Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета
Физика
Класс
11
УМК
Физика. 11 класс. В.А. Касьянов (базовый уровень), 2014 год
Уровень обучения
базовый
Тема урока
Использование электромагнитной индукции.
Общее количество часов, отведённое на изучение темы
1
Место урока в системе уроков по теме
4 урок по теме «Электромагнетизм» ,6 часов
Цель урока
создать условия для формирования знаний о практическом применении явления электромагнитной индукции в современной технике
Задачи урока
Обучающие: формирование знаний о практическом применении явления электромагнитной индукции
Развивающие: совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительную деятельность учащихся, коммуникативные свойства речи
Воспитательные: формировать материалистическое мировоззрение и нравственные качества личности.
Планируемые результаты
Дать определения понятию трансформатор; физической величине коэффициент трансформации; приводить примеры использования явления электромагнитной индукции в современной технике.
Техническое обеспечение урока
Разборный трансформатор
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока
Физика. 11 класс: дидактические материалы/ А.Е. Марон, Е.А. Марон. – М.: Дрофа, 2008.
Физика. Задачник. 10- 11 кл.: пособие для общеобразоват. учреждений/ А.П. Рымкевич. – М.: Дрофа, 2011.
Волков В.А. Поурочные разработки по физике 11 кл. – М.:ВАКО, 2008
Содержание урока
1. Организационный этап.
- Проверка готовности класса к уроку.
2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
-Сегодня мы продолжим разговор о явлении электромагнитной индукции. Рассказывают (скорее всего, это всего лишь красивая сказка), что однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывавший обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил.
- Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно интересно и красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?
На вопрос коммерсанта в последующие десятилетия ответили многие учёные и изобретатели. Явление, открытое Фарадеем вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники.
Итак, тема нашего урока «Применение явления электромагнитной индукции». Давайте подумаем и сформулируем цели нашего урока, какие задачи мы должны решить на уроке.
Учащиеся формулируют цель урока:
Уметь описывать и объяснять физическое явление;
Понимать смысл закона электромагнитной индукции;
Приводить примеры практического использования физического явления.
3. Актуализация знаний.
Учащиеся выполняют самостоятельную работу по карточкам (приложение)
4. Первичное усвоение новых знаний.
Очень часто на практике приходиться пользоваться различными приборами, аппаратурой, рассчитанными на различные напряжения. Даже в одном и том же электрическом аппарате необходимо бывает применение различных напряжений тока. Например, для питания ламп в радиоприемнике и телевизорах требуется несколько сот вольт. А в сети, как вы знаете напряжение 220В. Как же быть? Не знаете ли вы приборов, устройств, при помощи которых можно менять напряжение?
Трансформатор - устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения.
Демонстрация модели трансформатора
Первичная обмотка (число витков N1)-подключается к источнику переменного тока.
Вторичная обмотка (число витков N2)- подключается к нагрузке.
Коэффициент трансформации- величина, равная отношению напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора:
Повышающий трансформатор - трансформатор, увеличивающий напряжение (U2>U1, N2>N1).
Понижающий трансформатор - трансформатор, уменьшающий напряжение
(U2 < U 1 , N2< N1).
При передаче электроэнергии на значительное расстояние напряжение повышают до нескольких сотен киловольт, поэтому на выходе из электростанции должен стоять повышающий трансформатор. Но так как потребитель в основном использует более низкое напряжение, то на входе в населенный пункт ставят понижающий трансформатор.
Однако при очень большом напряжении в линиях переменного тока резко возрастают потери электроэнергии из-за возникновения коронного разряда. Чтобы этого не происходило, необходимо учитывать: чтобы амплитуда переменного напряжения была допустима для данной площади поперечного сечения проводов.
- Вся ли энергия, получаемая на электростанции, доходит до потребителя?
- Почему происходят потери при передаче электроэнергии?
При прохождении тока по проводам, они нагреваются. По закону Джоуля-Ленца учитывая что , получим .
- Отчего зависит количество теплоты, выделяемое в проводах?
Чем сила тока, удельное сопротивление и длина проводов, тем количество теплоты и наоборот. Чем площадь поперечного сечения провода, тем количество теплоты. Но увеличивать S не выгодно, так как это приведет к увеличению массы проводов.
Уменьшить количество теплоты можно за счет уменьшения силы тока.
5. Первичная проверка понимания.
- Какое электрическое устройство называют трансформатором?
- Какой трансформатор называется повышающим; понижающим?
- Приведите примеры использования электромагнитной индукции в современной технике.
6. Первичное закрепление.
Учащиеся решают задачи:
1. Сколько витков должна иметь первичная катушка трансформатора, чтобы повысить напряжение от 10 до 50 В, если во вторичной обмотке 80 витков?
2. Сила тока в первичной обмотке трансформатора равна 0,5 А, напряжение на концах её 220 В. Сила тока во вторичной обмотке 11 А, напряжение на концах 9,5 В. Найдите КПД трансформатора.
3. Понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 10 включён в сеть напряжением 220 В. Определите напряжение на концах вторичной обмотки.
4. Понижающий трансформатор со 110 витками во вторичной обмотке понижает напряжение от 22 000 В до 110 В. Сколько витков в его первичной обмотке?
5. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 до 660 В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков содержится во вторичной обмотке?
7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
§ 23- 25
8. Рефлексия (подведение итогов занятия)
В этом году вы заканчиваете школу. Возможно кто – то из вас выберет себе профессию электрика, механика, радио – телемастера, программиста, электросварщика и т.д. Применение этого прибора вы найдете во всех перечисленных областях.
Приложение
Вариант 1
1. Металлический стержень движется со скоростью v в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке 35. Какие заряды образуются на краях стержня?
A.1— отрицательные, 2 — положительные.
Б. 1 — положительные, 2 — отрицательные.
B. Определенного ответа дать нельзя.
2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, второй раз медленно вводят магнит. В каком случае заряд, который переносится индукционным током, больше?
A. В первом случае заряд больше.
Б. Во втором случае заряд больше.
B. В обоих случаях заряды одинаковы.
3. В магнитном поле с индукцией 0,25 Тл перпендикулярно линиям индукции со скоростью 5 м/с движется проводник длиной 2 м. Чему равна ЭДС индукции в проводнике?
А. 250 В. Б. 2,5 В. В. 0,4 В.
4. За 3 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно увеличился с 6 Вб до 9 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?
А. 1В. Б. 3 В. В. 6 В.
5. При каком направлении движения контура в магнитном поле (рис. 36) в нем возникает индукционный ток?
A. При движении в плоскости рисунка вправо.
Б. При движении в плоскости рисунка от нас.
B. При повороте вокруг стороны АВ.
Вариант 2
1. Металлический стержень движется со скоростью v в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке 37. Какие заряды образуются на краях стержня?
A. 1 — отрицательные, 2 — положительные.
Б. 1 — положительные, 2 — отрицательные.
B. Определенного ответа дать нельзя.
2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, второй раз медленно вводят магнит. В каком случае работа, совершенная возникающей ЭДС, больше?
A. В первом случае работа больше.
Б. Во втором случае работа больше.
B. В обоих случаях работа одинакова.
3. В магнитном поле с индукцией 0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции со скоростью 4 м/с движется проводник длиной 0,5 м. Чему равна ЭДС индукции в проводнике?
А. 100 В. Б. 10 В. В. 1 В.
4. За 2 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно уменьшился с 9 Вб до 3 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?
А. 4 В. Б. 3 В. В. 2 В.
5. При каком направлении движения контура в магнитном поле (рис. 38) в нем возникает индукционный ток?
A. При движении плоскости рисунка вправо.
Б. При движении плоскости рисунка от нас.
В. При повороте вокруг стороны BD.
Автор(ы): О. П. Дубова
Скачать: Физика 11кл - Конспект.doc
