Урок физики по теме "Опыты Фарадея. Исследование явления электромагнитной индукции"

Разделы: Физика


Основное назначение экспериментальных заданий – способствовать формированию у учащихся основных понятий, законов, теорий, развитию мышления, самостоятельности, практических умений и навыков, в том числе умений наблюдать физические явления, выполнять простые опыты, измерения, обращаться с приборами и материалами, анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы.

Фронтальные экспериментальные задания являются эффективным средством активизации обучения физике, способствуют формированию системы основных знаний, практических умений и навыков учащихся, развитию их мышления, творческого подхода к изучению явлений, создают условия для реализации принципа развивающего обучения. В результате системного выполнения экспериментальных заданий знания учащихся становятся глубокими прочными и тесно связанными с жизнью.

Обсуждение результатов работы является важным моментом проведения фронтальных экспериментальных заданий. Поэтому после выполнения задания необходимо предлагать отдельным учащимся рассказывать о полученных результатах. Требование пересказа содержания опыта и сообщить его, приучает их к анализу. Способствует развитию логического мышления. Прежде чем учащиеся сделают вывод, необходимо добиться от них полного понимания того, что они сделали и что получили.

При формулировке вывода не следует полностью полагаться на самостоятельное объяснение учащимися наблюдаемых явлений. Учителю необходимо «довести» умозаключения учащихся до необходимого научного уровня. Поэтому учитель вместе с учащимися корректирует полученные результаты, помогает сделать правильный вывод.

Наблюдение за выполнением экспериментальных заданий, обсуждение полученных результатов показывают учителю картину конкретных знаний, умений и навыков.

Выполнение экспериментальных заданий по теме «Электромагнитные явления» поможет учащимся глубже понять изучаемые электромагнитные явления, ознакомиться с устройством и принципом действия важнейших технических устройств: электромагнита, электродвигателя постоянного тока, телеграфа, звонка, лучше усвоить понятие переменного тока.

Урок: «Опыты Фарадея. Исследование явления электромагнитной индукции»

Тип урока: Применение знаний и формирование навыков.

Методы обучения:

  • Репродуктивный/эвристический – (по познавательной активности);
  • Под руководством учителя – (по степени самостоятельности);
  • Практический – (по источнику информации).

Задачи урока:

1. Образовательная задача

  • Знания: знают, смогут рассказать понятия магнитного поля, правило буравчика, правило левой руки, правило правой руки, силы Ампера, индукции магнитного поля, индукционного тока;
  • Умения:
    • Специальные умения (смогут проводить измерения физических величин при выполнении фронтальной лабораторной работы, наблюдать физические явления, выполнять простые опыты, измерения, обращаться с приборами и материалами, анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы).
    • Общенаучные явления (владеют приёмами письменной и устной, монологической и диалогической речи; владеют основными видами ответов (пересказ, тематический ответ, сравнительная характеристика); умеют строить определение понятий, определять цель работы, выбирать рациональные способы выполнения работы; владеют способами взаимоконтроля, само- и взаимооценки; умеют работать коллективно (в группах), управлять работой в группах.

2. Воспитательные задачи:

  • уважительно относится к одноклассникам, учителю, учатся оценивать других;
  • владеют способами взаимоконтроля, само- и взаимооценки; умеют работать коллективно (в группах), управлять работой в группах;
  • Формировать мировоззренческие, идейные и моральные убеждения ученика.

3. Развивающая задача:

  • Развитие речи, мышления, сенсорной (восприятия внешнего мира через органы чувств) сферы личности, эмоционально волевой (сопереживание, взаимопомощь) и потребностно-мотивационной (упорство при достижении цели, активная работа на уроке) областей.
  • Умственной деятельности (выполнять операции анализа, синтеза, классификации, способность наблюдать, делать выводы, строить план эксперимента)

Оборудование к уроку: гальванометр демонстрационный, магнит, провода соединительные, подковообразный магнит, катушка-моток проволочный, катушка с железным сердечником, источники питания, ТСО (компьютерная презентация Power Point по теме урока, карточки-задания).

План урока:

Этапы урока Приёмы и методы Время (мин)
1. Организационный момент Рассказ учителя. Беседа 1-2
2. Актуализация знанийПостановка учебной проблемы. Индивидуальные задания. Фронтальная беседа 5
3. Обобщение и систематизация знаний Работа в группах 10
4. Выполнение лабораторной работы   15
5. Подведение итоговДомашнее задание Фронтальная беседа 8

Домашнее задание:

  • §49, повтор,
  • письменно: проволочная рамка находится в однородном магнитном поле. В каких случаях в ней может возникнуть индукционный ток?

Ход урока

Деятельность учителя Деятельность учащихся  Предполагаемые результаты
Организация класса и подготовка учащихся к работе  Учащиеся здороваются с гостями, настраиваются работе  Настраиваю учащихся на работу, быстрое включение всех учащихся в деловой ритм 
Актуализация знаний, постановка учебной проблемы
Мы с вами продолжаем изучать электродинамику – физику электромагнитных явлений. Сегодня мы вспомним о великом английском ученом Майкле Фарадее, о его опытах и проверим самостоятельно, поставив эксперимент, и убедимся в справедливости выводов сделанных ученым.
Давайте представим себе, что мы с вами находимся в 19 веке, в лаборатории Фарадея. Конечно, наши приборы отличаются от тех, что были тогда, да и многое из того, о чем Фарадей даже не догадывался нам уже известно. Ему для открытия потребовалось годы. Его дневники заполнялись аккуратно сделанными записями о результатах бесчисленных экспериментов.
Учащиеся заранее делятся на гомогенные группы.  
Каждый научный сотрудник должен обладать определенными знаниями, чтобы быть способным проводить исследовательские работы. Я предлагаю несколько способов проверки.  Задания, дифференцированные по степени сложности:
• Тест по вариантам
• Кроссворд
• Составить слово по картам
Дифференцированные задания предполагают создание ситуации успешности для каждого ученика
Проверяем результаты, те, кто писали тесты, меняемся, и считаем количество баллов, количество угаданных слов, угаданных букв, результаты выводятся на экран.     
Обобщение и систематизация знаний
– Итак, давайте вспомним всё то, что мы знаем о магнитном поле
– Что называют явлением электромагнитной индукции?
– Что называют индукционным током?
– Как определяется направление индукционного тока? 
• Это особый вид материи…
• Возникает вокруг проводника с током
• Действует на проводник с определенной силой
 
Цель лабораторной работы
На столе у нас есть приборы, я предлагаю вам повторить опыты Фарадея по обнаружению взаимосвязи электрического и магнитного полей, убедиться в существовании индукционного тока, какими способами можно получать индукционный ток. 
У каждого ученика лист с вопросами для оформления лабораторной работы Приучаем учащихся аккуратно оформлять лабораторные работы
Выполнение лабораторной работы
Давайте вспомним назначение и обозначение приборов, которые вам необходимы для проведения эксперимента.
• Гальванометр – как обозначается, для чего служит
• Полосовой магнит
• Катушка-моток
• Источник питания
Катушка, соединенная с источником тока, представляет собой электромагнит. Следовательно, если мы катушку соединим с источником питания, то вокруг неё возникнет магнитное поле.
Фронтальный опрос-беседа
Вызываю ученика к доске, он рисует схему
Меняя формулировки заданий, кроме развития памяти, одновременно проверяем качество усвоения программного материала
В вашем распоряжении полосовой магнит, катушка-проводник, гальванометр, который должен зафиксировать появление тока.    Самостоятельная работа учащихся в группе
Промежуточные итоги
При каких условиях возникает ток в катушке-мотке (пока учащиеся выполняют работу, рисую таблицу на доске, которая в лабораторной работе)  
Учащиеся выполняют работу по вопросам на листе Анализируют и обобщают знания по теме урока
Промежуточные итоги
– при каких условиях в цепи возникает ток?
– что это за ток, как он называется?
– как влияет скорость движения магнита относительно катушки на силу индукционного тока?
– как влияет полярность магнита на направление индукционного тока? 
Вызываю ученика к доске, который повторяет опыт на демонстрационных приборах, объясняет, делает выводы Подключается зрительное восприятие. Этот прием позволяет проверить знания учащихся по данной теме, развить быстроту реакции, внимание, умение объяснять
Заполним таблицу  Вызываю ученика к доске заполнить таблицу, по ходу заполнения поясняем, если ученик затрудняется, помогаем  
Можно этот опыт по обнаружению индукционного тока провести иначе, если в качестве магнита взять катушку с железным сердечником соединенную с источником питания (рисунок цепи на слайде)
– Чем будет являться катушка, соединенная с источником тока? (Нарисуем схему)
– Что произойдет, если мы вторую катушку будем двигать относительно первой? 
Она станет электромагнитом. Вокруг неё возникнет магнитное поле.
В цепи возникает индукционный ток
 
Итак, подведем итоги:(результаты при обсуждении выводятся на экран)
1. при любом изменении магнитного поля, пронизывающего катушку в ней возникает индукционный ток;
2. направление индукционного тока зависит от ориентации полюсов магнита;
3. величина индукционного тока зависит от скорости изменения числа линий магнитной индукции пронизывающего контур и не зависит от способа этого изменения. 
Ученики высказываются, результаты корректируем, записываем на листе. Анализируют полученную информацию, оценивают ответы, корректируют, исправляют при необходимости
Открытие Фарадеем явления электромагнитной индукции было сделано в 1832 году. «Польза» превращения магнетизма в электричество выявилось много лет спустя. По существу Фарадей «вывел» науку об электричестве и магнетизме из лаборатории. №3362 параграфа его знаменитой книги «Опытные исследования по электричеству» - вот итог его работы. Без появления этой книги (написанной без единой формулы, но содержащей описание тончайших опытов) невозможно представить электротехнику. Там указан путь к современным электрогенераторам. Сегодня без генераторов мы не можем представить себе не энергетику, ни транспорт.
Открытие электромагнитной индукции подготовило почву для другого грандиозного открытия - электромагнитных волн. А это в свою очередь вызвало развитие радио и телевидения. 
По желанию учащиеся могут рассказать некоторые моменты из биографии М. Фарадея.  
Я думаю, что сегодня вам было интересно, мы решили поставленные задачи, выяснили, какими способами индуцируется электрический ток, познакомились с историей открытия электромагнитной индукции, узнали новые факты об ученых внесших вклад в развитие науки, расширили кругозор    Дать общую характеристику работы класса, показать степень успешности и овладении содержанием урока.
Оцениваем деятельность каждого учащегося
Домашнее задание:
(выводится на экран)
§49, повторить,
Письменно: Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле. В каких случаях в ней может возникнуть индукционный ток?