«Электрический ток». Урок по физике 9 класс

Исследовательская деятельность учащихся при реализации проектного обучения.

Физика

9 класс

Тема: «Электрический ток».

( Обобщающий урок ).

Цель урока:

Образовательная: повторить теоретический материал, закрепить практические навыки по построению электрических цепей.

Развивающая: развивать логическое мышление, навыки работы в группе, умение ставить перед собой задачу, находить ответ на поставленную проблему.

Воспитательная: расширить кругозор учащихся, уважать мнение товарища.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний.

Приборы и материалы: источник тока, амперметр, вольтметр, включатель, лампочки на подставке, резистор, реостат, соединительные провода, компьютер, проектор, презентация к уроку, карточки с вопросами.

Ход урока.

І. Организация класса.

— Сегодня мы продолжим разгадывать тайны электричества. Вспомним величины, характеризующие электрический ток, закрепим навыки сборки электрических цепей и измерения физических величин. Надеюсь, что в ходе нашей совместной работы каждый из вас сделает своё, пусть небольшое открытие, найдёт для себя что-то новое.

Эпиграф к уроку:

Расскажи — и я забуду.

Покажи – и я запомню.

Дай мне возможность действовать самому – и я научусь.

( Китайская мудрость )

-На протяжении урока, вам предстоит выполнять экспериментальные, расчётно-экспериментальные задания в группах.

ІІ. Актуализация опорных знаний.

1. Инструктаж по технике безопасности во время работы с электрическими приборами.

-Какие правила ТБ необходимо соблюдать при работе с электрическими приборами?

2. Тестирование по теме «Электрический ток».

1. Электрический ток в металлах представляет собой:

А: упорядоченное движение свободных электронов.

Б: упорядоченное движение молекул.

В: движение атомов.

Г: движение протонов.

2 За направление тока условно приняли:

А: направление от отрицательного полюса к положительному полюсу источника тока.

Б: направление от положительного к отрицательному полюсу источника тока.

В: может двигаться в разных направлениях.

Г: правильного ответа нет.

3 Назовите единицу силы тока:

А: Вольт.

Б: Кулон.

В: Ампер.

Г: Ватт.

4 Назовите формулу закона Ома для участка цепи:

А:

Б:

В:

Г:

5 В каких единицах измеряется напряжение?

А: Вольт

Б: Ампер

В: Ом

Г: Кулон

V

6 Как обозначается на схемах амперметр?

А:

Б:

A

R

В:

Г:

7 Как включается в цепь вольтметр?

А: последовательно и параллельно.

Б: последовательно.

В: параллельно.

Г: правильного ответа нет.

8 Как определить общее сопротивление двух электролампочек, включенных параллельно?

А:

Б:

В:

Г:

9 Какая из приведенных схем правильная?

А: Б:

В: Г:

10 Установить соответствие между действием электрического тока и способом её наблюдения.

1)Тепловое действие.

2)Химическое действие.

3)Магнитное действие.

4)Световое действие.

А: составить электрическую цепь и включить электрическую лампочку.

Б: включить в электрическую цепь катушку с железным сердечником.

В: присоединить к источнику тока нихромовый провод.

Г: пропустить электрический ток через раствор сульфата меди (CuSO₄).

А

Б

В

Г

1

2

3

4

3.Экспериментальное задание в группах.

Группа 1

Собрать электрическую цепь вида ( см. схему).

Назвать составные части электрической цепи. Определить силу тока, напряжение на концах электролампочки.

Группа 2

Собрать электрическую цепь вида (см. схему).Назвать составные части электрической цепи. Определить напряжение на концах первой и второй лампочки, напряжение на первой лампочке, а т. же на концах второй.

Группа 3

Собрать электрическую цепь вида (см. схему). Назвать составные части электрической цепи. Показать , как с помощью реостата можно регулировать силу тока в цепи . Снять показания амперметра при трёх положениях реостата.

Группа 4

Собрать электрическую цепь вида(см. схему). Назвать составные части электрической цепи. Снять показания амперметра.Определить напряжение на концах 1; 2; 3 лампочек.Показать, что при выходе из строя одной из лампочки, остальные продолжают работать.

4.Расчётно-экспериментальное задание.

Группа1

Собрать электрическую цепь(см схему).Определить силу тока, напряжение на концах лампочки и найти её мощность. Рассчитать сопротивление на участке цепи.

Группа2

Собрать электрическую цепь вида(см. схему).Определить силу тока на первой и второй лампочках, напряжение на концах первой и второй лампочке. Найти общее сопротивление.

Группа 3

Собрать схему вида(см. схему). Определить сопротивление алюминиевого провода заданной длины, пользуясь данной схемой.

Группа 4

Собрать схему вида(см. схему).Определить какую работу выполняет ток в лампочках за 60 секунд.

5.Устное решение задач с применением электрических схем:

«Цепочка вычислений».

6.Домашнее задание.

1 Повторить параграфы 6-15.

2 Решить задачу:

Найти работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной энергии при тарифе 46 коп. за 1 кВт ч при средней ежедневной работе за сутки следующих потребителей:

— 1Группа: Электрическая лампочка Р= 20 Вт.

— 2 Группа: Масляный радиатор Р = 1 кВт.

-3 Группа: Телевизор Р = 75 Вт.

— 4 Группа: Водонагреватель Р = 1,5 кВт.

ІІІ.Итоги урока. Оценивание учащихся

Ученики сдают бланки тестовых заданий, на основании которых учитель оценивает их работу.

Учитель выявляет наиболее активных учеников в группах и оценивает их работу.

— Назовите виды соединений электрических цепей?

— Дайте характеристику последовательного и параллельного соединений?

— Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

— Как определить мощность и работу тока?

Презентация по физике для 9 класса на тему «Электрический ток»

Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике для 9 класса на тему «Электрический ток»

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Александрова Т.А. Физика 11 класс

2 слайд Описание слайда:

Электрический ток- это упорядоченное движение заряженных частиц.

3 слайд Описание слайда:

ИСТОЧНИКИ ТОКА Электрическая энергия

4 слайд Описание слайда:

http://www.fizika.ru/fakultat/index.php?theme=08&id=8230 Первый источник тока — вольтов столб http://www.physics.uni-altai.r… Алессандро Вольта

5 слайд Описание слайда: 6 слайд Описание слайда:

За направление тока принято направление движения положительно заряженных частиц. Направление электрического тока

7 слайд Описание слайда:

Носители заряда- свободные электроны Носители заряда- «+» и «-» ионы http://900igr.net/fotografii/f…

8 слайд Описание слайда: 9 слайд Описание слайда: 10 слайд Описание слайда: 11 слайд Описание слайда: 12 слайд Описание слайда: 13 слайд Описание слайда:

УСТРОЙСТВО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА http://fizika-solodova-em.naro

14 слайд Описание слайда:

I- сила тока, (А) U- напряжение, (В) R- электрическое сопротивление, (Ом) I=U/R

15 слайд Описание слайда:

Письменно ответить на вопросы: Кто изобрел источник постоянного тока? Что такое «сила тока»? единица измерения? обозначение? Прибор для измерения? Каково направление тока в проводнике? Как связано напряжение с силой тока для металлического проводника? Что такое «сопротивление» проводника? Сформулируйте закон Ома для участка цепи

16 слайд Описание слайда:

Заполнить 3 таблицы: Действия электрического тока Виды Описание 1. 2. 3. 4. Природа электрического сопротивления Вид проводника Описание 1. 2. Применение электричества (электрического тока) Сфера применения Примеры

Курс профессиональной переподготовки

Учитель физики

Курс повышения квалификации

Курс повышения квалификации

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

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала: ДВ-048804

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

План-конспект урока по физике (9 класс) на тему: Физика 9 класс Явление электромагнитной индукции. Получение переменного электрического тока

Физика 9 класс  

Явление электромагнитной индукции.

Получение переменного электрического тока

     Цели урока: 

•  Раскрытие физической сущности явления электромагнитной индукции
• Создать условия для дальнейшего развития умений сравнивать, анализировать и делать выводы,
• Способствовать воспитанию коммуникативных навыков через организацию работы в группе

Задачи урока

 Обучающие:

• изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
• рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
• показать причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции,
• способствовать актуализации, закреплению и обобщению полученных знаний, самостоятельному конструированию новых знаний.

Развивающие: способствовать развитию умения работать в группе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения.

Воспитательные:

• способствовать развитию познавательных интересов учащихся;
• способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.
• воспитание любви к своей малой Родине используя национально-региональный компонент на уроке.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления материала.

Оборудование: катушка-обмотка, миллиамперметр, дугообразный магнит, генератор механический, источник тока, ключ, соединительные проводники, гальванометр, катушка.

Ход урока

1. Организационный момент. 

 Здравствуйте, ребята!

 Сегодня у нас открытый урок.  Желаю вам творческого настроя и успешной работы.

 Сегодня мы продолжим разговор о магнитном поле. На  уроке мы познакомимся с очень интересным явлением, связанным с магнитным полем и с гениальным ученым, автором этого явления .

 Но прежде, чем приступить к новой теме, я бы хотел проверить, что вы усвоили  на прошлых уроках.

2. Проверка усвоения ранее изученного материала. 

А) Ответить на вопросы для всего класса:

• Что называется магнитным полем? Каковы его основные свойства? 

Ученик:  Магнитное поле это особый вид материи. Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током. Магнитное поле действует на тела, следовательно обладает энергией. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.

• Как изображается магнитное поле? 

Ученик: Для наглядного представления магнитного поля используют магнитные линии. Это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

• Какая связь существует между электрическим током и магнитным полем? 

Ученик: Магнитное поле порождается движущимися заряженными частицами. Электрический ток- это упорядоченное движение заряженных частиц. Следовательно, электрический ток порождает магнитное поле (вокруг проводника стоком существует магнитно поле).

• Что можно определить, используя правило буравчика? 

Ученик: С помощью правила  буравчика по направлению тока можно определить направление линий магнитного поля, создаваемого этим током. А по направлению линий магнитного поля- направление тока, создающего это поле.

      •    Как направлены линии магнитного поля постоянного магнита?

Ученик: направление линий поля совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки, свободно устанавливаемой в магнитном поле.

• От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?  Запишите формулу.

Ученик: Направление силы, действующей на проводник с током зависит от направления тока  и направления линий магнитного поля.

Как называется величина, служащая количественной характеристикой магнитного поля? Её обозначение,

 единица измерения, формула для расчета?

Ученик:  Эта величина получила название магнитной индукции. Магнитная индукция — векторная  величина. Направление магнитной индукции выбрано перпендикулярно направлению тока и направлению силы, с которой поле действует на ток.

Б) Проверочное тестирование и индивидуальное задание – решение задач у доски:

Задача 1: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник  по которому течет ток 0,5А.  Сила  со стороны магнитного поля 2H действует на каждые 20 см длины провода. Индукция поля равна? (20 Тл)

Задача 2: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник  по которому течет ток 0,4А. Индукция поля равна 20 Тл. Найдите значение силы со стороны магнитного поля  на каждые 50 см длины провода. (4H)

1. Магнитное поле существует… (выберите варианты правильных ответов)

а) вокруг проводника с током
б) вокруг движущихся заряженных частиц
в) вокруг неподвижных зарядов (-)
г) вокруг магнита

2. Кто впервые из учёных доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?

а) Эрстед (+)
б) Ньютон
в) Архимед
г) Ом

3. Чтобы увеличить магнитный поток (см. рисунок 1), нужно:

а) алюминиевую рамку заменить железной
б) поднимать рамку вверх
в) взять более слабый магнит
г) усилить магнитное поле (+)

Рисунок 1

4. Проводник, показанный на рисунке 2, притягивается к магниту, потому что:

а) проводник медный
б) на проводник действует сила Ампера (+)
б) проводник наэлектризован
в) проводник слабо натянут

 Рисунок 2

5. Вопрос: Как направлена сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся электрон:

                                                                         3  

           В                                                          

                                                             2                       1

          е                    V                                        4

1. 1          2) 2          3) 3        4) 4

6. Задача. Определите неизвестную величину: L= 1м ; В = 0,8Тл ; I= 20A   F — ?  Ответ: 16H.

Проверка тестирования и выставление оценок:

1. а, б, г             оценка:    

2. а                    1 или без ошибок «5»

3. г                     2 ошибки     «4»

4. б                    3 ошибки     «3»

5. 4

6. 16 Н

Проектор выключить!

3. Изучение нового материала:   целеполагание и мотивация.

Предлагаю продолжить  урок с небольшим социологическим  опросом.

Какое открытие за всю историю человечества  Вы считаете самым важным, значимым, нужным, ярким, необходимым?

(Предлагаются различные варианты ответов.)

Подведем итог.

Поднимите руку те, кто всегда носит с собой мобильный телефон.

 А теперь те, кто постоянно не носит, но пользуется довольно часто.

Для чего чаще всего используете мобильник?

А еще для чего можно использовать? Мобильный телефон стал сейчас для многих необходимой вещью. Можно и с друзьями пообщаться, и музыку послушать, и найти нужные сведения в Интернете, и поиграть, но все это требует затрат энергии.

 

Хорошо, если есть возможность подзарядить телефон, а если вы находитесь, например, в походе?

Как поступить в подобном случае?

До начала 19 века человечество знало только химические источники тока – гальванические элементы. Но нам нужен другой источник тока!

 Ваши предложения.

В этом ящике находится зарядное устройство, которое позволяет зарядить телефон без какого-либо источника тока. В розетку его включать не нужно. Как вы думаете, за счет чего оно работает?

Сегодня на уроке мы с вами должны узнать, как работает данное устройство, какое явление в нем происходит.

IV. Изучение нового материала.

 Так как же будет звучать тема нашего урока?

 Открывается доска на ней тема: «Явление электромагнитной индукции. Получение переменного электрического тока.»

Факт:  Эрстед  доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле .

 Наша гипотеза:  А нельзя ли наоборот, имея магнитное поле, получить электрический ток? Такую же задачу в 1822 г. поставил известный ученый. В своём дневнике он записал: «Превратить магнетизм в электричество».  

Что для этого нужно сделать? Какие приборы нам нужны будут ?

      Постоянный магнит, катушка, амперметр (гальванометр).

Демонстрация опыта: в катушку, подключённую к гальванометру вставляется (выдвигается) магнит.

Что наблюдаем ? Какие выводы можно сделать?

Проектор включить!

Сделаем определение и запишем в тетрадях:

 Электромагнитная индукция — это явление возникновения  

 тока в катушке при любом изменении магнитного поля,

 пронизывающего  его витки.

V. Физическая физкультминутка: 

1.  деформация изгиба (наклоны влево, вправо, вперед и назад),

2. кручения (повороты влево и вправо),

3. растяжения (прыжки и приседания).

 VI. Закрепление изученного (работа в группах ).

1.  Экспериментальная группа – теоретиков исследователей .

Задание: изучить различные варианты опытов по учебнику и продемонстрировать их.

Подключим к чувствительному гальванометру катушку с большим числом витков. Перемещая вдоль катушки постоянный магнит, мы увидим, что, пока магнит движется, стрелка гальванометра отклоняется. То есть в катушке возникает электрический  ток. Как только магнит останавливается, этот ток исчезает . При движении магнита в обратном направлении электрический ток в катушке возникает вновь, но направление тока теперь будет так же противоположно первому. Ток, который возникает в катушке, когда относительно нее движется постоянный магнит, назвали индукционным. (Слово «индукционный» образовано от латинского слова inductio — наведение.) Этот ток в катушке индуцируется, т. е. наводится движущимся магнитом. Можно двигать не магнит, а катушку относительно магнита; и здесь мы вновь обнаружим индукционный ток.

2. Подключим одну катушку к источнику тока  и вставим во вторую, подключенную к гальванометру. При движении катушки, по которой идет ток внутри второй, также возникает индукционный ток, существование которого демонстрирует нам гальванометр.

3. При замыкании и размыкании цепи первой катушки  происходит изменение силы тока, а следовательно изменение магнитного поля вокруг нее, и мы также наблюдаем  наличие индукционного тока во второй катушке.

Из опытов видно, что само существование магнитного поля недостаточно. И тогда Фарадея посетило великое прозрение: электрическое поле возбуждается лишь при изменении магнитного поля. Сегодня эффект возникновения электрического поля при изменении магнитного физики называют электромагнитной индукцией.

Ученикам, выполнявшим экспериментальное задание, предлагается отчитаться по результатам их работы. При отчете задание читать не нужно. В чем заключался опыт? Каковы его результаты?

Обобщаются выводы учеников и общий результат записывается в тетрадь:

 Явление заключается в том, что в замкнутом контуре возникает электрический ток при изменений магнитного потока, пронизывающего данный контур

2. Группа историков исследователей.

Задание: изучить историю открытия явления – кто, когда занимался изучением явления, когда и кем было открыто.

Немного истории:

Швейцарский физик Колладон и английский физик Майкл Фарадей практически одновременно занимались решением этой проблемы. Колладон даже немного опередил Фарадея, но зафиксировать свой результат ему не удалось, потому что он работал один.

Фарадей был профессором университета, у него были помощники, которые помогли ему увидеть неизвестное до того времени явление. 29 августа 1831 г. было открыто это явление и его назвали явлением электромагнитной индукции.

3. Группа инженеров практиков.

Задание: изучить устройство генератора переменного тока по плакату и на модели, рассказать о принципе работы и применении.

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 красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?

— А для чего годится только что родившийся ребёнок? — ответил рассердившийся Фарадей. На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели, и прежде всего, Вернер фон Сименс (1816-1892), изобретший в 1866г. динамо-машину, положившую основу для промышленного производства электроэнергии.

-На счету великого ученого более 10 открытий в области химии и физики.

 — Никакие почести не уменьшили природную скромность Фарадея. Он отказался от дворянского звания, президентства в Королевском обществе, крупных гонораров и даже от государственной пенсии. Следуя его воле, на его надгробии в Вестминстерском аббатстве выбито лишь два слова — Майкл Фарадей.

Имя Майкла Фарадея и его открытия  заняли  достойное место среди  гениальных ученых человечества. Его имя вошло в историю физики и в честь этого гениального ученного была названа единица измерения емкости.

  VII.Подведение итогов урока  

Сегодня на уроке мы с вами

• изучили явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;
• рассмотрели историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;
• показали причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции, т.е. превратили магнетизм в электричество, и теперь мы с вами знаем, что электрический ток порождает магнитное поле, а переменное магнитное поле порождает электрический ток

(Оценки за урок)

8. Задание на дом.

 ξ49, нарисовать схему и описать наиболее понравившийся вам способ получения индукционного тока (письменно)

10. Пожелание обучающимся:

“Желаю вам побольше светлых дней,
А если что случится, точно знайте:
Законы физики не зря вы изучаете,
Они помогут сделать жизнь светлей!”

11. Рефлексия урока. 

Задача 1: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник  по которому течет ток 0,5А.  Сила  со стороны магнитного поля 2H действует на каждые 20 см длины провода. Индукция поля равна? (20 Тл)

Задача 2: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник  по которому течет ток 0,4А. Индукция поля равна 20 Тл. Найдите значение силы со стороны магнитного поля  на каждые 50 см длины провода. (4H)

Конспект урока физики 9 класс на тему «Получение переменного электрического тока «

Физика 9 класс

Тема урока: Получение и передача электрического тока .

Цель урока: изучить понятие переменного тока; изучить принцип получения переменного тока с помощью индукционного генератора.

Оборудование: катушка дроссельная, постоянный магнит, гальванометр, соединительные провода.

Ход урока

I. Организационный момент

Эпиграф нашего урока:Самое прекрасное и глубокое из доступных нам чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истиной науки”. А. Эйнштейн:

1. Знакомство учащихся с темой. Сегодня тема нашего урока: « Переменный ток. Получение переменного электрического тока».

II. Фронтальный опрос.

1. Какую задачу в 1821 году поставил перед собой учёный М. Фарадей?

2. Удалось решить Фарадею эту задачу?

3. При каком условии во всех опытах в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

4. В чём заключается явление электромагнитной индукции?

5. В чём практическая важность открытия явления электромагнитной индукции?

Физический диктант в тетрадях

КАКИМИ БУКВАМИ ОБОЗНАЧАЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.

1. МАГНИТНЫЙ ПОТОК.

2. ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ.

3. СИЛА ТОКА.

4. ДЛИНА ПРОВОДНИКА

НАПИШИТЕ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЁТА 5. МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ.

6. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ.

III. Изучение нового материала. Поэтому преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы тока. Практически они дают всю используемую энергию. Какие они имеют достоинства, преимущества и недостатки, нам предстоит выяснить сегодня на уроке.Итак, Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, которое заключается в возникновении индукционного тока под действием переменного магнитного поля.

Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую энергию (запишите определение в тетрадь).

Электрический ток вырабатывается в генераторах .Что играет роль ротора и статора?В настоящее время существуют различные модификации индукционных генераторов. Но все они состоят, из одних и тех же, частей – это магнит или электромагнит, создающий магнитное поле, и обмотка в которой индуцируется ток.

Обратите внимание, в данном случае вращается проволочная рамка, которая является ротором, магнитное поле создает неподвижный, постоянный магнит.

Обратите внимание, в данном случае вращается постоянный магнит, а неподвижна рамка.

Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.

Надо сказать, что стандартная частота тока, применяемая в осветительной сети и промышленности России и большинства стран мира, равна 50Гц, в США частота равна 60ГцПродемонстрируем модель генератора переменного тока (вращение проволочной рамки в магнитном поле.

Вопрос к классу: каким образом приводится во вращение ротор генератора на гидроэлектростанции, на тепловой электростанции? Обсуждаются и уточняются ответы учащихся.- На гидроэлектростанциях – потоком падающей воды;- На тепловых – паром высокого давления и температуры.

IV. Закрепление знаний, полученных на уроке.  1. Какой электрической ток называется переменным?

2. Где используют переменный электрический ток?

Какими бы ни были типы электростанций, главное устройство на любом из них – это генератор.

Вопрос: Что называют генератором? Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую.

Вопрос: Назовите основные части генератора. Ответ: Ротор, статор.

Задача 1: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник по которому течет ток 0,5А. Сила со стороны магнитного поля 2H действует на каждые 20 см длины провода. Индукция поля равна? (20 Тл)

Задача 2: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник по которому течет ток 0,4А. Индукция поля равна 20 Тл. Найдите значение силы со стороны магнитного поля на каждые 50 см длины провода. (4H)

V. Подведение итогов. Рефлексия.

Сегодня на уроке, мы с вами разобрали принцип действия генератора, этого внушительного сооружения из проводов, изоляционных материалов, стальных конструкций. Но при своих огромных размерах в несколько метров важнейшие детали генераторов изготавливаются с точностью до миллиметра. Нигде в природе нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождать, электрическую энергию столь же непрерывно и экономично.

VI. Домашнее задание: § 50

Задача 1: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник по которому течет ток 0,5А. Сила со стороны магнитного поля 2H действует на каждые 20 см длины провода. Индукция поля равна? (20 Тл)

Задача 2: В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник по которому течет ток 0,4А. Индукция поля равна 20 Тл. Найдите значение силы со стороны магнитного поля на каждые 50 см длины провода. (4H)

Урок физики «Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток» (9 класс)

Урок физики в 9 классе

Тема урока: Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток.

Цель:

• Закрепить навык применения правила левой руки при решении задач;

• Сформировать умение применять правило левой руки для определения силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле;

• Формирование умения анализировать, четко формулировать свои мысли.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

3. Объяснение нового материала.

4. Закрепление, решение задач.

5. Подведение итогов урока.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Сегодня на уроке мы повторим правило левой руки для определения силы, действующей на проводник с током, и познакомимся с правилом левой руки для определения силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле.

2. Проверка домашнего задания.

1. Как обнаруживается магнитное поле?

( Ответ: магнитное поле обнаруживается по его действию на электрический ток. На проводник с током магнитное поле действует с определенной силой.)

2. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

(Ответ: направление силы зависит от направления тока в проводнике и направления магнитного поля)

3. Как определить направление тока в электрической цепи?

(Ответ: направление тока в цепи от «+» источника к «-» источника)

4. Сформулировать правило левой руки для определения силы, действующей на проводник с током в магнитном поле.

(Ответ: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90^о большой палец покажет направление действующей на проводник силы.)

5. В каком случае сила, действующая на проводник с током, равна нулю? (Ответ: если направление тока в проводнике совпадает с направлением магнитных линий или параллельно им, то сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, равна нулю).

Проверка домашней задачи.

Запишите в тетради число – 24 февраля, «классная работа».

6. Решение №1 (б, г, е, ж).

б) S

N

1. Что известно по условию задачи?

(Ответ: расположение полюсов магнита и направление тока в проводнике)

2. Что можно определить по правилу левой руки?

(Ответ: направление силы, действующей на проводник)

2. Как расположен проводник?

(Ответ: перпендикулярно плоскости чертежа)

2. Каково направление тока в проводнике? (Ответ: ток идет от нас)

3. Что еще необходимо знать для того, чтобы определить направление силы?

(Ответ: направление магнитной линии)

2. Как определить направление магнитной линии?

(Ответ: магнитные линии выходят из северного полюса магнита, входят – в южный, т.е. вверх)

2. Ответ: по правилу левой руки сила направлена вправо.

г)

1. Что изображено на чертеже?

(Ответ: крестиками – направление магнитных линий, магнитные линии расположены перпендикулярно чертежу от нас, проводник расположен параллельно чертежу, ток идет вверх)

2. Что можно определить, зная направление тока в проводнике и направление магнитных линий?

(Ответ: можно определить по правилу левой руки направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле)

3. Как располагать левую руку, чтобы определить направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

(Ответ: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90^о большой палец покажет направление действующей на проводник силы.)

4. Ответ: по правилу левой руки сила направлена влево.

е) F

I

1. Что изображено на чертеже? (Ответ: проводник расположен параллельно чертежу, ток вправо, сила, действующая на проводник, направлена вверх)

2. Что можно определить, зная направление тока и направление силы? (Ответ: можно определить направление магнитных линий)

3. Ответ: по правилу левой руки магнитные линии направлены перпендикулярно чертежу от нас, изображаем их крестиками).

ж)

F

1. Что изображено на чертеже? (Ответ: проводник расположен перпендикулярно чертежу, ток от нас, сила, действующая на проводник, направлена влево)

2. Что можно определить, зная направление тока и направление силы? (Ответ: можно определить направление магнитных линий и полярность магнита)

3. Ответ: по правилу левой руки магнитные линии направлены вниз, значит, сверху северный полюс, снизу — южный).

Запишите в тетради тему урока «Действие магнитного поля на заряженную частицу».

3. Объяснение нового материала.

С помощью правила левой руки можно определить направление силы, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу.

Если частица движется в плоскости, перпендикулярной магнитным линиям, то правило формулируется так:

Если левую руку расположить так, чтобы магнитные линии входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы, то отставленный на 90^о большой палец укажет направление силы, действующей на частицу. Если частица отрицательная, то четыре пальца должны быть направлены против ее движения.

Если направление движения частицы совпадает с линией магнитной индукции или параллельно ей, то сила, действующая на частицу, равна нулю.

Запись в тетради:

Направление силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле, определяется по правилу левой руки (стр. 151).

Если частица отрицательная, то четыре пальца должны быть направлены против ее движения.

Если направление движения частицы совпадает с линией магнитной индукции или параллельно ей, то сила, действующая на частицу, равна нулю.

4. Закрепление, решение задач.

№ 1. Определите направление силы, действующей на частицу в магнитном поле.

а) 1) Каков знак частицы? (ответ: положительный)

2) Каково направление магнитных линий? ( ответ: линии

направлены перпендикулярно чертежу от нас)

3) Куда должны быть направлены четыре пальца левой руки?

(ответ: вверх, по направлению скорости частицы)

4) Куда направлена сила, действующая на частицу? (ответ: по

правилу левой руки сила направлена влево)

б) 1) Каков знак частицы? (ответ: отрицательный)

2) Каково направление магнитных линий? ( ответ: линии

направлены перпендикулярно чертежу на нас)

3) Куда должны быть направлены четыре пальца левой руки?

(ответ: влево, против направления скорости частицы)

4) Куда направлена сила, действующая на частицу? (ответ: по

правилу левой руки сила направлена вверх)

в) 1) Каков знак частицы? (ответ: положительный)

2) Каково направление магнитных линий? ( ответ: линии

направлены вправо)

3) Куда должны быть направлены четыре пальца левой руки?

(ответ: влево, по направлению скорости частицы)

4) Куда направлена сила, действующая на частицу? (ответ: по

правилу левой руки сила равна нулю, т.к. направление

движения частицы параллельно магнитным линиям)

г) 1) Каков знак частицы? (ответ: отрицательный)

2) Каково направление магнитных линий? ( ответ: линии

направлены перпендикулярно чертежу от нас)

3) Куда должны быть направлены четыре пальца левой руки?

(ответ: вниз, против направления скорости частицы)

4) Куда направлена сила, действующая на частицу? (ответ: по

правилу левой руки сила направлена вправо)

5. Подведение итогов урока.

Д/з: п.46 (до конца), упр. 36 (письм).

Получение переменного электрического тока. Видеоурок. Физика 9 Класс

Урок будет посвящен теме «Получение переменного электрического тока». Этот вопрос вплотную связан с явлением электромагнитной индукции. Когда мы говорили об индукционном электрическом токе, наверное, вы заметили, что величина и направление тока зависит от того, как двигался магнит по направлению и по скорости – от того, как изменялся магнитный поток.

Если обобщить имеющиеся экспериментальные данные, то можно предложить следующее устройство: закрепить магнит и относительно него двигать катушку с большим числом витков (или наоборот, двигать магнит относительно неподвижной катушки). В результате будет создаваться индукционный электрический ток.

Так мы переходим к устройству, которое дает возможность получить электрический ток и называется генератором.

Идея получения электрического тока таким способом впервые пришла Майклу Фарадею. В его рисунках даже сохранился чертеж первого генератора.

Большинство генераторов – это т.н. электромеханические генераторы, в них за счет механического движения подвижной части такого генератора создается переменный электрический ток.

Что же такое переменный электрический ток? Переменным электрическим током называют такой ток, который периодически изменяется по своей величине, модулю и направлению.

На сегодняшний день вся промышленность использует именно переменный электрический ток.

Объясняется это тем, что очень удобно, во-первых, получить переменный электрический ток, а во-вторых, удобно передавать его на большие расстояния. Вот поэтому в мире везде и всюду используется именно переменный ток.

Обозначают его на всех схемах волнистой линией.

Рис. 1. Обозначение переменного тока

Обратите внимание: если дома есть какие-либо электрические приборы и на этих приборах встречается такое обозначение, значит, эти приборы работают на переменном электрическом токе.

Как устроены генераторы?

Итак, современный генератор представляет собой довольно сложное устройство, но в основном состоит он из двух частей – ротора и статора.

Рис. 2. Устройство генератора

Статор – это неподвижная часть. Ротор – подвижная. Можно сказать, что статор – это аналог катушки с большим числом витков. А ротор – это магнит, который вращается и создает изменяющийся магнитный поток с течением времени, пронизывая те витки, которые находятся в статоре, индуцирует, наводит в этих витках электрический ток.

Если генератор маломощный, то обычно ротор делают из постоянного магнита. Ему придают определённую форму, создают внутри несколько отдельных полюсов. Этот постоянный магнит, вращаясь прямо внутри статора, непосредственно создаёт индукционный электрический ток. Если же необходим мощный генератор, то в этом случае ротор – уже не постоянный магнит, а электромагнит.

Кон

Физика 9 кл. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор

Физика 9 кл. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор

 

1. Какой электрический ток называется переменным? С помощью какого простого опыта его можно получить?

Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.

Переменный ток можно получить, если в катушке, замкнутой на гальванометр, периодически двигать магнит вверх и вниз.
При этом стрелка гальванометра будет периодически отклоняться от нулевого значения то в одну сторону, то в другую.
Значит, модуль силы индукционного тока и его направление периодически меняются во времени, т.е. в катушке образуется переменный ток.

Сила тока, вырабатываемого генераторами переменного тока, меняется со временем по гармоническому закону ( по закону синуса или косинуса).

2. Где используют переменный электрический ток?

В осветительной сети наших домов и во многих отраслях промышленности используется именно переменный ток.

3. На каком явлении основано действие наиболее распространенных в настоящее время генераторов переменного тока?

В настоящее время для получения переменного тока используют в основном электромеханические индукционные генераторы.
Эти устройства преобразуют механическую энергию в электрическую.
Индукционными они называются потому, что их действие основано на явлении электромагнитной индукции.

4. Как устроен и действует промышленный генератор переменноо тока?

Работа электромеханического генератора переменного тока аналогична способу получения индукционного тока в плоском контуре при вращении внутри него магнита.
Неподвижная часть генератора, аналогичная контуру, называется статором, а вращающаяся (магнит) — ротором.
В мощных промышленных генераторах вместо постоянного магнита используется электромагнит.

Статор промышленного генератора представляет собой стальной цилиндр, в его пазах витками укладывается медный провод.
При изменении пронизывающего витки магнитного потока в них индуцируется переменный электрический ток .

Магнитное поле создаётся ротором.
Чаще это электромагнит, на стальной сердечник которого надета обмотка, по которой протекает постоянный электрический ток.
Ток подводится через щётки и кольца от источника постоянного тока.

Внешняя сила вращает ротор, создаваемое им магнитное поле тоже вращается.
При этом меняется магнитный поток, пронизывающий статор.
В результате этого в обмотке статора индуцируется переменный ток.

5. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловой электростанции? на гидроэлектростанции?

На тепловой электростанции ротор генератора приводится во вращение паровой турбиной; на гидроэлектростанции — водяной турбиной.

На тепловых электростанциях ротор генератора вращается с помощью паровой турбины, на гидроэлектростанциях — с помощью водяной турбины.

6. Почему в гидрогенераторах используют многополюсные роторы?

Так как скорость вращения водяных турбин относительно невысока, то для создания тока стандартной частоты применяют многополюсные роторы.

Ротор гидрогенератора обычно имеет несколько пар магнитных полюсов.
Чем больше пар полюсов, тем больше частота переменного электрического тока, вырабатываемого генератором.
Так как скорость вращения водяных турбин невелика, для создания тока стандартной частоты используют многополюсные роторы.

7. Какова стандартная частота промышленного тока, применяемого в России и многих других странах?

Стандартная частота переменного тока, применяемого в промышленности и осветительной сети в России и многих других странах, равна 50 Гц.

8. По какому физическому закону можно определить потери электроэнергии в ЛЭП и за счёт чего их можно уменьшить?

Для передачи электроэнергии от электростанций в места её потребления служат линии электропередачи (ЛЭП).
Чем дальше от электростанции находится потребитель тока, тем больше потери энергии — Q.

E потребляемая = E генерируемая — Q

Уменьшение потерь электроэнергии — это важная задача экономики.
Большие потери энергии возникают из-за нагревания проводов ЛЭП.
По закону Джоуля-Ленца : Q = I²Rt.
Уменьшить эти потери можно за счёт уменьшения сопротивления R проводов и силы тока I в них.
Так как R = ρl/S, то провода делают из дешевых меди или алюминия, у которых малое удельное сопротивление.
Увеличивать толщину проводов экономически невыгодно.
Можно уменьшать силу тока, но при этом необходимо во столько же раз увеличить получаемое от генератора напряжение U, чтобы не снижать мощность тока Р = UI.

9. Для чего при уменьшении силы тока во столько же раз повышают его напряжение перед подачей в ЛЭП?

В ЛЭП при передаче электроэнергии на большие расстояния важно не снижать мощность тока Р = UI.
Чтобы уменьшить потери электроэнергии при передаче можно уменьшать силу тока.
Но при этом необходимо во столько же раз увеличить получаемое от генератора напряжение.
При таких преобразованиях мощность тока (Р = UI) в ЛЭП сохраняется.

10. Что такое трансформатор?

Трансформатор — это устройство, предназначенное для увеличения или уменьшения переменного напряжения и силы тока.

Трансформатор был изобретён в 1876 г. русским учёным П.Н. Яблочковым.
В основе его работы лежит явление электромагнитной индукции.

11. Как устроен трансформатор? его принцип действия?

Трансформатор состоит из двух обмоток (как минимум) и железного сердечника.
Протекающий в первичной обмотке переменный ток создаёт внутри сердечника переменное магнитное поле, которое порождает переменное электрическое поле во вторичной обмотке.
Во вторичной обмотке возникает индукционный ток, а на ее концах переменное напряжение U₂.

Величина U₂ определяется из соотношения:

При N2 > N1 трансформатор называется повышающим ( U2 > U1).
При N2 < N1 трансформатор называется понижающим (U2 < U1).

12. Где применяются трансформаторы?

Трансформаторы нашли широкое применение в быту, на производствах, при передаче электроэнергии.
Например:
— в зарядных устройствах сотовых телефонов,
— в радио- и телеаппаратуре,
— повышающие и понижащие трансформаторные подстанции на предприятиях, для подачи электроэнергии в жилые дома,
— в линиях электропередач на большие расстояния.

Следующая страница — смотреть

Назад в «Оглавление» — смотреть