Тема урока. Явление электромагнитной индукции

Тип

Урока
:
Усвоение Новых Знаний. Цель

Урока
:
Показать Взаимосвязь Между Электрическим И Магнитным Полями ; Объяснить Суть Явления Электромагнитной индукции, Его Практическое Значение. Оборудование
:
Демонстрационные Гальванометры, Катушка, Соединительные Провода, Постоянные Магниты, Медное кольцо, Лампочка От Карманного Фонарика. План урока

Ход урока
I
.

Проверка

Домашнего

Задания
Проводится по вопросам и упражнениям после параграфа учебника. Физический диктант
Проводится по пособию [4]. II

Постановка

Учебной

Проблемы
Мы выяснили, что электрический ток всегда создает в пространстве магнитное поле. А
Нет ли обратной взаимосвязи?

Нельзя ли с помощью, например, постоянного магнита создать ток в проводнике и таким образом получить новый источник электрического тока? III

Изучение

Нового

Материала
Д
О начала XIX в. человечество знало только химические источники тока — гальванические элементы. Английский ученый Майкл Фарадей был убежден в существовании взаимосвязи между различными явлениями природы. Ведь можно преобразовывать тепловую энергию в механическую и наоборот, электрическую в химическую и наоборот. Поэтому в своем дневнике в 1822 г. Майкл Фарадей так и записал: «Превратить магнетизм в электричество!

» И
Шел к своей цели целых десять лет. Как напоминание о том, над чем ему все время следует думать, он даже носил в кармане магнит.

И
Такая взаимосвязь была установлена. Демонстрация 1.
Внутрь катушки, присоединенной к гальванометру, вводим полосовой магнит (рис. 88). Замечаем отклонение стрелки гальванометра, значит, в катушке возник электрический ток. Если заменить полюс магнита на противоположный, то стрелка отклонится в другую сторону. Обращаем внимание на то, что когда магнит остается неподвижным внутри катушки, ток не возникает. Чем быстрее происходит движение магнита относительно катушки — тем больше сила тока.

Выясним, обязательно ли магнит должен двигаться. Демонстрация 2.
Видоизменяем опыт. Проводник приводим в движение относительно неподвижного дугообразного магнита (рис. 89). Рис. 88 Рис.

89 Наблюдаемое явление носит название Электромагнитной индукции, А возникающий в проводнике ток называют Индукционным током («индукция» — наведение). В чем же суть наблюдаемого явления? Ответ на этот вопрос дан в трудах другого английского ученого Дж. Максвелла. Согласно его теории всякое изменение магнитного поля относительно проводника приводит к возникновению электрического поля и, как следствие, к появлению тока в проводнике, то есть электрическое поле может создаваться не только заряженными телами, но и изменяющимся магнитным полем. Такое электрическое поле называют Вихревым. Явление электромагнитной индукции лежит в основе получения электрического тока в промышленных масштабах (современные Генераторы тока).

Ток, направление и сила которого периодически изменяются, называют Переменным Током. Демонстрация 3.
Клеммы двух демонстрационных магнитоэлектрических гальванометров соединяют длинными проволоками. Если один из гальванометров покачивать так, чтобы его катушка колебалась, то стрелка другого гальванометра будет отклоняться. Учащимся предлагается объяснить явление. (Катушка, приходя в колебание, движется в магнитном поле, в результате чего возникает индукционный ток, который и фиксирует второй гальванометр. ) Демонстрация 4.
Катушку со стальным сердечником подключаем к источнику переменного напряжения 220 В.

Сверху на сердечник опускаем деревянное кольцо с укрепленной на нем медной проволокой, концы которой замкнуты на лампочку от карманного фонарика (рис. 90). Лампочка светится. Демонстрация 5. Н
А сердечник катушки из демонстрации 3 надеваем медное кольцо. При замыкании цепи кольцо подскакивает. Вопрос классу
—
Как можно объяснить наблюдаемое явление? (Ответ: Магнит ное поле индукционного тока, возникающего в кольце, оттал кивает его от катушки.) Демонстрация 6.
Катушку присоединяют к гальванометру. Внутрь катушки вносят длинную водопроводную трубу (длина трубы 50-100 см, и располагать Ее
Следует параллельно силовым линиям магнитного поля Земли), в катушке возникает ток (рис.

91). Если сильно ударить молотком по трубе, то тоже возникнет ток. Вопрос классу
—
Как можно объяснить наблюдаемое явление? (Ответ: Труба действует как магнит, поскольку находится в магнитном поле Земли. При ударе меняется степень намагничивания трубы, что приводит к изменению магнитного поля и, как следствие, к возникновению тока.

)

Рис. 90 Рис. 91 IV
.

Закрепление

Нового

Материала
Беседа — Почему иногда недалеко от места удара молнии могут сработать предохранители в осветительной сети или даже выйти из строя чувствительные электроизмерительные приборы? — Для исследования состояния стальных балок, рельсов на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают Ее
Вдоль балки. Если балка неоднородна (в ней есть трещины, полости т.

Д.), в гальванометре возникает ток.

Почему? — Как возникает вихревое электрическое поле? — Н
А столе две одинаковые катушки. Одна замкнута на гальванометр, а вторая разомкнута. В обе катушки одновременно вводят полосовые магниты.

Одинаковую ли работу необходимо совершить для этого? — Н
А вопрос: «При каком условии возникает индукционный ток?» — ученик ответил: «Когда магнит движется относительно проводника». Верно ли это? — Приведите примеры практического использования явления электромагнитной индукции. V.

Домашнее

Задание
1.

Выучить теоретический материал урока. 2.

Дополнительное задание.
Начертите схему параллельного соединения двух лампочек. Одна непосредственно включена в цепь источника тока, а вторая — последовательно с катушкой С железным сердечником. Опишите, как будут светиться лампочки при замыкании и размыкании цепи.