27.11.2014 г.
Урок № 19 (11 класс)
Тема: Энергия магнитного поля тока.
Цель образовательная: ввести формулу для расчета энергии магнитного поля тока и понятие электромагнитного поля, провести аналогию между самоиндукцией и инерцией; ввести формулу для расчета энергии магнитного поля тока; повторить и обобщить знания учащихся об электрических и магнитных полях; познакомить с понятием электромагнитное поле; научить учащихся использовать материал по данной теме в процессе решения физических задач;
развивающая: активизация мыслительной деятельности (способом сопоставления); развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить.
воспитательная: продолжить формирование познавательного интереса учащихся, продолжить воспитание мотивации учения, раскрывая практическую значимость изучаемого материала, воспитывать уважение к мыслям своих товарищей, взаимовыручку и взаимоподдержку.
Ход урока
I. Актуализация знаний
В чем состоит сущность самоиндукции?
Что понимают под индуктивностью?
От чего зависит индуктивность катушки?
Чем создается электростатическое поле? Вихревое электрическое поле? Магнитное поле?
Какие поля называются вихревыми?
II. Изучение нового материала
1. Провести аналогию между самоиндукцией и инерцией (между процессом установления в цепи электрического тока величиной I и процессом приобретения некоторым телом определенной скорости υ).
При замыкании цепи с катушкой ток, постепенно нарастая, через некоторое время приобретает определенное значение I.
Автомобиль, трогаясь с места, постепенно набирает скорость и через некоторое время приобретает некоторую скорость υ.
Для того чтобы ток в цепи с индуктивностью при ее замыкании достиг некоторого значения, необходимо совершить работу.
Для разгона автомобиля до некоторой скорости необходимо совершить работу.
Нарастание силы тока I тем медленнее, чем больше (при прочих равных условиях) индуктивность катушки L.
Нарастание скорости υ тем медленнее, чем больше (при прочих равных условиях) масса автомобиля m.
1. Повторение явления самоиндукции
Изучая явление самоиндукции, пришли к выводу о том, что при изменении силы тока, протекающего через проводник, в этом же проводнике возникает ЭДС индукции, препятствующая изменению основного тока в проводниках. Это приводит к тому, что сила тока в проводнике достигает своего максимального значения не мгновенно, а в течение некоторого времени. Данное явление наблюдается и при размыкании цепи - сила тока падает до нуля не мгновенно, а постепенно. Явление самоиндукции связано с тем, что проводник с током находится в пространстве собственного магнитного потока и при любом изменении тока в проводнике меняется и магнитный поток, что в свою очередь приводит к возникновению ЭДС индукции. ЭДС индукции определяется как отрицательное отношение изменения силы тока к изменению времени и умноженное на индуктивность проводника. А индуктивность определяется геометрическими параметрами проводника.
(1.1.)
Обратим внимание на то, что при размыкании цепи, ток в ней хоть и убывает, но всё равно существует – это доказывает процесс переноса заряда, которому необходима энергия. Но откуда она берётся? Поскольку никаких других изменений, кроме убывания магнитного поля вокруг проводника не происходит, можно сделать предположение, что энергия локализована в магнитном поле.