Направление индукционного тока. Правило Ленца

Тема урока:Направление индукционного тока. Правило Ленца

. Цели урока:
- повторение опытов Фарадея по получению индукционного тока,
- введение понятие магнитного потока,
- установление правила для определения направления индукционного тока,
- развитие познавательного интереса, умения анализировать результаты опытов и делать выводы,
- воспитание самостоятельности.
Задачи

Обучающая: определение понятия направление  тока по правилу Ленца

Развивающая:  расширить естественнонаучную  систему взглядов на процессы, происходящие в природе, развитие зрительной памяти, внимания, смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, обобщать,.    

Воспитательная: развитие речи учащихся, наблюдательности, зрительного восприятия,  самостоятельности  в выдвижении гипотезы и формулирования выводов, воспитание коммуникативной культуры, умения оценивать себя и своих товарищей

Тип урока: урок изучение нового материала

Выполнила Керимова Ирина С.

Направление индукционного тока определяется правилом Ленца,  установленное в 1833 г. Э.X. Ленцем

 Индукционный ток, который возникает в замкнутом контуре, своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Т.е. индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.

Если вносить магнит в сплошное (целое) кольцо, то оно убегает от магнита, т.е. поворачивается перед ним. Если выдвигать магнит из кольца, то оно наоборот стремится догнать магнит. Если же кольцо разрезанное, т.е. не сплошное, то ничего не наблюдается.

Использование правила Ленца.

Определяем направление линий В внешнего магнитного поля.

Если ΔФ>0 (Ф усиливается), то линии В' и В направлены в разные стороны, т.е. В'↑↓В. Если ΔФ<0 (Ф уменьшается), то В'↑↑В.

За линиями В' по правилу правой руки определяем направление индукционного тока.

III. Закрепление.

На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока в кон­ту­ре опре­де­ля­ет­ся пра­ви­лом Ленца. Это пра­ви­ло уста­нав­ли­ва­ет­ся при по­мо­щи сле­ду­ю­ще­го опыта. Име­ет­ся два алю­ми­ни­е­вых коль­ца, со­еди­нен­ных алю­ми­ни­е­вой пе­ре­кла­ди­ной. Одно из этих колец имеет раз­рез (не за­мкну­тое), вто­рое коль­цо сплош­ное. Пе­ре­кла­ди­на уста­нов­ле­на на острие иглы, ко­то­рая за­креп­ле­на на под­став­ке. При­бли­жа­ем маг­нит к коль­цу, име­ю­ще­му раз­рез, – видно, что с си­сте­мой ни­че­го не про­ис­хо­дит. При при­бли­же­нии маг­ни­та к за­мкну­то­му концу, си­сте­ма на­чи­на­ет по­во­ра­чи­вать­ся (коль­цо от­тал­ки­ва­ет­ся от по­лю­са маг­ни­та) (см. Рис. 1). Если же на­деть коль­цо на маг­нит и затем вы­тя­ги­вать маг­нит из него, то коль­цо тя­нет­ся за маг­ни­том.

При­бли­же­ни­ем или уда­ле­ни­ем маг­ни­та от сплош­но­го коль­ца мы ме­ня­ем маг­нит­ный поток, ко­то­рый про­ни­зы­ва­ет пло­щадь коль­ца. Со­глас­но тео­рии яв­ле­ния элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции, в коль­це дол­жен воз­ник­нуть ин­дук­ци­он­ный элек­три­че­ский ток. Из опы­тов Ам­пе­ра из­вест­но, что там, где про­хо­дит ток, воз­ни­ка­ет маг­нит­ное поле. Сле­до­ва­тель­но, за­мкну­тое коль­цо на­чи­на­ет вести себя как маг­нит. То есть про­ис­хо­дит вза­и­мо­дей­ствие двух маг­ни­тов (по­сто­ян­ный маг­нит, ко­то­рый мы дви­га­ем, и за­мкну­тый кон­тур с током).

Так как си­сте­ма не ре­а­ги­ро­ва­ла на при­бли­же­ние маг­ни­та к коль­цу с раз­ре­зом, то можно сде­лать вывод, что ин­дук­ци­он­ный ток в неза­мкну­том кон­ту­ре не воз­ни­ка­ет.

При­чи­ны от­тал­ки­ва­ния или при­тя­ги­ва­ния коль­ца к маг­ни­ту

1. При при­бли­же­нии маг­ни­та

При при­бли­же­нии по­лю­са маг­ни­та коль­цо от­тал­ки­ва­ет­ся от него. То есть оно ведет себя как маг­нит, у ко­то­ро­го с нашей сто­ро­ны такой же полюс, как у при­бли­жа­ю­ще­го­ся маг­ни­та. Если мы при­бли­жа­ем се­вер­ный полюс маг­ни­та, то век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции коль­ца с ин­дук­ци­он­ным током на­прав­лен в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну от­но­си­тель­но век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции се­вер­но­го по­лю­са маг­ни­та (см. Рис. 2).

Рис. 2. При­бли­же­ние маг­ни­та к коль­цу

2. При уда­ле­нии маг­ни­та от коль­ца

При уда­ле­нии маг­ни­та коль­цо тя­нет­ся за ним. Сле­до­ва­тель­но, со сто­ро­ны уда­ля­ю­ще­го­ся маг­ни­та у коль­ца об­ра­зо­вы­ва­ет­ся про­ти­во­по­лож­ный полюс. Век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции коль­ца с током на­прав­лен в ту же сто­ро­ну, что и век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции уда­ля­ю­ще­го­ся маг­ни­та (см. Рис. 3).

Рис. 3. Уда­ле­ние маг­ни­та от коль­ца

Из дан­но­го опыта можно сде­лать вывод, что при дви­же­нии маг­ни­та коль­цо ведет себя также по­доб­но маг­ни­ту, по­ляр­ность ко­то­ро­го за­ви­сит от того, уве­ли­чи­ва­ет­ся или умень­ша­ет­ся маг­нит­ный поток, про­ни­зы­ва­ю­щий пло­щадь коль­ца. Если поток воз­рас­та­ет, то век­то­ры маг­нит­ной ин­дук­ции коль­ца и маг­ни­та про­ти­во­по­лож­ны по на­прав­ле­нию. Если маг­нит­ный поток сквозь коль­цо умень­ша­ет­ся со вре­ме­нем, то век­тор ин­дук­ции маг­нит­но­го поля коль­ца сов­па­да­ет по на­прав­ле­нию с век­то­ром ин­дук­ции маг­ни­та.

На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока в коль­це можно опре­де­лить по пра­ви­лу пра­вой руки. Если на­пра­вить боль­шой палец пра­вой руки по на­прав­ле­нию век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции, то че­ты­ре со­гну­тых паль­ца ука­жут на­прав­ле­ние тока в коль­це (см. Рис. 4).

Рис. 4. Пра­ви­ло пра­вой руки                                                                Закрепление материала

Во­про­сы в конце па­ра­гра­фа 10 (стр. 33)

Как фор­му­ли­ру­ет­ся закон элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции?

По­че­му в фор­му­ле для за­ко­на элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции стоит знак «-»?

 5. Подведение итогов, выставление оценок

6. Рефлексия: Что понравилось на уроке? Какие остались впечатления? Что-то осталось не понятным для вас?

На этом все, спасибо за урок

Домашняя работа: § 10