Работа силы Ампера. Магнитный поток. Электромагнитная индукция

Раздел долгосрочного плана:

Электромагнитная  индукция

Школа:

Дата:  

ФИО учителя:

Класс: 10  

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока: Работа силы Ампера. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

- анализировать принцип действия электромагнитных приборов (электромагнитное реле, генератор, трансформатор);

Критерии оценивание

Учащиеся понимают эвление электромагнитной индукции, могут привести примеры;

Понимают различие между физическим смыслом вектора магнитной индукции и потоком магнитного поля

Объясняют принцип работы трансформатора, электромагнитного реле и генератора.

Языковые цели

Знают определение явления электромагнитной индукции, правило Ленца, закон электромагнитной индукции.

Учащиеся должны использовать новые слова таким способом, который демонстрирует их понимание. Они должны понимать и быть в состоянии использовать физические термины, уметь обозначать их.

            Специальная предметная лексика и терминология:

Привитие ценностей

Развиваются навыки сотрудничества, умение критически мыслить, уважение к идеям окружающих, взаимоподдержки

Межпредметные связи

 Техника, математика

Навыки использования ИКТ

-видеофрагменты, просмотр и анализ

Предварительные знания

Понятие о магнитном поле, силовых линиях магнитного поля, магнитном потоке, плотности магнитного потока.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

(5-10 мин )

1. Вступительное слово учителя  (Мобилизующее начало урока.  Психологический настрой на урок.)

Проверка выполнения домашнего задания (сочетания контроля, самоконтроля и взаимоконтроля)

Цель: Проверить уровень усвоения учебного материала, выявить пробелы и  скорректировать их.

А)Актуализация опорных знаний

Форма: коллективная

Метод: индивидуальный

Прием: вопрос-ответ

Взаимопроверка

Вопросы:

Какие взаймодействия называются магнитными?

Какое поле называется магнитным?

Каковы основные свойства магнитного поля?

Что понимают силовыми линиями магнитного поля?

Какая сила называется силой Ампера?

Каков физический смысл вектора магнитной индукции?

Раздаточный материал

Приборы для демонстрации явления э/магнитной индукции

Середина урока

20 минут

2. Подготовка к активному усвоению и осмысления учебного материала (решение задач)

Цель: Обеспечить мотивацию и принятия учащимися цели учебно-познавательной деятельности.

            Форма: ППС и индивидуальная

Метод: поисково-эвристический

Проведём демонстрационный эксперимент. Наблюдаем действие выталкивающей силы на проводник, подключённый к источнику тока. При увеличении силы тока, действующая на проводник сила тоже увеличивается. Меняя наклон подставки, на которой находится магнит, убедились, что сила Ампера также изменилась.

Проблемная ситуация. Обсуждение в парах.

1.Почему проводник втягивается в подковообразный магнит или выталкивается из него?

2.Каким образом можно изменить направление силы Ампера в данном эксперименте?

 3.Каким образом можно увеличить  силу Ампера?

После обсуждения учащиеся записывают правило левой руки по определению направления и модуля силы Ампера.

Таким образом, при исследовании магнитного поля с помощью прямолинейного проводника с током экспериментально получили формулы для определения магнитной индукции: F= I· B· L·sin a— закон Ампера.

Максимальная сила Ампера вычисляется по формуле:   Fm= I ·ΔL· B

Как и любая другая сила, сила Ампера имеет возможность совершить работу. По определению механической работы:

(1)

• где
• — работа сил,
• — сила,
• — перемещение, совершённое силой,
• — косинус угла между силой и перемещением.

Рис. 1. Работа силы Ампера

Пусть в нашей системе проводник длиной , находящийся в однородном магнитном поле индукции , по которому течёт ток , движется под действием силы Ампера и перемещается на расстояние  (рис. 1). Тогда, при условии, что сила Ампера равна , получим:

(2)

Пометим  — площадь, «заметаемая» при движении проводника. Т.е. площадь, которую «прошёл» проводник во время движения. Тогда, в общем случае:

(3)

• где
• — работа силы Ампера,
• — сила тока в проводнике,
• — модуль вектора магнитной индукции,
• — площадь, «заметаемая» проводником при его движении,
• — косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к перемещению.

Рассказ об открытии электромагнитной индукции, Майклом Фарадеем.

Демонстрация опытов Фарадея

Выводы из опытов.

Образование электрического тока в проводящем контуре, который движется в постоянном магнитном поле, так , что число магнитных линий пронизывающих контур меняется или покоится в переменном во времени магнитном поле, называется - электромагнитной индукцией.

Электромагнитная индукция была открыта 29 августа 1831 года Майклом Фарадеем.

До 17 октября 1831 года Фарадей установил все особенности электромагнитной индукции.

В замкнутом контуре создается ток, если меняется количество линий магнитной индукции, проходящих через поверхность, охваченную этим контуром.

Индукционный ток тем больше, чем быстрее меняется число линий индукции, проходящих через поверхность, ограниченную контуром.

Совсем, не важно, находится ли контур в переменном магнитном поле или контур движется в постоянном поле. Главное, чтобы менялось число линий магнитной индукции, пронизывающих контур и тогда индукционный ток появится в контуре.

Магнитный поток – Ф

.

Для получения количественной зависимости для закона электромагнитной индукции введем величину магнитного потока. Рассмотрим плоский замкнутый проводник (контур) с площадью поверхности S, помещенный в однородное магнитное поле.

Ф = B S cosα

B ·cosα – проекция вектора магнитной индукции на нормаль к плоскости поверхности контура.

Ф = Вn··S

Наглядно магнитный поток можно представить, как величину, пропорциональную количеству линий магнитной индукции, проходящих через поверхность S.

Однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл, проходящее через поверхность 1 м², и перпендикулярное вектору магнитной индукции представляет собой магнитный поток.

Измеряется магнитный поток в веберах. 1Вб = 1Тл·1м2

Работа в группах. 1.Задания на определение направления и модуля силы Ампера.

Оценивание по марк-схеме.

Работа в группах. 2.Практическое применение силы Ампера в технике и быту. Учащиеся изучают  принцип действия приборов по ресурсам Bilimland, Youtube, и др

Группа 1. Учащиеся изучают  внутреннее строение и принцип действия электроизмерительных приборов, с последующей презентацией.

Группа 2. Учащиеся изучают  внутреннее строение и принцип действия электродвигателя.

Группа 3. Учащиеся изучают  внутреннее строение и принцип действия громкоговорителя, с последующей презентацией.

Оценивание учителя по критериям оценивания.

1.Доступность объяснения

2.Правильное объяснение принципа работы.

Видеоролик

Bilimland

https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/magnitnoe-pole/lesson/primenenie-ehlektromagnitnyx-sil

https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/magnitnoe-pole/lesson/primenenie-ehlektromagnitnyx-sil

Конец работы

5минут

3. Самостоятельное решение задачи (с последующей проверкой):

а) Проводник длиной 0,25 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого равен 0,6 Тл. Сила тока в проводнике 3 А. Найдите работу, которая была совершена при перемещении проводника на 0,01 м по направлению действия силы Ампера.

4.  Подведение итогов урока. Рефлексия (Какой момент урока для вас оказался наиболее сложным? Удалось ли справится с затруднениями?).

5. Домашнее задание:

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Все учащиеся будут:

Объяснять физический смысл понятия сила Ампера,

определять направление силы Ампера

Большинство учащихся будут:

Применять теоретические знания на практике.

Некоторые учащиеся будут: рассмотреть область применения полученных знаний и понимать принцип работы электроизмерительных приборов, электродвигателей, громкоговорителей

(1)             Устное оценивание ответов учащихся, похвала

(2)              Работа в парах по исследованию магнитного поля тока

(3)  Взаимооценивание ответов, гипотез и их доказательств

В процессе обработки результатов интерактивных опытов учащимися развивается критическое и логическое мышление. При обсуждении результатов работы в группах и коллективной, развивается уважение к чужому мнению, умение выражать свои мысли и общаться должным образом со сверстниками и одноклассниками. Соблюдение инструкций по технике безопасности в кабинете демонстрирует ответственность и уважение к жизни и здоровью других.

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?