План – конспект урока «ЭДС индукции в движущихся проводниках» (11 класс)

План – конспект урока
«ЭДС индукции в движущихся проводниках»

Выполнила студентка 5 курса
группы ФМ-112
очной формы обучения
физико-математического образования
Кежутина Ольга Владиславовна
Дата проведения: 21.09.16
Владимир 2016Тема урока: ЭДС индукции в движущихся проводниках.
Класс: «11б»
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Методы изучения: объяснительно-иллюстративный с элементами эвристической беседы
Вид урока: урок-беседа.
Цель: выяснить условия возникновения ЭДВ в движущихся проводниках.
Задачи:
Образовательные: Дать понятие об энергетической характеристике индукционного электрического тока, возникающего в движущихся проводниках.
Воспитательные: Формирование умения культуры общения (внимательно слушать друг друга, анализировать услышанное), умения работать коллективно и в парах.
Развивающие: Развитие физического мышления учащихся, расширение понятийного аппарата учащихся, формирование умений анализировать информацию, делать выводы из наблюдений и опытов.
Оборудование: Гальванометр, магнит, проводник.
Ход урока:
Этап урока Время Деятельность учителя Деятельность ученика Методика
Организационный этап.
12.00 – 12.01 -Здравствуйте, ребята, садитесь.
Представляется.
Ученики настраиваются на урок. Актуализация знаний.
12.02–12.06 Фронтальный опрос:
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Сформулируйте закон электромагнитной индукции.
Что называется магнитным потоком?
Формула нахождения магнитного потока. Ученики отвечают на вопросы:
1.явление электромагнитной индукции заключается в том, что ток возникает, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий контур.
2. ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром: εi=∆Ф∆tεi=-∆Ф∆t.
3.Магнитным потоком Ф (потоком вектора магнитной индукции) через поверхность площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла а между векторами В и n.
4.Ф=В∙S∙cosα α=(B;n)Мотивационный этап. 12.07 -12.09 На сегодняшнем уроке мы продолжаем исследовать причины возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре. На прошлых уроках мы с вами установили тот факт, что индукционный ток в контуре возникает либо если контур покоится в переменном магнитном поле, либо если он движется в постоянном магнитном поле. Первое условие возникновения индукционного тока мы с вами уже рассмотрели, и теперь двигаемся дальше. (Делаем схему)
Запись темы на доске: «ЭДС индукции в движущихся проводниках». Наблюдают, отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы.
Изучение нового материала.
12.10– 12.25  Итак, В первом случае, когда проводник покоится в переменном магнитном поле, мы уже научились определять направление индукционного тока. По какому правилу мы сможем определить направление индукционного тока в этом случае? Правильно. Необходимо теперь научится определять направление индукционного тока в случае если проводник движется в постоянном магнитном поле.
При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним. Поэтому на заряды со стороны магнитного поля действует сила Лоренца. Она-то и вызывает перемещение зарядов внутри проводника. ЭДС индукции, следовательно, имеет магнитное происхождение.
На многих электростанциях земного шара именно сила Лоренца вызывает перемещение электронов в движущихся проводниках.
Вычислим ЭДС индукции, возникающую в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле (рис. 2.10). Пусть сторона контура MN длиной Iскользит с постоянной скоростью  вдоль сторон NC и MD, оставаясь все время параллельной стороне CD. Вектор магнитной индукции  однородного поля перпендикулярен проводнику и составляет угол α с направлением его скорости.

Из закона электромагнитной индукции мы знаем что: εi=∆Ф∆t.
Рассмотрим чему в этом случае будет равно изменение магнитного потока.
∆Ф=∆(BScos90°-α)Обратите внимание на то что угол α это угол между векторами скорости и магнитной индукции, однако в определении магнитного потока берется угол между вектором нормали к плоскости проводника и вектором магнитной индукции, поэтому в нашем случае мы берем угол 90°-α.

Отсюда получаем:
εi=∆Ф∆t=∆(BScos90°-α)∆tТеперь обратим внимание на те величины, которые не меняются (константы), их можно вынести за знак ∆. Это B и cos90°-α и с учетом формул приведения.
Получаем: εi= Bsinα∆S∆tРассмотрим ∆S=lv∆t (из рисунка).
Окончательно получим:
εi= Bsinαlv∆t ∆t=vBsinαεi=vBlsinα– ЭДС индукции в движущихся проводниках, где
v- скорость движения проводника,
B- магнитная индукция,
l- длина активной части проводника,
α- угол между векторами v и B.
Итак, мы выяснили, как вычислить ЭДС индукции в движущихся проводниках, теперь давайте выясним, как определить направление индукционного тока в движущихся проводниках.
Причиной появления этой ЭДС является сила Лоренца, действующая на свободные заряды в движущемся проводнике. Поэтому направление индукционного тока в проводнике будет совпадать с направлением составляющей силы Лоренца на этот проводник.
С учетом этого можно сформулировать следующее для определения направления индукционного тока в движущемся проводнике (правило левой руки):
нужно расположить левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции B⃗  входил в ладонь, четыре пальца совпадали с направлением скорости υ⃗ проводника, тогда отставленный на 90° большой палец укажет направление индукционного тока
Примеры: Самолет, поезда. Отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы, делают записи в тетрадях.
По правилу Ленца.
Вспомним чему равен магнитный поток.
Закрепление изученного материала
12.26 -12.40
Предлагает решить задачу:
№912.
На рисунке 100 представлены различные случаи электромагнитной индукции. Решить задачу для каждого случая.

№928. Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции.
№930.

Решают задачи у доски и на местах. Подведение итогов. Домашнее задание.
12.41-12.43 Выставление и обоснование отметок. Запись домашнего задания.
Д/З: §12 -13, №929
Записывают домашнее задание Рефлексия 12.44 -12.45 Организуется беседа с целью осмысления участниками урока своих собственных действий в ходе урока.
Вопросы:
1. Что нового вы для себя узнали на уроке?
2. Понятен ли был материал урока?
3. Понравился ли вам урок? Принимают участие в беседе