51d592ab.png где 7b7f9dbfea05c83784f8b85149852f08.png — угол между нормалью к плоскости рамки и вектором магнитной индукции, величина которого изменяется по закону 94515206b0119a6ac0d2c8df43a2a60a.png Следовательно, ЭДС индукции 5216c8ca2e333d460f0d1910aa23af44.png Значит, амплитуда изменения ЭДС индукции в рамке 4f38b4ed3c402e515e12087f9faf67cd.png

Б) Сила тока, протекающего через рамку 88a607510a7da98bb784c8ab0e7e05d7.png Действующее значение силы тока, это такое значение постоянного тока, которое производит такую же работу, как и рассматриваемый переменный ток за время одного периода. Для синусоидального тока 1caa4da7e31a58ef06268a6cea1c176c.png



Ответ: 32.

Задание№ 5.Установите взаимосвязь между физическим явлением и фамилией физика, в честь которого назван закон, описывающей это явление.



ИЗОПРОЦЕСС


ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ

А) Электромагнитная индукция

Б) Взаимосвязь между силой и деформацией


1) Лоренц

2) Фарадей

3) Ньютон

4) Гук



К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.



A

Б



Решение.

Понятие электромагнитной индукции связано с работами Фарадея. Закон Фарадея гласит, что для любого замкнутого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур (А — 2). Закон, связывающий силу, действующую на тело, и вызываемую ей малую деформацию, открыл в 1660 году английский ученый Гук (Б — 4).

3 уровень - повышенный

Задание№ 1. В опыте по исследованию ЭДС электромагнитной индукции квадратная рамка из тонкого провода со стороной квадрата b находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция поля возрастает за время t по линейному закону от 0 до максимального значения 42895a6c71cd678777f2492e6fb65d26.png . Как изменится ЭДС индукции, возникающая в рамке, если b увеличить в 2 раза?



1) не изменится

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС индукции, возникающая в рамке, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через рамку:

a3bb41605917e2c4dfd74afbfb923b49.png .

Следовательно, увеличение стороны рамки b в 2 раза приведет к увеличению ЭДС индукции в 4

Верно утверждение 4.

Задание№ 2. Две медные рамки находятся в однородном магнитном поле с индукцией 69e3966668f4dabe833bedf0903ccb0c.png и могут равномерно вращаться вокруг оси 37f33d74a7e5a586b85e3a8fb9319de3.png . Рамку c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b.png вращают с частотой 7b8b965ad4bca0e41ab51de7b31363a1.png оборотов в секунду. С какой частотой надо вращать рамку c81e728d9d4c2f636f067f89cc14862c.png , чтобы амплитудные значения afb2a5ca7ccf6e21b815bfc546afc7f7.png индукции были одинаковыми?

hello_html_m409dd6e9.png

1) 7b8b965ad4bca0e41ab51de7b31363a1.png

2) 21e2c0c0472b331622877accbe29b91b.png

3) c53191173d224aa0c56749fb3bce82f7.png

4) ac8f9f595908d1fb286b5613b028c420.png

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС индукции определяется выражением dadbeaeae328e2aa171afafd38e3751e.png , где 2f51310acab41649af988ccebfe4186d.png — поток магнитного поля через замкнутый контур. Поскольку ось вращения рамок перпендикулярна вектору магнитной индукции, величина магнитного потока изменяется со временем по закону: 11129a9da5bbd9b3487b3b0c38afe24a.png , в аргументе косинуса стоит угол между нормалью к контуру и вектором индукции магнитного поля, dbea18690b3a667b676dd99ebc225204.png — начальное значение угла, 5dbc98dcc983a70728bd082d1a47546e.png —площадь контура. Таким образом ЭДС индукции равна: dba070246a66dc834a17b56d4a744ef7.png . Амплитудное значение ЭДС равно: a816162e9aaa48742d986bccdb6b3f9a.png . Контур 2 имеет вдвое большую площадь, чем контур 1, следовательно для того, чтобы в амплитудное значение ЭДС индукции в нем было такое же, как в контуре 1, его нужно вращать с вдвое меньшей частотой, то есть с частотой c53191173d224aa0c56749fb3bce82f7.png .

Верно утверждение 3.

Задание 3. Проволочную рамку равномерно вращают в однородном магнитном поле так, что зависимость магнитного потока 2f51310acab41649af988ccebfe4186d.png через рамку от времени e358efa489f58062f10dd7316b65649e.png имеет вид: 0ce70917ed2e285e343a9ec9ab0b8396.png . Максимальное значение модуля ЭДС индукции, возникающей в рамке, равно



1) b8419f613c848eb036cdaefe4c10e320.png

2) 6d576bb3db86c9cf905ef0c284c527e3.png

3) 49ce7ebcde548eec28afe0b728e8bb13.png

4) 3b4aceeacb68cf8c4ea886732557d45b.png

Решение.

ЭДС индукции рассчитывается по формуле 9ec2092beecbaa816fd5c62bbf66f2af.png Максимальное значение синуса равно единице, следовательно, максимальное знаение модуля ЭДС индукции, возникающей в рамке равно e0590fc079f90c710c6f1c40498aa5b6.png

Верно утверждение 3.

Задание 4 Четыре проволочные рамки перемещают в области магнитного поля, создаваемого: а) прямым проводом с током; б) длинным соленоидом с током; в) тонким кольцом с током. Направления перемещения рамок показаны на рисунках.



get_file?id=17883



В какой из рамок будет возникать ЭДС индукции?

Решение.

ЭДС индукции возникает тогда, когда есть изменение магнитного потока через замкнутый виток.

Вокруг длинного провода с током возникает магнитное поле, магнитные линии которого — концентрические окружности, причём чем дальше от проводника, тем слабее магнитное поле. Поэтому перемещение рамки 1 не вызовет изменения магнитного потока, а следовательно, и не возникнет ЭДС индукции. Перемещение рамки с током 2 также не вызовет изменения магнитного потока через рамку.

В длинном соленоиде с током магнитные линии направлены по оси соленоида, поэтому перемещение рамки 3 не вызовет изменения магнитного потока, а следовательно, не возникнет и ЭДС индукции.

Магнитное поле кольца с током ослабевает с расстоянием, следовательно, при удалении от кольца магнитное поле через рамку будет ослабевать, поскольку площадь рамки не изменяется, магнитный поток будет ослабевать, возникнет ЭДС индукции.



Ответ: 4.

Задание 5. В некоторой области пространства, ограниченной плоскостями AB и CD, создано однородное магнитное поле. Металлическая квадратная рамка, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции магнитного поля, движется с постоянной скоростью d9a5fc0d37a2aa24b070ecce9bcde696.png направленной в плоскости рамки перпендикулярно её стороне (см. рисунок). На каком из графиков правильно показана зависимость от времени ЭДС индукции в рамке, если в начальный момент времени рамка начинает пересекать линию АВ, а в момент времени t0 передней стороной пересекает линию CD?get_file?id=18356



get_file?id=18357

Решение.

ЭДС индукции вычисляется по формуле: 500625623a3167cf5cc97a36de18f709.png где 2db95e8e1a9267b7a1188556b2013b33.png — длина вертикальной стороны рамки, заметим, что пока рамка полностью не вошла в магнитное поле или полностью не вышла из него ЭДС индукции постоянно и равно eb424e21871ef0a9abc5e2d2e4a295c5.png ЭДС индукции возникает тогда, когда возникает изменение магнитного потока через рамку, поэтому ЭДС индукции равна нулю когда рамка целиком находится в магнитном поле или целиком находится вне поля. Таким образом, верное значение ЭДС указано на рисунке 4.



Ответ: 4.

Задание 6. Северный полюс магнита вводят в алюминиевое кольцо. Как изменяется поток магнитной индукции внешнего магнитного поля, пронизывающее кольцо, при введении магнита в кольцо и выведении магнита из кольца? Как изменяется величина индукционного тока в кольце при увеличении скорости введения магнита?

get_file?id=16590

К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.



ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ


ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) Поток магнитной индукции при введении магнита в кольцо

Б) Поток магнитной индукции при выведении магнита из кольца

В) Индукционный ток в кольце


1) Увеличивается

2) Уменьшается

3) Не изменится



A

Б

В



Решение.

Мget_file?id=16591
агнитное поле полосового магнита неоднородно. Вблизи концов магнита оно сильнее, по мере удаления от них поле ослабевает. Поток магнитно индукции через кольцо пропорционален величине магнитного поля. Следовательно при введении магнита в кольцо, когда поле через него усиливается, поток магнитной индукции возрастает (А— 1). Напротив, при выведении магнита из кольца, когда поле через него ослабевает, поток магнитной индукции уменьшается (Б— 2). Согласно уравнению электромагнитной индукции, ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур. По закону Ома, величина индукционного тока пропорциональна ЭДС индукции. Поскольку при увеличении скорости введения магнита в кольцо, магнитный поток через него возрастает быстрее, заключаем, что величина индукционного тока при этом увеличивается (В— 1).

Задание 7. Учитель продемонстрировал опыт по наблюдению напряжения, возникающего в катушке при пролёте через нее магнита (рис. 1). Напряжение с катушки поступало в компьютерную измерительную систему и отображалось на мониторе (рис. 2).

get_file?id=16177 В опыте исследовалось



1) возникновение магнитного поля при изменении электрического поля

2) явление электромагнитной индукции

3) явление самоиндукции

4) действие силы Ампера

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, при изменении магнитного потока через замкнутый контур, в нем возникает ЭДС индукции, равная



19fa6f56b0e9ad852290288d663a734b.png





(В зависимости от того, увеличивается или уменьшается поток магнитного поля, знак ЭДС будет разный, то есть индукционный ток будет течь в разных направлениях (направление его определяется правилом Ленца)).



Правильный ответ: 2

Задание 8. Ученик изучал явление электромагнитной индукции, наблюдающееся при равномерном изменении модуля индукции магнитного поля, линии которого пронизывают поперечное сечение проволочной катушки. Для этого он измерял значения магнитного потока Ф через сечение катушки в разные моменты времени t. Ниже приведена полученная учеником таблица.



t, с

0

8

16

24

32

Ф, мВб

0

3,8

8,0

12,2

16,2



Погрешность измерения промежутков времени равна 0,001 с, а магнитного потока — 0,2 мВб. На каком из графиков правильно (в том числе с учётом погрешностей) построена зависимость ЭДС индукции ε, действовавшей в катушке, от времени t?



get_file?id=17900

Решение.

ЭДС индукции вычисляется по формуле: 620cf408cb3ec26963aaf8c525abf143.png Магнитная индукция изменяется равномерно, катушка не деформируется, следовательно, ЭДС постоянно. Вычислим ЭДС на нескольких промежутках:



dc1e7214e06cb3b319db0337539565af.png



То есть ЭДС равно примерно 0,5 мВ. Оценим погрешность, например, первого результата: вычислим значения с учётом погрешности, при этом погрешность измерения времени можно не учитывать, поскольку она мала:



b75ea3797f47e7e0cbac5fd879d1bb16.png



Таким значениям погрешностей соответствует график под номером 4.

4 уровень – углубленный

Задание 1. Плоская рамка из провода сопротивлением 5Ом находится в однородном магнитном поле. Проекция магнитной индукции поля на ось Ox, перпендикулярную плоскости рамки, меняется от 2da2650ca77d5e0e22032b7b85fdb89d.png до ad7585667cc8315e85e3ebb7c8c1d5fa.png . Площадь рамки f2cc06554b421bf8728ef08dc6b2b3f6.png . Какой заряд пройдет по рамке за время изменения поля?

Решение.

Согласно закону Ома, сила тока в рамке 2fd0f59108b7c701946676231c3366b7.png , где ЭДС индукции d4dfe9c8a67d205fd7dd5e0b8a4bbd2d.png .

Здесь R— сопротивление рамки, S— ее площадь, 5a72f1304af0783657605aed0e38201a.png — время изменения поля.

Поскольку df891c1eb9d410514099b8aad84f7caf.png , то dafe4f4e2dfadb83e59239df406eaab9.png , 2e4d15ac29993f1db6c3f458aa9e0d65.png .

Ответ: 3d139cf928fd15ec7695e4af7e4fab0b.png .
Задание 2. П-образный контур с пренебрежимо малым сопротивлением находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура (см. рис.). Индукция магнитного поля B = 0,2 Тл. По контуру с постоянной скоростью скользит перемычка длиной l = 20 см и сопротивлением R = 15 Ом. Сила индукционного тока в контуре I = 4 мА. С какой скоростью движется перемычка? Ответ приведите в м/с.2846.png

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока 571286850423e91db6d2802a4857bf03.png через замкнутый контур в нем возникает ЭДС индукции равная по величине 69b97d94b732adcac051689702ebac88.png . Поскольку сопротивлением П-образной части контура можно пренебречь, для тока в контуре имеем 4fb040257f30269a62fcc972b667121a.png . Определим изменение магнитного потока за время 92f562654f1655ce9e9c316c0a83f39d.png Величина магнитного поля не изменяется, следовательно, магнитный поток через контур растет только за счет увеличения площади контура. Обозначим искомую скорость перемычки через v. Тогда за время 5a72f1304af0783657605aed0e38201a.png перемычка сдвинется на 20b0d1e2cff5c3e990bbac50a2397885.png , а значит, поток увеличится на величину 5a9ff04eec8d38c823011c7eedd481d7.png . Скомбинировав все равенства, для искомой скорости имеем



d9b2fe2904859c43de5f1a8e1f8e9740.png .

Задание 3. get_file?id=16356
Из тонкой проволоки сделана рамка площадью 278be1dbefede4acd088aad6ce78a1b5.png и сопротивлением 9acabda8e5022f4db24cd4b9fcbc9426.png . Рамку помещают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Модуль индукции магнитного поля изменяется так, как показано на графике. Чему равна сила тока, который течет в рамке в момент времени 3693ba94fcc2ee80ff4abafda641ffa4.png ? Ответ приведите в мА.

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, при изменении магнитного потока через замкнутый контур в нем возникает ЭДС индукции, равная по величине скорости изменения потока: 757c84316555f0ad7d5e7b740ee82a53.png Так как площадь и ориентация рамки не изменяются, поток меняется только за счет изменения магнитного поля: 12786f9c7a3535283d9acffe5c4b77a7.png Наконец, по закону Ома, величина возникающего индукционного тока связана с ЭДС индукции и сопротивлением рамки соотношением: bfc294e5c19475ba05e8a4e4ea730501.png Из графика видно, что на протяжении интервала времени от 4 с до 5 с величина магнитного поля возрастала равномерно, поэтому скорость изменения магнитного поля в момент времени 3693ba94fcc2ee80ff4abafda641ffa4.png можно найти следующим образом: 5d93a76deea9a157be01622e0e7aba4c.png . Таким образом, сила тока в этот момент времени равна:

e9087fda1ef383ce589e768d03555940.png



Ответ: 40 мА.

5 уровень — качественные задачи

Задание 4. Замкнутое медное кольцо подвешено на длинных нитях вблизи катушки индуктивности, закрепленной на столе и подключенной к источнику постоянного тока (см. рисунок). Первоначально электрическая цепь катушки разомкнута. Как будет двигаться кольцо при замыкании цепи? Ответ поясните, используя физические закономерности.

hello_html_11964def.png

Решение.

1. При замыкании цепи катушки начинает изменяться поток вектора магнитной индукции через кольцо. По закону электромагнитной индукции в кольце возникает ЭДС индукции, появляется индукционный ток. В соответствии с правилом Ленца взаимодействие токов в кольце и в катушке приводит к тому, что кольцо отталкивается от катушки.

2. Затем кольцо возвращается в исходное положение, т.к. индукционный ток препятствует возможным колебаниям кольца на нитях.

3. Индукционный ток в неподвижном кольце вблизи катушки с постоянным током равен нулю, магнитные свойства меди выражены слабо, поэтому, вернувшись в исходное положение равновесия, кольцо остается неподвижным.

Список литературы

  1. Физика ЕГЭ — 2014 под редакцией Л. М. Монастырского Физика ЕГЭ2015-Ростов-на-Дону:Легион,2015

  2. Типовые тестовые задания. 25 вариантов заданий / М.Ю. Демидова, В.А.Грибов, Е.В. Лукашева, Н.И. Чистякова. – М. : Издательство «Экзамен,2015.

  3. Физика Задачник. 9-11 кл.: Пособие для общеобразовательных учреждений. ./ Н.И. Гольдфарб -7-е изд., стереотип– М. : Дрофа, 2003

  4. rus.reshuege.ru



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 20 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-112805

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"