Тема уроку. Електромагнітна індукція

Мета. Формувати поняття про явище електромагнітної індукції. На історичному матеріалі довести, що пізнання – тривалий і складний процес. Розвивати вміння учнів виконувати логічні операції порівняння та узагальнення.

Обладнання: котушки, магніт, батарея елементів, гальванометр.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

1. Актуалізація опорних знань.

Давайте розглянемо плакат “Повторення матеріалу, вивченого в 10 класі”.

Повторення матеріалу, вивченого в 10 класі Електродинаміка Що вивчає? Закон збереження електричного заряду Закон Ома Закон Джоуля – Ленца Закон електролізу правило свердлика напрям вектора магнітної індукції правило лівої руки

2. Пояснення нового матеріалу.

Історична довідка.

Майкл Фарадей (22.09.1791 – 25.08.1867) – англ. фізик. Народився в Лондоні. Освіту здобув самостійно. Був прийнятий у 1813р. асистентом у лабораторію видатного фізика і хіміка Г.Деві. 1825р. – директор Лабораторії Королівського інституту. Поставив мету “перетворити магнетизм в електрику”. 1831р. – відкрив явище електромагнітної індукції.

Електричний струм, міркував Фарадей, здатний намагнітити кусок заліза. А чи може магніт у свою чергу спричинити електричний струм? Тривалий час цей зв‘язок виявити не вдавалося. Важко було збагнути головне: тільки рухомий магніт або змінне в часі магнітне поле збуджують електричний струм у котушці.

Які випадковості могли зашкодити відкриттю показує такий факт. Майже одночасно з Фарадеєм добути електричний струм у котушці за допомогою магніту пробував швейцарський фізик Колладон. Під час експерименту він користувався гальванометром, легка магнітна стрілка якого містилася всередині котушки приладу. Щоб магніт безпосередньо не впливав на стрілку, кінці котушки Колладон вивів у сусідню кімнату і там приєднав до гальванометра. Вставивши магніт у котушку, Колладон ішов у сусідню кімнату і з сумом переконувався в тому, що гальванометр не показував струму. Але якби він попросив займатися магнітом когось іншого, то сталося б чудове відкриття.

Явище електромагнітної індукції – це виникнення електричного струму в провідному контурі, який або розміщено нерухомо в змінному магнітному полі, або переміщується в постійному магнітному полі так, що кількість ліній магнітної індукції, які пронизують контур, змінюється.

Спочатку відкрили електромагнітну індукцію в нерухомих один відносно одного провідниках під час замикання і розмикання кола. Потім Фарадей за допомогою дослідів довів, що струм виникає, коли котушки переміщуються одна відносно одної. Знаючи праці Ампера, Фарадей розумів також, що магніт – це сукупність маленьких струмів, які циркулюють у молекулах. Пізніше він виявив індукційний струм у момент всування (або виймання) магніту.

Протягом одного місяця Фарадей за допомогою дослідів відкрив усі істотні особливості явища електромагнітної індукції.

Тепер досліди Фарадея може повторити кожний. Для цього треба мати дві котушки, магніт, батарею елементів і досить чутливий гальванометр.

В установці зображений на (мал..1,а), індукційний струм виникає в одній з котушок під час замикання або розмикання електричного кола другої котушки, нерухомої відносно першої. В інших дослідах він виникає, коли за допомогою реостата (мал.,1,б) змінювати силу струму в одній з котушок; під час руху котушок одна відносно одної (мал.2,а); під час руху постійного магніту відносно котушки (мал..2,б).

Отже, у замкненому провідному контурі виникає струм, коли змінюється кількість ліній магнітної індукції, що пронизують площу, обмежену цим контуром.

І чим швидше змінюється кількість ліній магнітної індукції, тим більший виникає струм.

У провідному замкнутому контурі виникає електричний струм, коли контур розміщений у змінному магнітному полі або рухається у незмінному з часом полі так, що змінюється кількість ліній магнітної індукції, які пронизують контур.

2. Узагальнення і систематизація.

Питання до класу:

1. Яка основна відмінність змінних електричних і магнітних полів від постійних?

2. У чому полягає явище електромагнітної індукції?

3. В яких випадках у замкнутому провіднику, який міститься в магнітному полі, виникає індукційний струм?

4. Замкнуте металеве кільце рухається в однорідному магнітному полі поступально. Чи виникає струм у кільці? Чому?

   4. Повідомлення домашнього завдання.

1. §1

2. Повторити розділ “Електродинаміка” (10 кл.).