Электромагнитная индукция кратко и понятно 11 класс презентация

Обновлено: 30.06.2024

Презентация на тему: " Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции." — Транскрипт:

1 Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции.

2 Цель: познакомиться с явлением электромагнитной индукции; показать значение этого явления для физики и техники; ввести понятие вихревого электрического поля.

3 1. История открытия явления ЭМИ. 2. Опыты Фарадея. 3. Магнитный поток. 4. Явление ЭМИ. 5. Причина возникновения индукционного тока. 6. Вихревое электрическое поле. 7. Применение вихревого электрического поля. 8. Закон ЭМИ.

7 Опыты Фарадея по исследованию ЭМИ можно разделить на две серии: -возникновение индукционного тока при вдвигании и выдвигании магнита (катушки с током); -возникновение индукционного тока в одной катушке при изменении тока в другой катушке.

8 Опыты Фарадея 1 серия опытов2 серия опытов

9 Вывод из опытов Фарадея: индукционный ток в катушке возникает тогда, когда изменяется число линий магнитной индукции, пронизывающих катушку.

10 Магнитным потоком Ф (потоком магнитной индукции) через замкнутый контур называют физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь контура S и на косинус угла между вектором В и перпендикуляром к плоскости контура.

11 На основании опытов Фарадея можно сделать вывод о том, при каких условиях может наблюдаться явление ЭМИ: Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении индукционного тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром.

12 Выполнение условия возникновения ЭМИ – изменение магнитного потока через контур – можно осуществить двумя способами: Движение контура в постоянном магнитном поле Изменение во времени магнитного поля, в котором покоится контур

13 Движение контура в постоянном магнитном поле Индукционный ток при движении проводящего контура в постоянном магнитном поле вызывает сила Лоренца, действующая на свободные заряды в проводнике

14 Изменение во времени магнитного поля, в котором покоится контур Индукционный ток в неподвижном замкнутом контуре, находящемся в переменном магнитном поле, вызывается электрическим полем, порождаемым переменным магнитным полем (вихревым электрическим полем)

15 Отличие вихревого электрического поля от электростатического 1)Оно не связано с электрическими зарядами; 2)Силовые линии этого поля всегда замкнуты; 3)Работа сил вихревого поля по перемещению зарядов на замкнутой траектории не равна нулю.

16 Закон ЭМИ: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

17 Закрепление Вопросы на стр. 107

Образовательные – раскрыть сущность явления электромагнитной индукции; разъяснить учащимся правило Ленца и научить их пользоваться им для определения направления индукционного тока; разъяснить закон электромагнитной индукции; научить учащихся производить расчет ЭДС индукции в простейших случаях.
Развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить и обобщать. Развивать мотивы учения и интерес к физике. Развивать умение видеть связь между физикой и практикой.
Воспитательные – воспитывать любовь к ученическому труду, умение работать в группах. Воспитывать культуру публичных выступлений.

План урока:

Изучение зависимости индукционного тока (и ЭДС индукции) от числа витков в катушке и скорости изменения магнитного потока.

2. Беседа, просмотр презентации. Слайд 7.

4. Работа в тетрадях, выполнение рисунков, работа с учебником.

I. Организационный момент

1. Электрические и магнитные поля порождаются одними и теми же источниками – электрическими зарядами. Поэтому можно сделать предположение о том, что между этими полями существует определенная связь. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в 1831 году в опытах выдающегося английского физика М. Фарадея, в которых он открыл явление электромагнитной индукции. (слайд 1).

Эпиграф:

II. Впервые явление, вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в 1831 году М.Фарадей. Он решил проблему: может ли магнитное поле вызывать появление электрического тока в проводнике? (Слайд 4).

Вопросы:

Как вы думаете, что приводит к возникновению электрического тока в катушке?
Почему ток был кратковременным?
Почему тока нет, когда магнит находится внутри катушки (Рисунок 1), когда не перемещается ползунок реостата (Рисунок 2), когда одна катушка перестает двигаться относительно другой?

Вывод: ток появляется при изменении магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур меняется.
В случае изменяющегося магнитного поля его основная характеристика В – вектор магнитной индукции может меняться по величине и направлению. Но явление электромагнитной индукции наблюдается и при магнитном поле с постоянной В.

Вопрос: Что же при этом меняется?

Изменяется площадь, которую пронизывает магнитное поле, т.е. изменяется число силовых линий, которые пронизывают эту площадь.

Для характеристики магнитного поля в области пространства вводят физическую величину – магнитный поток – Ф (Слайд 7).

Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют величину, равную произведения модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и n.

Ф = ВS cos

Произведение В cos = В_n представляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль n к плоскости контура. Поэтому Ф = В_n S.

Единица магнитного потока – Вб (Вебер).

Магнитный поток в 1 вебер (Вб) создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м 2 , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Главное в явлении электромагнитной индукции состоит в порождении электрического поля переменным магнитным полем. В замкнутой катушке возникает ток, что и позволяет регистрировать явление (Рисунок 1).
Возникающий индукционный ток того или иного направления как-то взаимодействует с магнитом. Катушка с проходящим по ней током подобно магниту с двумя полюсами – северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какой конец катушки выполняет роль северного полюса. На основании закона сохранения энергии можно предсказать, в каких случаях катушка будет притягивать магнит, а в каких отталкивать.
Если магнит приближать к катушке, то в ней появляется индукционный ток такого направления, магнит обязательно отталкивается. Для сближения магнита и катушки нужно совершить положительную работу. Катушка становится подобной магниту, обращенному одноименным полюсом к приближающемуся к ней магниту. Одноименные полюса отталкиваются. При удалении магнита наоборот.

В первом случае магнитный поток увеличивается (Рисунок 5), а во втором случае уменьшается. Причем в первом случае линии индукции В/ магнитного поля, созданного возникшим в катушке индукционным током, выходят из верхнего конца катушки, т.к. катушка отталкивает магнит, а во втором случае входят в этот конец. Эти линии на рисунке изображены более темным цветом. В первом случае катушка с током аналогична магниту, северный полюс которого находится сверху, а во втором случае – снизу.
Аналогичные выводы можно сделать с помощью опыта показанного на рисунке (Рисунок 6).

Вывод: Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым вызван. (Слайд 8).

Правило Ленца. Индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором возникает противодействие причинам, его породившим.

Алгоритм определения направления индукционного тока. (Слайд 9)

1. Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S).
2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф>0, если выдвигается, то ∆Ф 0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф 30.03.2012

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Явление электромагнитной индукции. автор –составитель: Ростенко Н.В. Физика - 11 класс

Цель урока: Изучить явление электромагнитной индукции. Познакомить учащихся с правилом Ленца и умением применять его для определения направления индукционного тока. Развитие логического мышления и интеллектуальные умения учащихся (наблюдать, анализировать, делать выводы, применять полученные знания на практике).

Вспомним опыт датского учёного Эрстеда. 1820 год. 1777 – 1851г

Что этим опытом объяснял и доказывал Эрстед?

Он осуществил опыт по получению электрического тока с помощью магнита. 1791 г. – 1867г.

Что мы видим? Вывод из увиденного опыта: Ток, возникающий в катушке (замкнутом контуре), называют индукционным. Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока.

В чём причина возникновения индукционного тока в катушке?

Рассмотрим магнит: Что вы можете сказать о магните?

Когда мы вносим магнит в замкнутый контур катушки, что у него изменяется?

А будет ли возникать ток, если магнит не подвижен, а катушка движется?

Объясните, что вы видите на этом опыте? Сделайте вывод.

В чём причина возникновения индукционного тока в катушке? Причиной возникновения индукционного тока в замкнутом контуре (катушке) является изменение магнитного потока (числа линий магнитной индукции) через замкнутый контур. Это явление называется явление электромагнитной индукции.

Явление электромагнитной индукции нашло широкое применение в технике и широко используется в технических устройствах: 1. трансформаторы 2. поезда на магнитной подушке 3.детекторы металлов (металлоискатели) 4. запись информации на магнитные носители и чтение с них 5. электропечи для плавки металлов 6 и.т.д.

Видеомагнитофон. Жесткий диск компьютера. Детектор полицейского. Детектор металла в аэропортах Поезд на магнитной подушке Маглев Электромагнитная индукция в современном мире

А как определить направление индукционного тока? Мы видим, что направление индукционного тока разное в этих опытах.

Основываясь на законе сохранения энергии, русский учёный Ленц предложил правило, по которому определяется направление индукционного тока. Русский физик Эмиль Ленц 1804 – 1865гг.

Правило Ленца: (применение).

Применим правило Ленца для следующих случаев: 1 2 3 4 Ответ 1 и 2 Ответ 3 и 4

Ответ 1 и 2 назад

Ответ 3 и 4 назад

Закрепление: 1. Кто впервые с помощью магнитного поля получил электрический ток? А) Кулон Б) ампер В) Фарадей Г) Тесла 2. Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур? А) намагничивание Б)электролиз В) электромагнитная индукция.

3. При внесении магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, в ней возникает индукционный ток. Направление тока зависит в катушке: А) от скорости движения магнита Б) от того, каким полюсом вносим магнит в катушку.

Рефлексия: 1. Что мы изучали на уроке? 2. Понятна ли Вам тема урока? 3. В жизни Вашей эта тема урока Вам пригодится?

Что мы сегодня узнали? Вспомним опыты, позволяющие наблюдать это явление. Кто открыл явление ЭМИ? В чем заключается явление ЭМИ? Что мы определяли с помощью правила Ленца? Применение ЭМИ.

Ваши оценки за урок!

Спасибо за работу на уроке!

Краткое описание документа:

Данная презентация "Явление электромагнитной индукции" можно использоватькак пособие на уроке физике по теме в 9 и 11 классе. Презентация объёмная, она поможет учителю в объяснении нового материала.Кратко и наглядно изложен материал. Поставлены цели урока, при закреплении материала проведен тест на самоконтроль.В презентации рассматривается использование явления электромагнитной индукции в современном мире, с приборами с которыми мы встречаемся постоянно. В презентации рассматривается "правило Ленца" и способы определения направления индукционного тока. Проведена рефлексия.

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Сейчас обучается 922 человека из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 28 человек из 18 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 611 926 материалов в базе

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Оставьте свой комментарий

27.03.2015 16728
PPTX 2.7 мбайт
1332 скачивания
Рейтинг: 4 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Ростенко Нина Валентиновна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Новые курсы: преподавание блогинга и архитектуры, подготовка аспирантов и другие

Время чтения: 16 минут

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование

Время чтения: 1 минута

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

ГИА для школьников, находящихся за рубежом, может стать дистанционным

Время чтения: 1 минута

Онлайн-тренинг: нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

2. Содержание

М.Фарадей
Опыты Фарадея
Магнитный поток
Электромагнитная
индукция
Возникновение
индукционного тока
Вихревое
электрическое поле
Закон
электромагнитной
индукции
Тест
Список литературы

3. Майкл Фарадей (1791-1867)

4. Опыт Фарадея

• Постоянный магнит вставляют в
катушку, замкнутую на
гальванометр, или вынимают из
нее. При движении магнита в
контуре возникает электрический
ток.
• Фарадей заметил, что
индукционный ток возникает при
изменении числа линий
магнитной индукции,
пронизывающих катушку.

5. Опыт Фарадея

• Аналогичный результат будет в случае
перемещения электромагнита, по которому
пропускают постоянный ток, относительно
первичной катушки или при изменении тока
в неподвижной вторичной катушке.

6. Магнитный поток

Когда плоскость контура
перпендикулярна В, то
магнитный поток через
контур равен BS
Число пронизывающих контур
линий магнитной индукции
пропорционально cosα, где α –
угол между В и
перпендикуляром к плоскости
контура

7. Важно различать!

Электромагнитная
индукция
• Явление возникновения
электрического тока в
проводящем контре при
изменении магнитного
потока через
поверхность,
ограниченную этим
контуром.
Магнитная индукция
• Векторная физическая
величина, являющаяся
силовой
характеристикой
магнитного поля.

8. Электромагнитная индукция

• Электромагнитная индукция возникновения электрического
индукционного тока в замкнутом контуре
при изменении магнитного потока через
ограниченную контуром площадь.
Вывод из опытов Фарадея:
Индукционный ток в замкнутом контуре возникает
при изменении магнитного потока через площадь,
ограниченную контуром

9. Возникновение индукционного тока при движении контура в магнитном поле

• Пусть один из проводников контура
вектору магн.инд., а его скорость и
проводнику, и вектору магн.инд.
Свободные заряды в
проводнике движутся вместе с
ним, и на них действует
силаЛоренца, которую
находим по правилу левой
руки. В данном случае она
направлена вдоль проводника
и вызывает индукционный ток

10. Возникновение индукционного тока в неподвижном контуре в переменном магнитном поле

• В этом случае силы Лоренца нет, а изменение
магн.потока через контур происходит тогда,
когда магн.поле изменяется во времени.
Возникновение инд.тока в
неподвижном проводнике можно
объяснить тем, что на свободные
заряды действует сила со стороны
электрического поля.
Следовательно, переменное магнитное
поле порождает электрическое поле

11. Переменное магнитное поле порождает Вихревое электрическое поле действует на Свободные заряды в контуре приходят в движение

12. Вихревое электрическое поле

• Вихревое поле – электрическое поле, созданное
переменным магнитным полем. Всегда возникает
при изменении магнитного поля.
В отличие от электростатического поля:
• Линии напряженности электрического поля,
созданного переменным магнитным полем,
замкнуты.
• При перемещении заряда по замкнутому контуру
вихревое электрическое поле совершает над ним
работу.

13. Вихревое электрическое поле

14. Закон электромагнитной индукции

• Сторонние силы действуют на свободные заряды,
если в замкнутом контуре возникает индукционный
ток. Они характеризуются электродвижущей силой.
• По закону Ома для полной цепи:
- сила инд.тока
- полное сопротивление замкнутого
контура
Закон электромагнитной индукции:
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения
магнитного потока, пронизывающего этот контур

15. Кто открыл явление электромагнитной индукции?

16. Каким из приведенных ниже выражений определяется магнитный поток?

17. Чем вихревое поле отличается от электростатического?

Линии вихревого эл.поля закручены по
спирали
Линии вихревого эл.поля замкнуты
Ничем не отличаются
Вихревое поле не совершает работу по
перемещению заряда

18. Переменное магнитное поле порождает…

19. Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при…

Читайте также: