Электромагнитная индукция — 9 и 11 класс
«Электромагнитная индукция» — готовый интерактивный урок по физике.
Физика · 9 и 11 класс
Об уроке «Электромагнитная индукция»
Готовый интерактивный урок физики для одиннадцатого класса: электромагнитная индукция. Ученик двигает магнит в катушке прямо на экране и смотрит, как оживает стрелка гальванометра, а потом останавливает магнит и сам замечает, что ток исчезает, хотя магнитное поле никуда при этом не делось.
Опыт Фарадея показан не как готовый вывод, а как наблюдение: магнит движется — стрелка отклоняется, магнит встал — стрелка вернулась в ноль, движение быстрее — отклонение больше. Из этих трёх фактов класс сам нащупывает, что причина тока — изменение магнитного потока, а не присутствие магнита.
Дальше урок добавляет направление и силу: правило Ленца отвечает, куда потечёт ток, а сила Ампера и сила Лоренца показывают, как магнитное поле толкает проводник с током и заряженную частицу. Обе силы разбираются на одной и той же схеме, поэтому левая рука работает в задачах обоих типов.
Темы урока «Электромагнитная индукция»
Три темы идут от наблюдения к правилу и дальше к силе: сначала опыт Фарадея показывает сам факт возникновения тока, потом правило Ленца объясняет его направление, а в конце силы Ампера и Лоренца описывают, что магнитное поле делает с током и с движущимся зарядом.
- Опыт Фарадея и магнитный потокДвигаем магнит в катушке — стрелка гальванометра оживает. Стоит неподвижно — тока нет. Быстрее движение — больше ЭДС.
- Правило ЛенцаИндукционный ток всегда противодействует изменению, которое его вызвало: катушка отталкивает вдвигаемый магнит.
- Сила Ампера и сила ЛоренцаКак магнитное поле толкает проводник с током и движущийся заряд. Правило левой руки — находим направление.
Индукционный ток возникает не от наличия магнитного поля, а именно от изменения магнитного потока через контур. Магнит вносят в катушку — стрелка гальванометра отклоняется; магнит останавливают — ток исчезает, хотя магнитное поле никуда не делось и осталось прежним. Количественно это записывает закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока через контур, взятой с обратным знаком. Обратный знак отвечает за направление тока, и словами его формулирует правило Ленца. Поэтому катушка отталкивает магнит, который в неё вдвигают, и притягивает тот, который вынимают.
Практика для учеников
В практике «Направление индукционного тока» магнит то вдвигают, то выдвигают, то держат неподвижно, а полюс меняется — ученик решает, есть ли ток и куда он течёт. Практика «Сила Ампера и Лоренца» даёт направления поля и тока, а найти нужно направление силы.
- Направление индукционного токазадачи-ситуацииМагнит вдвигают, выдвигают или держат; полюс то северный, то южный. Определи, есть ли ток и куда он направлен.
- Сила Ампера и Лоренцаправило левой рукиДаны направления поля и тока (или скорости заряда). Найди направление силы по правилу левой руки.
- смотрят, меняется ли поток через контур, а не просто есть ли поле
- направление индукционного тока находят по правилу Ленца
- направление силы Ампера и Лоренца — по правилу левой руки
Как проходить урок
- нажмите «Начать урок» — теория и практики идут по шагам, настраивать ничего не нужно
- открывайте с проектора: сцены рассчитаны на показ всему классу
- на этой странице открыта первая тема урока, остальные — после бесплатной регистрации учителя
- «Поделиться с учениками» даёт ссылку на весь урок: по ней ученик занимается без регистрации
Электромагнетизм в одиннадцатом классе и повторение перед экзаменом. Опыт Фарадея на экране снимает главную трудность темы: класс своими глазами видит, что ток появляется от изменения потока, а не от одного лишь присутствия магнита рядом с катушкой.
Сценарии урока
- Опыт с проектораУчитель двигает магнит в катушке на экране, останавливает его и просит класс объяснить, почему стрелка гальванометра тут же вернулась в ноль.
- Спор о направлении токаВ парах ученики спорят, куда потечёт ток при разных полюсах и направлениях движения магнита, и проверяют свой ответ правилом Ленца.
- Тренировка левой рукиПеред экзаменом ученик прогоняет задачи на силу Ампера и силу Лоренца, пока направление силы не начинает находиться левой рукой без раздумий.
Частые ошибки
- Считают, что ток течёт, пока магнит просто находится внутри катушки.
- Путают направление тока при внесении магнита с направлением при его удалении.
- Забывают, что магнитный поток зависит ещё и от ориентации контура.
Вопросы и ответы
Скольким ученикам можно отправить «Электромагнитную индукцию»?
Скольким угодно — девятому классу, одиннадцатому перед экзаменом, нескольким ученикам разом или одному на индивидуальном занятии. Каждый сам двигает магнит в катушке и определяет направление индукционного тока, попытку можно повторять сколько нужно, а разбор приходит после каждого ответа. В журнал к вам поступает поимённая отметка об открытии и прохождении урока до конца.
Что открыто в «Электромагнитной индукции» без бесплатного аккаунта?
Первая тема — опыт Фарадея и магнитный поток. Правило Ленца, сила Ампера и сила Лоренца открываются после бесплатной регистрации учителя, платить за неё не нужно. Ученику, который пришёл по вашей ссылке, урок доступен полностью, вместе с обеими практиками.
Что ещё есть в Нейрум помимо «Электромагнитной индукции»?
Рабочие листы, контрольные, задания для ЕГЭ и ОГЭ, планы уроков, презентации, проверка домашних работ, тематическое планирование и библиотека готовых материалов. Их собирает нейросеть по вашему запросу, и на это уходят токены подписки. Урок про магнит в катушке бесплатен и токенов не касается.
