Конспект урока и презентаци "Правило Ленца"

 О.Л. Ившина, учитель физики высшей категории

 МБОУ  « Турецкая средняя общеобразовательная школа аграрного направления»

План- Конспект урока в 9 классе. Базовый уровень.

Тема Направление индукционного тока. Правило Ленца

Цель:  Изучение правила Ленца;

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Оборудование: Приборы для демонстрации явления электромагнитной индукции(гальванометр, катушка, магнит), коромысло Ленца, дугообразный магнит проектор, компьютер.

                                                   Ход урока

Здравствуйте ребята.

Проверка усвоения изученного материала

Фронтальный опрос

1. Какую тему изучали на предыдущем уроке?( Явление электромагнитной индукции)

2. Кто открыл явление электромагнитной индукции?( английский физик Майкл Фарадей)

3. В чём заключается явление электромагнитной индукции ? (Возникновение электрического тока в замкнутом контуре, при любом изменении магнитного потока пронизывающего этот контур)

4. Воспроизведите эксперимент Фарадея

5. Вспомните закономерности этого явления, которые вы установили на лабораторной работе.  (Чем больше скорость движение магнита, тем больше индукционный ток. Направление индукционного тока зависит от полюсов магнита)

Вопрос: Как направлен ток в катушке, по часовой стрелки или против часовой стрелки ?

Почему не можете ответить на поставленный вопрос?

Не знаем как определить направление тока

        Задача урока: Научиться определять направление индукционного тока в катушке.

Исследуя все важнейшие стороны явления ЭМИ Фарадей установил несколько правил для нахождения направления индукционного тока, но это были только частные случаи.

Экран тема урока: Направление индукционного тока

Для того чтобы достигнуть поставленной цели мы воспользуемся физическим прибором  Коромысло Ленца. На коромысле находиться два витка от катушки из алюминия. Одно кольцо сплошное, а второе с разрывом.

Проведём эксперимент:

1        Вдвинем магнит в кольцо, которое имеет разрыв.

2        Вдвинем магнит в сплошное кольцо.

Вопрос: Что вы наблюдаете? (В первом случае кольцо не движется, во втором движется)

Вопрос: Почему? (В первом случае индукционный ток не возникает, так как кольцо имеет разрыв, а во втором случае в кольце возникает индукционный ток, вокруг кольца образуется магнитное поле. Магнитное поле кольца взаимодействует с магнитом ). Давайте поэкспериментируем и найдём закономерности в движении витка.

Приближаем северный полюс, удаляем северный полюс.

Приближаем южный полюс, удаляем северный полюс.

Возвращаемся к первому эксперименту

Вопрос: Как направлен индукционный ток в кольце, от вас или к вам?

Чтобы установить направление индукционного тока, исследуем это явление.

Направление индукционного тока

При внесении в катушку магнита в ней возникает индукционный ток. Если к катушке присоединить гальванометр, то можно заметить, что направление тока будет зависеть от того приближаем ли мы магнит или удаляем его.

Магнит будет взаимодействовать с катушкой либо притягиваясь, либо отталкиваясь от нее. Это будет возникать вследствие того, что катушка с проходящим по ней током, будет подобна магниту с двумя полюсами. Направление индуцируемого тока будет определять, где у катушки будет находиться какой из полюсов.

Если приближать к катушке магнит, то в ней будет возникать индукционный ток такого направления, что катушка обязательно будет отталкиваться от магнита. Если мы будет удалять магнит от катушки, то при этом в катушке возникнет такой индукционный ток, что она будет притягиваться к магниту.

Стоит отметить, что не важно каким полюсом мы подносим или убираем магнит, всегда при подносе катушка будет отталкиваться, а при удалении притягиваться. Различие состоит в том, что при приближении магнита к катушке магнитный поток, который будет пронизывать катушку, увеличивается, так как у полюса магнита кучность линий магнитной индукции увеличивается. А при удалении магнита, магнитный поток, пронизывающий катушку, будет уменьшаться.

Узнать направление индукционного тока можно. Для этого существует правило Ленца. Оно основано на законе сохранения. Рассмотрим следующий опыт.

Имеется катушка с подключенным к ней гальванометром. К одному и краев катушки начинаем подносить магнит, например, северным полюсом. Количество линий, которые будут пронизывать поверхность каждого витка катушки, будет увеличиваться. Следовательно, будет увеличиваться и значение магнитного потока.

Так как должен выполняться закон сохранения, должно возникнуть магнитное поле, которое будет препятствовать изменению магнитного потока. В нашем случае магнитный поток увеличивался, следовательно, ток должен течь в таком направлении, чтобы линии вектора магнитной индукции, создаваемые катушкой, были направлены в противоположном направлении линиям магнитной индукции, создаваемым магнитом.

То есть они должны в нашем случае быть направлены вверх. Теперь воспользуемся правилом буравчика. Направляем большой палец правой руки по необходимому нам направлению линий магнитной индукции, то есть - вверх. Тогда остальные пальцы укажут, в какую сторону должен быть направлен индукционный ток. В нашем случае, слева на право.

Аналогичный процесс происходит при удалении магнита. Убираем магнит, магнитный поток уменьшается, следовательно, должно возникнуть поле которое будет увеличивать магнитный поток. То есть поле линии магнитной индукции, которого будут сонаправлены с линиями магнитной индукции, создаваемыми постоянным магнитом. В нашем случае эти лини направлены вниз. Опять пользуемся правилом буравчика и определяем направление индукционного тока.

Правило Ленца.

Согласно правилу Ленца возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Более кратко это правило можно сформулировать следующим образом: индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока в контуре надо так:

1.      Определить направление линий магнитной индукции вектора В внешнего магнитного поля.

2.      Выяснить, увеличивается ли поток вектора магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром (ΔФ > 0), или уменьшается (ΔФ < 0).

3.      Установить направление линий магнитной индукции вектора В’ магнитного поля индукционного тока. Эти линии должны быть согласно правилу Ленца направлены противоположно линиям магнитной индукции вектора В’ при ΔФ > 0 и иметь одинаковое с ними направление при ΔФ < 0.

4.      Зная направление линий магнитной индукции вектора В’, найти направление индукционного тока, пользуясь правилом буравчика.

Направление индукционного тока определяется с помощью закона сохранения энергии. Индукционный ток во всех случаях направлен так, чтобы своим магнитным полем препятствовать изменению магнитного потока, вызывающего данный индукционный ток.

Решение задач на нахождение направления индукционного тока.

1.      Ток а проводнике КМ возрастает. Найти направление индукционного тока в контуре АВСД.

2.      Проводящий контур находится в постоянном МП. Перемычка АВ контура подвижна и перемещается, как показано на рисунке. Найти направление индукционного тока в контуре.

3.       Определить направление индукционного тока во внутреннем витке при перемещении ползунка реостата вправо.

Заключение.

Всесторонние исследования ЭМИ показали, что с помощью этого явления можно получить электрический ток любой мощности, что позволяет широко использовать электроэнергию в промышленности.

 Сейчас почти вся электроэнергия, используемая в промышленности, получается с помощью индукционных генераторов, принцип работы которых основан на явлении ЭМИ.

Поэтому Фарадей по праву считается одним из основателей электротехники.

Домашнее задание

•      §49 прочитать.

•       Знать правило и алгоритм с помощью которого можно определить направление индукционного тока.

•      Выполните задания на карточках

Скачано с www.znanio.ru