Разработка интерактивного урока «Явление электромагнитной индукции»

Автор: Голозубова Ольга Николаевна

Организация: МОУ СОШ №42

Населенный пункт: Хабаровский край г. Комсомольск-на-Амуре

Введение

Сегодня ценность не там, где мир воспринимается по схеме: «знаю - не знаю, умею - не умею, владею - не владею», а там, где присутствует тезис: «ищу - и нахожу, думаю - и узнаю, тренируюсь - и делаю». Исходя из этого, иными становятся задачи учителя: не научить, а побудить, не оценить, а проанализировать. Для этого необходимо организовать продуктивную работу обучающихся, а это возможно, опираясь на системно - деятельностный подход, который для учителей физики не является "новым".

В учебнике А.В. Перышкина написано: «Опыты и наблюдения - один из способов изучения физики». Опираясь на эти основы, составлен урок, который изучается в 9 классе в разделе «Электромагнитные явления».

Тип урока: Урок открытия новых знаний

Цель деятельности учителя: Создание условий для формирования представления о физическом явлении электромагнитной индукции, о способах возникновения индукционного тока, о практическом применении ЭМИ. Обучающиеся получат возможность воспроизвести опыты Фарадея, анализировать результаты исследований, выявлять зависимости, выдвигать гипотезы.

Задачи:

  1. Обеспечить мотивацию учащихся для возникновения внутренней потребности, включения в учебную деятельность;
  2. Организовать актуализацию изученного по разделу электромагнитные явления, обобщить и систематизировать материал для построения новых знаний;
  3. Помочь обучающимся с поставкой цели урока, с выбором способов и средств достижения цели;
  4. Организовать ситуацию, требующую от учащихся составления плана для достижения результата;
  5. Способствовать учащимся исследовать явление электромагнитной индукции, сформировать у учащихся целостное представление о понятиях ЭМИ и указать на практическое применение этого физического явления;
  6. Способствовать развитию у обучающихся умений применять знания по данной теме для решения типовых заданий;
  7. Отработать навыки сопоставления работы с эталоном для самопроверки, самоконтроля, самооценки, рефлексивной самоорганизации.

Планируемые результаты:

Предметные:

Обучающийся расширил представление о магнитном поле, познакомился с явлением ЭМИ и способами получения индукционного тока. Овладел навыками использования приборов (катушки, гальванометра, магнита, ключа, источника тока ) для решения практических задач;

Метапредметные:

Регулятивные: Обучающийся сможет самостоятельно ставить новые учебные цели и задачи, может контролировать своё время, принимать решения в проблемной ситуации на основе переговоров, адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы, оценивать результаты своей работы и одноклассников.

Познавательные: Обучающийся сможет самостоятельно проводить исследование на основе применения методов наблюдения и эксперимента. Выдвигать гипотезы о связях и закономерностях процессов, объектов. Организовывать исследование с целью проверки гипотез, Делать умозаключения (индуктивное и по аналогии) и выводы на основе аргументации.

Коммуникативные: Обучающийся учится учитывать разные мнения, интересы и обосновывать собственную позицию, осуществлять коммуникативную рефлексию как осознание оснований собственных действий и действий партнёра, вступать в диалог, а также участвовать в коллективном обсуждении проблем. Учится участвовать в дискуссии и аргументировать свою позицию.

Личностные: Обучающийся формирует научное мировоззрение на основе современных достижений науки и техники. Осознает ценность научных исследований, роль физики в расширении представлений об окружающем мире и ее вклад в улучшение качества жизни. Получает навыки индивидуального и коллективного поведения соблюдая правила безопасности при работе с учебным и лабораторным оборудованием.

Дидактические средства: учебник, карточки с заданиями для групповой работы, лист самооценки, текст о заслугах отечественных ученных в электротехнике.

Ход урока

I. Этап мотивации учебной деятельности

Приветствие учеников, проверка готовности к уроку.

Слайд 1. «Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Помни, ковчег был построен любителем. Профессионалы построили «Титаник»». Д. Берри

-Как вы понимаете данное высказывание? Назовите афоризмы близкие по смыслу? (Не боги горшки обжигают)

Сегодня на уроке мы знаем еще одно физическое явление которое стало самым значительным научным достижением XIX века, которое вызвало бурно развитие электротехники и радиотехники.

II. Актуализация знаний

1.Перед тем как перейти к изучению нового физического явления, предлагаю построить кластер «Магнитное поле». Высказывайте все имеющиеся у вас знания по данной теме, предложения и ассоциации. Все высказывания фиксирую на доске , а ваша задача систематизировать информацию связать между собой. (Кластеры оформляют в парах, 1 пара представляет на доске).

2. Слайд 2. Систематизация знаний поможет решить вам задачи (Рис.2)

3. Подведем итог, оцените свою работу и работу соседа в листе самооценки.

 

III. Этап целепологания, постановки проблемы.

-Как выяснили ранее, вокруг проводника с током существует магнитное поле, то есть электрический ток порождает магнитное поле (опыт Эрстеда). Ученые 19 века поставил перед собой задачу при помощи магнитного поля породить электрический ток. Среди этих ученых был английский ученый Майкл Фарадей. В 1822г. он записал в своем дневнике «Превратить магнетизм в электричество!». И только спустя почти 10 лет в 1831 году 29 августа получилось подтвердить эту гипотезу при помощи эксперимента. Это явление было названо явлением ЭМИ, что бы это значило? (абсолютно верно явление электромагнитной индукции).

-Друзья прошу вас назвать наш урок и определить тему! (Тема: «Явление электромагнитной индукции», название урока «Превратить магнетизм в электричество!». )

Постановка проблемного вопроса, через фронтальные опыты.

Опыт 1. (Оборудование: источник тока, лампочка, ключ).

-Почему загорается лампочка? (Все верно, вы перечислили условия существования эл. тока :

1. Наличие заряженных частиц;

2. Замкнутая цепь;

3. Наличие источника тока).

Если не выполнить хоть одно условие тока не будет.

Опыт 2. (Оборудование: Трансформатор, лампа на витке, катушка).

-Почему загорелась лампочка без источника тока? (Это происходит когда подносим к катушке по которой течет ток).

-Какой можно сделать вывод? (При внесении в М.П. катушки в лампе появляется ток, т.е М.П порождает эл. ток).

Озвучите пожалуйста цель которую вы ставите перед собой.

(Цель формулируют сами учащиеся, определив границы знания и незнания, через методически прием «Домысливание». Учитель обращает внимание на тему урока и слова "помощники": Повторим; Изучим; Узнаем; Проверим. С помощью слов "помощников" учащиеся формулируют цели урока. Цель: Изучить явление ЭМИ, узнаем причины и способы появления, проверим на практике).

Физическая минутка.

IV. Этап поиска путей решения проблемы.

1. Работа в группах

-Для того чтоб достичь цели, нам необходимо разбиться на 5 групп. Каждая группа получит задание, на выполнение которого отводится 10 минут. Затем представитель от каждой группы отчитается о проделанной работе и сделает вывод.

ГРУППА 1

ГРУППА 2.

ГРУППА 3.

ЗАДАНИЕ. Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при внесении и вынесении из неё магнита.

ЗАДАНИЕ.

Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при замыкании и размыкании электрической цепи.

 

ЗАДАНИЕ .

Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при изменении силы тока с помощью реостата.

 

 

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

 

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

 

Оборудование: катушка – моток, полосовой магнит, миллиамперметр, штатив.

 

Оборудование: миллиамперметр, катушка – моток,

катушка с железным

сердечником, ключ,

соединительные провода,

источник питания.

Соберите установку для опыта по рисунку.

 

Оборудование:

миллиамперметр, катушка –

моток, катушка с

железным сердечником,

ключ, реостат,

соединительные провода, источник питания.

Соберите установку для опыта по рисунку.

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки. Закрепите катушку на штативе.

1. Наблюдая за показаниями

миллиамперметра, введите один из полюсов магнита в катушку.

2. На несколько секунд остановите магнит.

Отклонялась стрелка на миллиамперметре?

3. Затем выдвиньте магнит из катушки, наблюдая за показаниями миллиамперметра.

4. Возникал ли в катушке ток во время движения магнита относительно катушки; во время остановки.

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время остановки.

6.При каком условии в катушке возникал ток?

 

Соберите электрические цепи:

-Гальванический элемент, ключ, катушка.

-Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.

1.Наблюдая за показаниями миллиамперметра, замкните цепь.

2. Некоторое время, не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями миллиамперметра.

3. Затем цепь разомкните, наблюдая в этот момент за показаниями прибора.

Повторите эти действия несколько раз.

4. Возникал ли в катушке – мотке электрический ток при размыкании и замыкании цепи; при протекании через катушку постоянного тока?

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку - моток, во время размыкания и замыкания цепи; при протекании через катушку постоянного тока?

6. При каком условии в катушке - мотке возникал ток?

 

 

Соберите электрические цепи:

- Гальванический элемент, ключ, катушка, реостат.

- Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.

1. Замкните цепь.

2. Не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями миллиамперметра при перемещении ползунка реостата.

3.Не размыкая электрической цепи, наблюдайте за показаниями прибора,

при протекании через катушку постоянного тока. Повторите эти действия несколько раз.

4. Возникал ли в катушке – мотке электрический ток при перемещении ползунка реостата; при протекании через катушку постоянного тока?

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку - моток, при перемещении ползунка; при протекании через катушку постоянного тока?

6. При каком условии в катушке - мотке возникал ток?

 

 

ГРУППА 4.

ГРУППА 5.

ЗАДАНИЕ . Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при внесении и вынесении её из магнита.

 

ЗАДАНИЕ . Наблюдение возникновения электрического тока в катушке –мотке при вращении её внутри магнита.

 

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

 

Цель: выяснить, при каком условии в катушке возникает электрический ток.

 

Оборудование: катушка – моток, полосовой магнит, миллиамперметр, штатив.

 

 

Оборудование: катушка – моток, дугообразный магнит, миллиамперметр, штатив.

 

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки. Закрепите магнит на штативе.

1. Наблюдая за показаниями

миллиамперметра, введите в один из полюсов магнита катушку.

2. На несколько секунд остановите катушку. Отклонялась стрелка на миллиамперметре?

3. Затем выдвиньте катушку из магнита, наблюдая за показаниями миллиамперметра.

4. Возникал ли в катушке ток во время движения катушки относительно магнита; во время остановки.

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения катушки; во время её остановки.

6.При каком условии в катушке возникал ток?

 

Соберите электрическую цепь, состоящую из миллиамперметра и катушки. Закрепите магнит на штативе.

1. Наблюдая за показаниями

миллиамперметра, вращайте внутри магнита катушку.

2. На несколько секунд остановите катушку. Отклонялась стрелка на миллиамперметре?

3. Затем продолжите вращать катушку внутри магнита, наблюдая за показаниями миллиамперметра.

4. Возникал ли в катушке ток во время вращения катушки относительно магнита; во время остановки.

5. Менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время вращения катушки; во время её остановки.

6.При каком условии в катушке возникал ток?

 

2. Презентация выполненной работы членами групп, аргументация выводов, оценивание работы.

Выполнив задания, каждая группа знакомит класс с экспериментом и его результатом. Формулирует и фиксирует вывод на доске. Учитель обобщает материал выделив главное:

- любое изменение магнитного потока вызывает возникновение тока в замкнутом контуре;

- ток рожденный в замкнутом контуре посредствам изменения магнитного потока, получил название «индукционный»;

- формулировка ЭМИ. (Слайд 3);

- ток может менять своё направление и величину, такой ток называется переменным.

-Не находите ничего необычного во всех этих опытах? (Ток существует, не смотря на отсутствие источника тока).

-Давайте, вернёмся к нашим первым опытам с лампочкой. И попробуем объяснить возникновение в ней тока? (катушка подключена к переменному току, изменялась сила тока, следовательно, и магнитная индукция, а значит и магнитный поток.)

Ребята оцените свою работу и работу соседа в листе самооценки.(Лист самооценки)

3. Практическое применение физического явления, работа по тексту.

- Открытие этого явления вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники. Польза от этого явления нашлась не сразу, а только спустя много лет. Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывающий обществу материальную поддержку, и надменно спросил:

- Все, 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 ребенок? -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.

Перед вами находится текст о трудах и изобретениях наших отечественных ученых, прочитав его сопоставьте фамилии с достижениями в электротехнике.

Э.Х. Ленц - Закон индукции («Правило Ленца»), по которому направление индукционного тока всегда таково, что он препятствует тому действию (направленному движению), которым он вызывается (1834 г.).

Б.С. Якоби- Построил первый электродвигатель, телеграфный аппарат, печатающий буквы.

М.И. Доливо-Добровольский- один из создателей техники трёхфазного переменного тока.

V. Этап контроля и самооценки знаний и способов действияРешение задач Образовательный портал «Решу ОГЭ» рис.4

VI. Рефлексия.

  1. Зафиксируйте свои знания и незнания при помощи таблицы и листов самооценки, подведите итог уроку

2. Комментирование домашнего задания.

Домашнее задание: §48, упр.39, подготовиться к л. р. № 4, стр. 278

Интерактивная игра «ЭМИ» https://learningapps.org/13172284

 

Список использованной литературы:

1. Вики Чтение. Историяэлектротехники https://tech.wikireading.ru/15669

2. Литературные дневники https://stihi.ru/diary/alexaher2/2020-09-05

3. Портал «Решу ЕГЭ» https://ege.sdamgia.ru/

4. Учебник 9 класс А.В Перышкин, Е.М. Гутник, Москва, Дрофа, 2018г

 

 

Данный урок был адаптирован под дистанционное образование, создан образовательный материал на платформе для онлайн-обучения CORE.

 

https://coreapp.ai/app/preview/lesson/5ee876a7cb541322df6c8f02


Приложения:
  1. file0.docx.. 570,7 КБ
  2. file1.docx.. 13,2 КБ
Опубликовано: 18.02.2021