Пятница
18.08.17
18.30.11
Поиск
Категории раздела
мои статьи [10]
астрономия [12]
внеклассная работа [1]
воспитательная работа [2]
нормативные документы [3]
турниры и конкурсы [1]
контрольные работы [32]
самостоятельные работы [7]
другое [11]
сборники задач и другие книги [2]
уроки 6 класс [0]
уроки 7 класс [1]
уроки 8 класс [1]
уроки 9 класс [8]
уроки 10 класс [23]
уроки 11 класс [7]
учителю [2]
Новости партнеров
Социальные сети
РЕКЛАМА
http://redclick.ru/r/fiATbFZXWWAwOSE=/ http://wizard-banners.com/FD32cnlzYWxrYTI4
РЕКЛАМА
Облако тегов
олимпиаднику. ответы тесты егэ 2009 законы кабинет физики класс решения тестирование по физике Физика - задачи формулы экзаменационные билеты Учителю физики абитуриенту. Календарно-тематическое планировани Календарно-тематическое планировани календарно-тематическое планировани Календарно-тематическое планировани Календарно-тематическое планировани ученику Агрогородок Техтин анекласная работа физика и фольклор Информатика после школы контрольные самостоятельные физика МО учителей физики скорость света вязание крючком Рымкевич видео по физике сайт репетитор по физике милашка сайт для девочек занимательные опыты задачи с решенияи Решебник задач по физике сборники по физике Дидактический материал Сборники и книги по физике Абитуриенту ЦТ наши будни телепортация червоточина Кротовая нора задачи задачи 6 класс задачи с решениями олимпиада 7 класс олимпиаду олимпиалнику 7класс Олимпиаднику 8 класс Исаченкова 8класс Исаченкова 8 класс ссылки в поиск закон сохранения энергии ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ Исследовательская деятельность диффузия ссылки 9 класс Олимпиада энергосбережение возобновляемые источники энергии законы сохранени источники энергии охрана окружающей среды проблемы экологии экономия информационные технологии проектная деятельность возобновляемые источники брошюры альтернативные виды энергии презентация электрический ток проект видео мой город скачать самостоятельная работа 10 класс 11 класс ? класс самоястоятельная работа 7 класс контрольная работа теплобмен Котрольные работы контрольные работы самостоятельные работы Равновесие тел исследовательская работа оптика свет
Форма входа
Статистика
КАБИНЕТ ФИЗИКИ

Кабинет физики

Ученикам, абитуриентам, учителям! Олимпиады, презентации, контрольные работы, видео по физике и др.

добавить на Яндекс
Главная » Статьи » Методическая капилка » уроки 10 класс

Тема урока: Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Генератор

Цели  урока:

а) Обучающая: изучение электромагнитных явлений

б) Воспитательная: положительного отношения к знаниям; воспитание дисциплинированности

в) Развивающая: развитие мышления (классифицировать факты, делать обобщающие выводы и т. д.); развитие познавательных умений (формирование умений выделять главное, конспект, наблюдать); развитие умения владеть собой

 

Задачи  урока:

Изучить понятие «Электромагнитная индукция»

 

Обеспечение урока:

«Физика 9» (авторы Дынич В.И., Толкачев Е.А и др.)

«Справочник по элементарной физике» (авторы Лободюк В.А., Рябошапка К.П, Шулишова О.И.)

Ход урока:

1. Организационный момент – 1 мин

2. Проверка домашнего задания – 10 мин

3. Объяснение нового материала – 15 мин

4. Решение задач – 12 мин

5. Физкультурная минутка – 5 мин

6. Домашнее задание – 2 мин

 

Домашнее задание: стр. 19-20,  стр. 25 №6

 

Конспект урока:

Электромагнитная индукция

Опыт Эрстеда показал, что электрический ток создает магнитное поле. Тогда закономерно перед учеными возник вопрос: если электрический ток создает магнитное поле, то может ли магнитное поле создать электрический ток?

Задачу получить электрический ток с помощью магнитного поля решил английский ученый М. Фарадей. На это было затрачено около 10 лет упорного труда ученого.

 

 

Фарадей проводил опыты на установке, принципиальная схема которой представлена на рисунке 39. Проволочная катушка 1 соединялась через ключ с источником тока. При протекании тока в катушке 1 создавалось магнитное поле. Железный сердечник 3 усиливал это поле. Катушка 2 подключалась к гальванометру 4, который был способен фиксировать слабый ток. Фарадей предполагал, что, используя очень мощный источник тока, можно создать сильное магнитное поле, которое вызовет ток в катушке 2. Однако опыты с постоянным источником тока не давали ожидаемых результатов. Но неожиданно Фарадей обнаружил сильное отклонение стрелки гальванометра, причем это происходило в момент замыкания ключа в цепи катушки 1. При размыкании ключа стрелка гальванометра отклонялась в противоположную сторону. Из результатов опытов Фарадея можно сделать выводы: постоянный ток создает в катушке 1 постоянное магнитное поле. Это поле пронизывает витки катушки 2, но электрического тока в них не возбуждает.

В момент замыкания и размыкания ключа сила тока в катушке 1 увеличивается (при замыкании цепи) от нуля до постоянного значения и уменьшается (при размыкании) от этого значения до нуля. Изменяющийся ток создает в катушке 1 изменяющееся магнитное поле. Изменяющееся магнитное поле пронизывает витки катушки 2 и возбуждает в них электрический ток. Этот ток называется индукционным (наведенным).

Индукционный ток в проводнике представляет такое же направленное движение электронов, как и ток, созданный гальваническим элементом.

Явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре (в каждом витке катушки 2), если его пронизывает изменяющееся магнитное поле, есть электромагнитная индукция.

Опыты Фарадея можно видоизменить. Подключим катушку к гальванометру (рис. 40) и будем вводить в нее и выводить из нее постоянный магнит. При движении магнита стрелка гальванометра отклоняется то в одну (при введении магнита), то в другую (при выведении) сторону, регистрируя возникающий в катушке индукционный ток (см. рис. 40, а, б).

 

 

При увеличении скорости движения магнита сила индукционного тока увеличивается. К такому же результа­ту привело бы движение катушки вдоль неподвижного магнита. Но если магнит ввести в катушку и не менять его положение относительно катушки, сила индукционного тока станет равной нулю (см. рис. 40, в). Наконец, индукционный ток можно получить, если в постоянном магнитном поле (рис. 41) вращать замкнутый контур (рамку). Можно сделать наоборот: вращать не контур, а магнит. При вращении контура изменяется площадь, которую пронизывают линии магнитного поля, от максимальной величины до нуля. А это равнозначно тому, как если бы контур был неподвижен, а его пронизывало бы изменяющееся магнитное поле.

Главные выводы

1. С помощью магнитного поля можно получить электрический ток.

2. Индукционный ток в замкнутом контуре возбуждается изменяющимся магнитным полем, пронизывающим площадь, ограниченную контуром.

3. Чем больше скорость изменения магнитного поля, пронизывающего контур, тем больше сила возникающего в нем индукционного тока.

Контрольные вопросы

1.             Почему в опытах Фарадея так долго не был обнаружен индукционный ток?

2.             В чем суть явления электромагнитной индукции?

3.             Какую роль играет железный сердечник в установке для опытов Фарадея?

4.             Как будет изменяться сила индукционного тока, если скорость вращения контура (см. рис. 41) увеличится?

5.             Как повлияло бы на результаты опытов Фарадея увеличение числа витков в катушках 1 и 2 (см. рис. 39)? Почему?

 

Генераторы тока

Открыв явление электромагнитной индукции, Фарадей даже не подозревал, какое огромное значение его открытие будет иметь в практической жизни. Именно на этом явлении основано действие индукционных генераторов устройств, вырабатывающих электрический ток. Как работает генератор? Какую энергию он превращает в электрическую?

К генераторам (лат. generator — производитель) относятся любые устройства, преобразующие энергию того или иного вида в электрическую. Генератором является гальванический элемент (рис. 42), преобразующий хи­мическую энергию в электрическую. Генератор — это и знакомая вам из 8-го класса электрофорная машина, и солнечная батарея (см. рис. 42), и др. Но все названные виды генераторов имеют ограниченные области применения в силу того, что они либо не могут дать большой ток, либо имеют малую продолжительность действия.

Очевидное преимущество среди всех генераторов имеют индукционные генераторы (рис. 43), в которых механическая энергия превращается в электрическую.

 

Их действие основано на явлении электромагнитной индукции. Они имеют достаточно простое устройство и вырабатывают ток большой силы при высоком напряжении.

Простейшая модель индукционного генератора переменного тока представляет проволочную рамку, вращающуюся в постоянном магнитном поле (рис. 44). При вращении рамки ABDC в магнитном поле в ней возбуждается индукционный ток. Причем в каждой стороне рамки направление тока меняется на противоположное в течение каждого полуоборота, совершенного рамкой вокруг оси 001 Когда сторона АВ движется вверх, ток в ней течет от B к A (см. рис. 44, а). При повороте рамки на пол-оборота сторона АВ занимает положение CD (см. рис. 44, б) и движется вниз. Теперь ток в ней течет в направлении от А к В. Причем сила индукционного тока в каждой стороне рамки будет иметь максимальные значения в те моменты, когда плоскость рамки параллельна линиям магнитного поля. Когда плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитного поля, сила тока в ней равна нулю.

 

 

Концы рамки припаяны к отдельным кольцам. Кольца изолированы друг от друга. В контакте с кольцами находятся две щетки М и К, изготовленные из хорошо проводящего вещества (угля, меди). Таким образом, от щеток через гальванометр (или резистор), замыкающий цепь рамки, идет переменный ток.

Для многих целей, например для очистки металлов, для зарядки аккумуляторов, для никелирования, необходим постоянный ток. Чтобы получить постоянный ток от генератора переменного тока, достаточно использовать такое устройство, как коллектор (лат. collector— собиратель). В рассмотренной модели генератора коллектор представляет собой разрезанное пополам кольцо.

Каждая половина кольца припаяна к концам А и С рамки (см. рис. 41). Щетки М и К при вращении рамки переходят с одного полукольца на другое, так что от щеток к нагрузке идет пульсирующий ток одного направления (рис. 45).

 

В рассмотренной модели вращалась рамка, но можно было сделать наоборот: вращать магнит, а рамку оставить неподвижной. Вращающаяся часть генератора называется ротором, а неподвижная — статором.

В промышленных генераторах (см. рис. 43) сильное магнитное поле создается с помощью электромагнита, который вращается и является ротором. Обмотки с большим количеством витков, в которых возбуждается индукционный ток, размещаются в пазах неподвижного сердечника. Эта система называется статором. Современные генераторы — это сооружения больших (несколько метров) размеров. Они являются частью электростанций. Ротор монтируется на массивной оси, связанной с турбиной, которую вращает падающая вода (на гидроэлектростанциях) или пар высокого давления (на тепловых электростанциях).

 

Главные выводы

1.  Генератор представляет собой устройство, способное превращать энергию любого вида в электрическую.

2.Действие индукционного генератора основано на явлении электро­магнитной индукции.

3.В индукционном генераторе механическая энергия вращения ротора превращается в электрическую энергию индукционного тока, возбужденного в статоре.

Контрольные вопросы

1.     Что такое генератор?

2.     Как в индукционном генераторе происходит превращение механической энергии в электрическую?

3.     Почему о генераторе постоянного тока говорят, что «это двигатель наоборот»?

4.     Как генератор переменного тока превратить в генератор постоянного тока?

Категория: уроки 10 класс | Добавил: Admin (17.09.09) | Автор: Татьяна W
Просмотров: 8568
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]