Явление самоиндукции - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Цель урока. Закрепить знания учащихся о явлении электромагнитной индукции, изучить явление самоиндукции; ввести понятие “индуктивность”, формулу энергии магнитного поля.

Демонстрации. Проявление самоиндукции при замыкании и размыкании электрической цепи (по рис. 128, 129 учебника).

Содержание опроса. 1. Почему в алюминиевом кольце с прорезью не возникает индукционный ток при приближении магнита, а в сплошном — возникает? 2. Как определить направление индукционного тока в кольце? 3. Сформулируйте правило Ленца. 4. Составьте алгоритм решения задач на правило Ленца.

Содержание нового материала. Физическая суть явления самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока.

Закрепление материала. Вопросы после § 41.

Домашнее задание. § 41. Упражнение 38.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть регулятивными УУД при решении расчетных задач на применение формулы энергии магнитного поля тока; уметь объяснять явление самоиндукции; развивать навыки монологической и диалогической речи; учиться выражать свои мысли при ответах на вопросы после параграфа.

Личностные: сформировать познавательный интерес к изучению явления самоиндукции, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении новых знаний о магнитном поле; развивать ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения.

Общие предметные: изучить явление самоиндукции, пользуясь методами научного познания, планировать и выполнять эксперимент по изучению явления самоиндукции; применять полученные знания при решении расчетных задач на энергию магнитного поля тока; кратко и четко отвечать на вопросы после параграфа.

Частные предметные: наблюдать и объяснять явление самоиндукции; понимать физический смысл индуктивности и то, что появление индукционного тока при размыкании цепи свидетельствует об энергии магнитного поля тока; применять полученные знания в повседневной жизни.

Методические замечания

Изложение нового материала можно начать с рассмотрения частного случая электромагнитной индукции: возникновения индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней. Провести опыт по рисунку 128, а учебника. Обсудить причины возникновения переменных магнитных потоков, пронизывающих витки реостата и катушки соответственно. Прийти к выводу, что эти переменные магнитные потоки возникают благодаря изменению токов в самих этих устройствах — реостате и катушке. Начертить в тетрадях схему электрической цепи (рис. 128, б учебника), обратив внимание учащихся на условное обозначение катушки с железным сердечником внутри. Затем ввести понятие индуктивности, или коэффициента самоиндукции, буквенное обозначение этой физической величины, единицу в СИ. Рассмотреть, от чего зависит индуктивность катушки: формы, числа витков и наличия или отсутствия сердечника. Начертить график зависимости силы индукционного тока от времени в лампе 1 и лампе 2 (рис. 128, в учебника) и проанализировать его. Чем больше сила индукционного тока, тем большее противодействие он оказывает изменению силы тока, созданного источником. Поэтому ток в ветви с катушкой возрастает медленнее, чем в ветви с реостатом, и лампа 2 загорается с опозданием. Потом рассмотреть, что будет происходить в цепи при размыкании ключа. Лампа накаливания гаснет, а неоновая дает яркую кратковременную вспышку. Значит, уменьшение тока при размыкании цепи создает настолько мощный индукционный ток, противодействующий уменьшению тока в катушке, что напряжение на ней оказывается достаточным для зажигания лампы. Объявить, что в проделанном опыте мы наблюдали явление самоиндукции. Дать определение явления самоиндукции.

Следует обратить внимание учащихся на правила по ТБ при работе с электрическими цепями, в которых надо учитывать явление самоиндукции. Отметить, что в катушках с относительно небольшим числом витков, не имеющих сердечника, и тем более в прямых проводниках ток самоиндукции обычно невелик и не оказывает существенного влияния на процессы в электрической цепи. А появление мощного индукционного тока при размыкании цепи свидетельствует о том, что магнитное поле тока в катушке обладает энергией. Именно за счет уменьшения энергии магнитного поля и совершается работа по созданию индукционного тока. А накопилась эта энергия раньше, при замыкании цепи, когда за счет энергии источника тока была совершена работа по преодолению тока самоиндукции, препятствующего увеличению тока в цепи, и его магнитного поля. Затем дать (без вывода) формулу энергии магнитного поля тока.