Урок по физике для 11 классf на тему "Использование электромагнитной индукции"

Урок физики в 11 классе

по теме «Использование электромагнитной индукции»

Тема урока: Использование электромагнитной индукции

УМК:

1) Л.Э.Генденштейн, Ю.И. Дик. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций (базовый уровень), М.: Мнемозина, 2015.

2) Л.Э.Генденштейн, Л.А. Кирик, И.М. Гельфгат, И.Ю. Ненашев. Физика. 11 класс. Задачник для общеобразовательных организаций (базовый уровень). М.: Мнемозина, 2015.

Цели урока:

1.     Образовательная:

·        продолжить работу над формированием понятия об электромагнитном поле как виде материи и доказательством его реального существования;

·        совершенствовать навыки решения качественных и расчетных задач

2.     Развивающая:

продолжить работу с учащимися

·        над формированием представлений о современной физической картине мира;

·        над формированием умений раскрывать взаимосвязь между изученным материалом и явлениями жизни;

·        над расширением кругозора учащихся

3.     Воспитательная:

·        научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни

Демонстрации:

1.     Трансформатор.

2.     Фрагменты CD-диска «Физика 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий» (Flash-ролики):

·                                      «Запись и считывание информации на магнитной ленте»;

·                                      «Схема транспортировки электроэнергии к потребителю»;

·                                      «Выработка электроэнергии»;

·                                       «Схема работы детектора металлических предметов».

3.     Презентации:

·                          «Электромагнитная индукция» (актуализация знаний);

·                          «Электромагнитная индукция» (тесты, I часть);

·                          «Электромагнитная индукция» (тесты, II часть);

·                          «Трансформатор»;

·                          «Другие применения электромагнитной индукции».

         (Файлы с Flash-роликами и презентациями к уроку прилагаются.)

Ход урока:

I.      Актуализация:

Перед тем, как рассматривать новый материал, ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы (см. презентацию «ЭМ индукция, актуализация знаний»):

1.     В чем заключается явление ЭМ индукции?

2.     Причины изменения магнитного потока (написать формулу).

3.     Закон Фарадея – Максвелла.

II.   Выполнение тестов на листочках (с последующей проверкой), см. презентацию «ЭМ индукция, тесты I часть»

(Ответы: 1Б, 2Б, 3В, 4А, 5 В) – 5 мин

III. Новый материал.  Использование электромагнитной индукции

1. При изучении по информатике темы «Носители информации» мы говорили о дисках, дискетах и т.д. Оказывается, запись и считывание информации с помощью магнитной ленты основано на применении явления ЭМ индукции.

Запись и воспроизведение информации с помощью магнитной ленты (фрагмент диска «Запись и считывание информации на магнитной ленте» – 3 мин)

2. Рассмотрим устройство и принцип действия такого прибора, как ТРАНСФОРМАТОР, см. презентацию «Трансформатор»

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции

Трансформатор – аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте.

В простейшем случае трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, на который надеты две катушки с проволочными обмотками. Та из обмоток, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной, а та, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

• повышающий трансформатор
• понижающий трансформатор

Работа трансформатора (проведение опыта)

• загорание лампочки во вторичной катушке (объяснение данного опыта)
• принцип работы сварочного аппарата (почему витки во вторичной катушке понижающего трансформатора толще?)
• принцип работы печи (мощность в обеих катушках одинакова, а сила тока?)

При передаче энергии на большое расстояние используются понижающие и повышающие трансформаторы (фрагмент диска «Схема транспортировки электроэнергии к потребителю» - 2 мин).

3. Примеры технического использования электромагнитной индукции: трансформатор, генератор электрического тока – основной источник электричества.

Благодаря открытию электромагнитной индукции стала возможной выработка дешевой электрической энергии. Основой работы современных электростанций (в том числе и атомных) является индукционный генератор.

Генератор переменного тока (фрагмент диска «Выработка электроэнергии» - 2 мин)

Индукционный генератор состоит из двух частей: подвижного ротора и неподвижного статора. Чаще всего статор представляет собой магнит (постоянный или электрический), создающий исходное магнитное поле (его называют индуктором). Ротор состоит из одной или нескольких обмоток, в которых под действием изменяющегося магнитного поля создается индукционный ток. (Другое название такого ротора — якорь).

Изменение магнитного поля, пронизывающего обмотки ротора, производится его принудительным вращением, которое на электростанциях обеспечивается различного рода турбинами. Турбины, в свою очередь, приводятся во вращение струями водяного пара, полученного в огромных паровых котлах за счет сжигания угля или газа (теплоэлектростанции) или распада вещества (атомные электростанции). В гидроэлектростанциях турбины вращаются водой, падающей с большой высоты.

4. Другие применения ЭМ индукции (см. презентацию «Другие применения ЭМ индукции»):

• обнаружение металлических предметов – специальные детекторы (фрагмент диска «Схема работы детектора металлических предметов»);
• поезд на магнитных подушках;
• токи Фуко (вихревые токи) - замкнутые индукционные токи, возникающие в массивных проводящих телах. Появляются либо вследствие изменения магнитного поля, в котором находится проводящее тело, либо в результате такого движения тела, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий это тело (или какую-либо его часть).

Как и любые другие токи, вихревые токи оказывают на проводник тепловое действие: тела, в которых возникают такие токи (устройство электропечей для плавки металлов и СВЧ – печей).

Выводы, оценки.

1.     ЭМ индукция – ее практическое применение (приведите примеры практического применения ЭМ индукции)

2.     ЭМ волны – самый распространенный вид материи, а ЭМ индукция – частный случай проявления ЭМ волн.

IV.            Выполнение тестов на листочках (с последующей проверкой), см. презентацию «ЭМ индукция, тесты II часть»

(Ответы: 1В, 2А, 3А, 4Б.)

V.   Домашнее задание: §8, 10, задачник № 6.10, 7.12, 7.27.