Урок по теме «Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея» 9 класс.

Цель урока:

• Усвоение обучающимися физической сущности и практической значимости понятия явление электромагнитной индукции

• Формирование научного мировоззрения у учащихся, научной картины мира.

Задачи урока

Обучающие:

• изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения, понятие индукционный ток

• рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;

• показать причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции,

• способствовать актуализации, закреплению и обобщению полученных знаний, самостоятельному конструированию новых знаний.

Развивающие:

Развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.

Воспитательные:

• способствовать развитию познавательных интересов учащихся;

• формировать активную жизненную позицию учащихся, способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.(на примере биографии Фарадея)

• понимание ценности науки для удовлетворения бытовых, производственных и культурных потребностей человека.

• Здоровьесбережение.

Планируемые результаты обучения

1. Предметные

Уметь описывать и объяснять явление электромагнитной индукции. Приводить примеры практического использования электромагнитной индукции.

2. Метапредметные

-Познавательные

Приобретение опыта простых экспериментальных исследований. Представлять результаты измерений с помощью таблиц и выявлять на этой основе эмпирические зависимости. Осуществлять самостоятельный поиск информации в учебных текстах.

-Коммуникативные

Распределение функций при работе в паре.

-Регулятивные

Формирование навыков : выдвигать гипотезу, определять цель исследовательской деятельности, анализировать полученный результат, давать оценку своей деятельности на уроке .

3. Личностные

Формирование целостного научного мировоззрения,

Оборудование: магниты, катушки, миллиамперметры ,проектор, компьютер, компьютерная презентация, ЦОР.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления материала.

Методы обучения: объяснительно- иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята. Сегодня у нас открытый урок. Желаю вам творческого настроя и успешной работы

2. Мотивация.

Предлагаю начать урок с небольшого социологического исследования. Вы согласны? (Слайд №1)Поднимите руку те, кто всегда носит с собой мобильный телефон. А теперь те, кто постоянно не носит, но пользуется довольно часто. Для чего чаще всего используете мобильник? А еще для чего можно использовать? Мобильный телефон стал сейчас для многих необходимой вещью. Можно и с друзьями пообщаться, и музыку послушать, и найти нужные сведения в Интернете, и поиграть, но все это требует затрат энергии. Хорошо, если есть возможность подзарядить телефон, а если вы находитесь, например, в походе? Как поступить в подобном случае? Ваши предложения. Спасибо, но это не все возможные варианты. (Слайд № 2 с зарядным устройством). На данном слайде показано зарядное устройство, которое позволяет зарядить телефон без какого-либо источника тока. В розетку его включать не нужно. Как вы думаете, за счет чего оно работает?

Сегодня на уроке мы с вами должны узнать, как работает данное устройство, какое явление в нем происходит.

Открывается в презентации тема «Явление электромагнитной индукции»(Слайд №3)

3. Актуализация знаний

. Сегодня мы продолжим разговор о магнитном поле. На уроке мы познакомимся с очень интересным явлением, связанным с магнитным полем и с гениальным ученым, автором открытия этого явления Майклом Фарадеем. Но прежде, чем приступить к новой теме, я хочу, чтобы вы вспомнили что вы уже знаете о магнитном поле?

Презентация (Слайд №4)

1. На территории школы под землей зарыт провод, по которому течет электрический ток. Провод требует замены. Как с помощью приборов определить местоположение провода? Какие приборы можно использовать? (Компас или магнитная стрелка)

2. Назовите источники магнитного поля. (Эл.ток; движущиеся эл. заряды)

3. Кто и из какого опыта сделал это открытие? (Эрстед.Стрелка поворачивалась около проводника с током)

4. Чем создается поле постоянного магнита?(Гипотеза Ампера. Кольцевые микротоки)

4. Изучение нового материала

1. Итак, Эрстеда доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле . Значит, имея электрический ток, можно получить магнитное поле. - А нельзя ли наоборот, имея магнитное поле, получить электрический ток? Что для этого нужно сделать?

Такую задачу в начале XIXв. Попытались решить многие ученые. Швейцарский физик Жан-Даниэль-Колладон , английский физик Майкл Фарадей, Ампер практически одновременно занимались решением этой проблемы. Колладон даже немного опередил Фарадея, но зафиксировать свой результат ему не удалось, потому что он работал один. Ампер также «просмотрел» это явление. Фарадей был профессором университета, у него были помощники, которые помогли ему увидеть неизвестное до того времени явление.

До начала XIX в. человечество знало только химические источники тока - гальванические элементы. Английский ученый Майкл Фарадей был убежден в существовании взаимосвязи между различными явлениями природы. (Слайд№5) Магнитные и электрические поля связаны друг с другом. Эл.ток способен вызывать появление магнитного поля. А не может ли магнитное поле создать электрический ток? 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.

И только через10 лет он смог решить эту задачу. Мы с вами «откроем» то, что Фарадей не мог открыть 10 лет, за несколько минут.

2) Фронтальный Эксперимент.(Слайд №6-8)

-Листы с отчетом (заполняются учащимися в ходе эксперимента)

Определите ,по результатам опыта, при каком условии отклонялась стрелка миллиамперметра? т.е. возникал электрический ток?

Вывод: Только переменное магнитное поле наводит (индуцирует) электрический ток.

Давайте сформулируем и запишем в тетрадь определение электромагнитной индукции

«Электромагнитная индукция - явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре, который находится в переменном магнитном поле». (Слайд№9)

Такой ток называется индукционным.

3)Теперь давайте вернемся к зарядному устройству телефона. Какой принцип действия заложен в его устройстве?

Физкультминутка(деформация растяжения, кручения, мягкая бесшумная посадка)

4)Какой прибор создавал переменное магнитное поле в нашем эксперименте?

С помощью какого еще прибора мы можем создать такое же магнитное поле? Давайте посмотрим видеофрагмент.

ЦОР. ( Разновидность опыта Фарадея)

5)Мы с вами с легкостью проделали опыт по наблюдению явления электромагнитной индукции. Почему же великие умы мира 10 лет бились над решением этой задачи?

(приложение 2, нижний абзац)

Вывод о трудностях научного познания.

6) Еще я хотела бы обратить внимание на личность Майкла Фарадея. (приложение2, первый пункт)

-прочитайте его.

Из какой семьи был Фарадей?

Каким способом он добился успеха в жизни?

Вывод: «Каждый сам кузнец своей жизни»

7) Применение электромагнитной индукции

Важность этого явления для всего человечества (Слайд №10)

Майклом Фарадеем было сделано открытие, лежащее в основе, устройства генераторов всех электростанций мира.

На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии, оно вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники.

Электрический ток никогда не получил бы такого широкого распространения если бы его нельзя было так легко преобразовать. А его преобразование основано тоже на явлении электромагнитной индукции.

Совершенствование производительных сил приводит к переходу общества на новый уровень своего развития. (Смена общественных формаций)

Физические открытия позволяют улучшить технические устройства, что приводит к развитию производства, улучшению условий жизни людей.

5. Первичное закрепление (Слайд № 11)

1. Кем, когда и как было открыто явление электромагнитной индукции?

2. При каких условиях возникает индукционный ток в проводнике?

3. Какое значение имело открытие явления электромагнитной индукции?

6. Домашнее задание

п. 49, Ответить письменно на вопрос: Как повлияло открытие электромагнитной индукции на жизнь каждого человека и всего человечества?

7.Итоги урока

Сегодня на уроке мы с вами

• изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;

• рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток

• Убедились в важности этого явления для научно-технического прогресса;

8. Рефлексия (Слайд №12)

красная

синяя

На уроке я работал

активно

пассивно

Своей работой на уроке я

доволен

недоволен

Урок мне показался

коротким

длинным

За урок я

устал

не устал

Мое настроение

стало лучше

стало хуже

Материал урока мне

полезен

бесполезен

понятен

непонятен

интересен

скучен

Домашнее задание мне кажется

легким

трудным

Урока время истекло

И вам я очень благодарна

За то, что встретили тепло

И поработали ударно

Приложение1

Фронтальный опыт

Изучение явления электромагнитной индукции при относительном движении катушки и постоянного магнита.

Цель работы: Изучить явление электромагнитной индукции.

Оборудование: Подковообразный постоянный магнит, миллиамперметр, катушка, соединительные провода.

Порядок выполнения:

1. Соберите цепь.

2. Двигайте катушку к одному из полюсов.

3. Двигайте катушку от выбранного полюса.

4. Заполните таблицу.

Движение магнита

Поведение стрелки миллиамперметра

Состояние магнитного поля

Движение одним полюсом внутрь катушки

Остановка

Выдвигается из катушки

Остановка

Вдвигается другим полюсом внутрь катушки

Остановка

Выдвигается из катушки

Приложение 2

Детство и юность

Майкл родился в семье лондонского кузнеца, в которой едва сводили концы с концами. Образование его было самым заурядным, в школе он постиг лишь начальные навыки чтения, письма и арифметики. В 13-ти летнем возрасте Майкл попадает на обучение к владельцу книжной лавки и переплётной мастерской, где вначале работал разносчиком книг и газет, а затем в совершенстве овладел переплётным мастерством. Здесь же он много и жадно читал, пополняя свои знания самообразованием.

Однажды, зашедший в книжную лавку член Лондонского Королевского общества Денс, застал Майкла за изучением серьёзного научного журнала «Химическое обозрение» и был крайне удивлён этим. Он тут же предложил мальчику прослушать цикл лекций известного во всей Европе химика Дэви. Фарадей обратился к Деви с просьбой о работе в его лаборатории.

Вскоре администратор Королевского института сообщил Дэви об освободившемся месте в лаборатории, предложив: «Пусть он моет посуду. Если он что-нибудь стоит, то начнёт работать. Ежели откажется, то значит, никуда не годится».В 1813 Фарадей поступил на освободившееся место лаборанта в Королевский институт. Здесь позднее были выполнены все его работы, сначала в области химии, а затем - физики. Именно здесь в 1827 году он получил профессорское звание.

Закон электромагнитной индукции

После открытия в 1820 Х. Эрстедом магнитного действия электрического тока Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1822 он поставил перед собой задачу, которую записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество».

Многие годы настойчиво проводил опыт за опытом, пытаясь решить эту проблему. Все это время Фарадей вел дневник, записывая вопросы, которые намечались для исследования на отдельных листах, а затем постепенно разрешал их. Все заметки были аккуратно пронумерованы. Пунктуальный и трудолюбивый Майкл Фарадейназывал три обязательных компонента научной работы: выполнение, составление отчёта и опубликование.

29 августа 1831 было открыто явление электромагнитной индукции - явление порождения электрического тока переменным магнитным полем. Напряженная работа позволила Фарадею всесторонне и полностью исследовать это явление, которое без преувеличения можно назвать фундаментом, в частности, всей современной электротехники. Но сам Фарадей не интересовался практической выгодой от своих открытий, он стремился к главному - исследованию законов Природы.

17 октября 1831 года он окончательно решил задачу, поставленную десять лет назад. «…Магнит сразу был вставлен в катушку. Стрелка гальванометра показала мгновенное отклонение… Если магнит оставался внутри катушки, то стрелка снова приходила в свое прежнее положение и при вынимании его отклонялась в противоположном направлении» - так записал Фарадей сделанное им открытие.

Один из современников сказал о Майкле Фарадее: «Имея перед глазами общую картину научной деятельности Фарадея, мы живо чувствуем, что перед нами единственное в своем роде явление в истории науки. Правда, можно найти еще много исследователей, посвятивших всю свою жизнь или большую часть ее только одной главной задаче; но никому другому, пожалуй, не дано было достигнуть при добровольном самоограничении такой глубины при таком разнообразии».

Ампер

До Фарадея такие же опыты проводил я. Но я работал без помощника. Пока я после вдвигания магнита шел в другую комнату( во избежании ошибок, катушка с магнитом и амперметр были разнесены в разные комнаты), ток, возникавший во время движения магнита, уже исчезал. Так я пропустил открытие электромагнитной индукции.

РЕБУС

Приложение 3.

Опорные слова.

Компас

Магнитная стрелка

Электрический ток

Эрстед

Гипотеза Ампера

Кольцевые микротоки

Приложение 3.

Опорные слова.

Компас

Магнитная стрелка

Электрический ток

Эрстед

Гипотеза Ампера

Кольцевые микротоки

Приложение 3.

Опорные слова.

Компас

Магнитная стрелка

Электрический ток

Эрстед

Гипотеза Ампера

Кольцевые микротоки