RENCANA BELAJAR

Topik: “Fluks magnet. Fenomena induksi elektromagnetik”, kelas 9

Tujuan pelajaran:

Tujuannya adalah untuk mencapai hasil pendidikan.

Hasil pribadi:

– pengembangan minat kognitif, kemampuan intelektual dan kreatif;

– kemandirian dalam memperoleh pengetahuan baru dan keterampilan praktis;

– pembentukan sikap nilai terhadap hasil belajar.

Hasil meta-subjek:

– menguasai keterampilan memperoleh pengetahuan baru secara mandiri, mengatur kegiatan pendidikan, menetapkan tujuan, perencanaan;

– menguasai metode tindakan dalam situasi non-standar, menguasai metode pemecahan masalah heuristik;

– mengembangkan keterampilan mengamati, menonjolkan hal yang pokok, dan menjelaskan apa yang dilihat.

Hasil subjek:

– tahu: fluks magnet, arus induksi, fenomena induksi elektromagnetik;

– memahami: konsep fluks, fenomena induksi elektromagnetik

– mampu untuk: menentukan arah arus induksi, memecahkan masalah khas OGE.

Jenis pelajaran: mempelajari materi baru

Format pelajaran: studi pelajaran

Teknologi: unsur teknologi berpikir kritis, pembelajaran berbasis masalah, TIK, teknologi dialog berbasis masalah

Perlengkapan pelajaran: komputer, papan tulis interaktif, koil, tripod dengan kaki, magnet strip – 2 buah, galvanometer demonstrasi, kabel, alat untuk mendemonstrasikan aturan Lenz.

Selama kelas

Mulai: 10.30

1. Tahap organisasi (5 menit).

Hallo teman-teman! Hari ini saya akan mengajar pelajaran fisika, nama saya Innokenty Innokentievich Malgarov, seorang guru fisika di sekolah Kyllakh. Saya senang sekali bisa bekerja sama dengan kalian, bersama para siswa SMA, semoga pembelajaran hari ini dapat berjalan produktif. Pelajaran hari ini menilai perhatian, kemandirian, dan akal. Motto pelajaran kami adalah “Semuanya sangat sederhana, Anda hanya perlu memahaminya!” Sekarang, tetangga meja Anda saling memandang, mendoakan mereka beruntung dan berjabat tangan. Untuk mendapatkan masukan, saya terkadang bertepuk tangan dan Anda mengulanginya. Bisakah kita memeriksanya? Luar biasa!

Silakan lihat layarnya. Apa yang kita lihat? Benar sekali, air terjun dan angin kencang. Kata (satu!) apa yang menyatukan kedua fenomena alam ini? Ya, mengalir. Aliran air dan aliran udara. Hari ini kita juga akan berbicara tentang aliran. Hanya tentang aliran yang sifatnya sama sekali berbeda. Bisakah kamu menebak apa? Apa topik yang Anda bahas sebelumnya terkait? Itu benar, dengan magnet. Oleh karena itu, tuliskan topik pelajaran di lembar kerja Anda: Fluks Magnetik. Fenomena induksi elektromagnetik.

Mulai: 10.35

2. Update ilmu (5 menit).

Latihan 1. Silakan lihat layarnya. Apa yang dapat Anda katakan tentang gambar ini? Bagian yang kosong pada lembar kerja harus diisi. Konsultasikan dengan pasangan Anda.

1. Sebuah konduktor pembawa arus muncul disekitarnya sebuah medan magnet. Itu selalu tertutup;

2. Sifat kekuatan medan magnet adalah vektor induksi magnet 0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Lihatlah layarnya. Dengan analogi, isikan kolom kedua untuk rangkaian dalam medan magnet.

Silakan lihat tabel demo. Di atas meja Anda melihat dudukan dengan kursi goyang yang dapat digerakkan dengan dua cincin aluminium. Yang satu utuh, dan yang lainnya ada slotnya. Kita tahu bahwa aluminium tidak menunjukkan sifat magnetis. Kami mulai memasukkan magnet ke dalam cincin dengan slot. Tidak ada yang terjadi. Sekarang mari kita mulai memasukkan magnet ke seluruh cincin. Harap dicatat bahwa seratus cincin mulai "melarikan diri" dari magnet. Hentikan pergerakan magnet. Cincin itu juga berhenti. Kemudian kita mulai melepas magnet dengan hati-hati. Cincin itu sekarang mulai mengikuti magnet.

Coba jelaskan apa yang Anda lihat (siswa mencoba menjelaskan).

Silakan lihat layarnya. Ada petunjuk tersembunyi di sini. (Siswa sampai pada kesimpulan bahwa ketika fluks magnet berubah, dapat diperoleh arus listrik).

Tugas 4. Ternyata jika fluks magnet diubah, maka dapat diperoleh arus listrik pada rangkaian tersebut. Anda sudah tahu cara mengubah aliran. Bagaimana? Benar sekali, Anda bisa memperkuat atau melemahkan medan magnet, mengubah luas rangkaian itu sendiri, dan mengubah arah bidang rangkaian. Sekarang saya akan menceritakan sebuah kisah kepada Anda. Dengarkan baik-baik dan selesaikan tugas 4 secara bersamaan.

Pada tahun 1821, fisikawan Inggris Michael Faraday, terinspirasi oleh karya Oersted (ilmuwan yang menemukan medan magnet di sekitar konduktor pembawa arus), menetapkan sendiri tugas untuk memperoleh listrik dari magnet. Selama hampir sepuluh tahun dia membawa kabel dan magnet di saku celananya, namun gagal menghasilkan arus listrik darinya. Dan suatu hari, secara tidak sengaja, pada tanggal 28 Agustus 1831, dia berhasil. (Mempersiapkan dan menunjukkan demonstrasi). Faraday menemukan bahwa jika sebuah kumparan dengan cepat ditempatkan pada sebuah magnet (atau dikeluarkan darinya), arus jangka pendek akan muncul di dalamnya, yang dapat dideteksi menggunakan galvanometer. Fenomena ini kemudian disebut induksi elektromagnetik.

Arus ini disebut arus yang diinduksi. Kami mengatakan bahwa setiap arus listrik menghasilkan medan magnet. Arus induksi juga menciptakan medan magnetnya sendiri. Apalagi medan ini berinteraksi dengan medan magnet permanen.

Sekarang, dengan menggunakan papan tulis interaktif, tentukan arah arus induksi. Kesimpulan apa yang dapat ditarik mengenai arah medan magnet arus induksi?

Mulai: 11.00

5. Penerapan ilmu dalam berbagai situasi (10 menit).

Saya sarankan Anda menyelesaikan tugas-tugas yang ditawarkan di OGE dalam fisika.

Tugas 5. Sebuah magnet strip dibawa ke cincin aluminium padat yang digantungkan pada benang sutra dengan kecepatan konstan (lihat gambar). Apa yang akan terjadi pada cincin itu selama ini?

1) cincin akan tetap diam

2) cincin akan tertarik pada magnet

3) cincin akan ditolak oleh magnet

4) cincin akan mulai berputar mengelilingi benang

Tugas 6.

1) Hanya di 2.

2) Hanya di 1.

4) Hanya pada jam 3.

Mulai: 11.10

5. Refleksi (5 menit).

Saatnya mengevaluasi hasil pelajaran kita. Hal baru apa yang telah Anda pelajari? Apakah tujuan yang ditetapkan di awal pembelajaran telah tercapai? Apa yang sulit bagimu? Apa yang paling Anda sukai? Perasaan apa yang Anda alami?

6. Informasi tentang pekerjaan rumah

Temukan di buku teks Anda topik “Fluks magnet”, “Fenomena induksi elektromagnetik”, baca dan lihat apakah Anda dapat menjawab soal tes mandiri.

Sekali lagi terima kasih atas kerjasamanya, atas minatnya dan secara umum atas pelajaran yang sangat menarik. Saya ingin mempelajari fisika dengan baik dan, atas dasar itu, memahami struktur dunia.

“Sederhana sekali, kamu hanya perlu memahaminya!”

Nama belakang, nama depan siswa ________________________________________________ Siswa kelas 9

Tanggal "____"__2016

LEMBAR KERJA

Topik pelajaran:____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

644 " style="width:483.25pt;border-collapse:collapse;border:none">

Tugas 4. Isi yang kosong.

1. Fenomena terjadinya arus pada suatu penghantar (rangkaian) tertutup ketika medan magnet yang menembus rangkaian ini berubah disebut _______________________;

2. Arus yang timbul pada rangkaian disebut ___________________________;

3. Medan magnet rangkaian yang ditimbulkan oleh arus induksi akan diarahkan __________________ medan magnet magnet permanen (Aturan Lenz).

https://pandia.ru/text/80/300/images/image006_55.jpg" align="left hspace=12" width="238" height="89"> Tugas 6. Ada tiga cincin logam identik. Sebuah magnet dilepas dari cincin pertama, sebuah magnet dimasukkan ke dalam cincin kedua, dan magnet stasioner ditempatkan pada cincin ketiga. Di cincin manakah arus induksi mengalir?

1) Hanya di 2.

2) Hanya di 1.

Mundur ke depan

Perhatian! Pratinjau slide hanya untuk tujuan informasi dan mungkin tidak mewakili semua fitur presentasi. Jika Anda tertarik dengan karya ini, silakan unduh versi lengkapnya.

Tujuan pelajaran:

• Pendidikan– mengungkapkan esensi dari fenomena induksi elektromagnetik; Jelaskan kepada siswa aturan Lenz dan ajari mereka cara menggunakannya untuk menentukan arah arus induksi; menjelaskan hukum induksi elektromagnetik; ajari siswa menghitung ggl induksi dalam kasus yang paling sederhana.
• Pembangunan– mengembangkan minat kognitif siswa, kemampuan berpikir logis dan menggeneralisasi. Mengembangkan motif belajar dan minat terhadap fisika. Kembangkan kemampuan untuk melihat hubungan antara fisika dan praktik.
• Pendidikan– menumbuhkan kecintaan terhadap pekerjaan siswa, kemampuan bekerja dalam kelompok. Menumbuhkan budaya berbicara di depan umum.

Peralatan:

• Buku teks “Fisika - 11” G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
• G.N. Stepanova.
• "Fisika - 11". Rencana pelajaran untuk buku teks oleh G.Ya. penulis - penyusun G.V. Markina.
• Komputer dan proyektor.
• Materi "Perpustakaan Alat Peraga".
• Presentasi untuk pelajaran.

Rencana belajar:

Langkah-langkah pelajaran	Waktu menit.	Metode dan teknik
1. Poin organisasi: Perkenalan Informasi sejarah		Pesan guru tentang topik, maksud dan tujuan pelajaran. Geser 1. Kehidupan dan karya M. Faraday. (Pesan siswa). Slide 2, 3, 4.
2. Penjelasan materi baru Definisi konsep “induksi elektromagnetik”, “arus induksi”. Pengenalan konsep fluks magnet. Hubungan antara fluks magnet dan jumlah garis induksi. Satuan fluks magnet. aturan Lenz. Studi tentang ketergantungan arus induksi (dan ggl induksi) pada jumlah lilitan kumparan dan laju perubahan fluks magnet. Penerapan EMR dalam praktek.		1. Demonstrasi percobaan EMR, analisis percobaan, menonton penggalan video “Contoh induksi elektromagnetik”, Slide 5, 6. 2. Percakapan, melihat presentasi. Geser 7. 3. Demonstrasi keabsahan aturan Lenz. Fragmen video “Aturan Lenz”. Slide 8, 9. 4. Bekerja di buku catatan, membuat gambar, bekerja dengan buku teks. 5. Percakapan. Percobaan. Saksikan video klip “Hukum Induksi Elektromagnetik”. Lihat presentasinya. Slide 10, 11. 6. Lihat presentasinya Geser 12.
3. Konsolidasi materi yang dipelajari	10	1. Penyelesaian Soal No. 1819,1821(1.3.5) (Kumpulan Soal Fisika 10-11. G.N. Stepanova)
4. Menyimpulkan	2	2.Ringkasan materi yang dipelajari oleh siswa.
5. Pekerjaan rumah	1	§ 8-11 (mengajar), R. No. 902 (b, d, f), 911 (ditulis di buku catatan)

SELAMA KELAS

I. Momen organisasi

1. Medan listrik dan magnet dihasilkan oleh sumber yang sama - muatan listrik. Oleh karena itu, kita dapat berasumsi bahwa ada hubungan tertentu antara bidang-bidang tersebut. Asumsi ini mendapat konfirmasi eksperimental pada tahun 1831 dalam eksperimen fisikawan Inggris terkemuka M. Faraday, di mana ia menemukan fenomena induksi elektromagnetik. (slide 1) .

Prasasti:

"Kebetulan
hanya jatuh pada satu bagian
pikiran yang siap."

L.Pasternak

2. Sketsa sejarah singkat kehidupan dan karya M. Faraday. (Pesan siswa). (Slide 2, 3).

II. Fenomena akibat medan magnet bolak-balik ini pertama kali diamati pada tahun 1831 oleh M. Faraday. Dia memecahkan masalahnya: dapatkah medan magnet menyebabkan munculnya arus listrik dalam sebuah konduktor? (Geser 4).

Arus listrik, menurut M. Faraday, dapat membuat sepotong besi menjadi magnet. Tidak bisakah magnet menimbulkan arus listrik? Untuk waktu yang lama hubungan ini tidak dapat ditemukan. Sulit untuk mengetahui hal yang pokok, yaitu: magnet yang bergerak, atau medan magnet yang berubah-ubah, dapat membangkitkan arus listrik dalam suatu kumparan. (Geser 5).
(tonton video “Contoh induksi elektromagnetik”). (Geser 6).

Pertanyaan:

1. Menurut Anda apa yang menyebabkan arus listrik mengalir pada kumparan?
2. Mengapa arus ini berumur pendek?
3. Mengapa tidak ada arus ketika magnet berada di dalam kumparan (Gambar 1), ketika penggeser rheostat tidak bergerak (Gambar 2), ketika satu kumparan berhenti bergerak relatif terhadap kumparan lainnya?

Kesimpulan: arus muncul ketika medan magnet berubah.

Fenomena induksi elektromagnetik terdiri dari terjadinya arus listrik dalam suatu rangkaian penghantar, yang diam dalam medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu, atau bergerak dalam medan magnet konstan sedemikian rupa sehingga jumlah garis induksi magnet yang menembus rangkaian tersebut. perubahan sirkuit.
Dalam kasus perubahan medan magnet, karakteristik utamanya B - vektor induksi magnet dapat berubah besaran dan arahnya. Namun fenomena induksi elektromagnetik juga diamati pada medan magnet dengan konstanta B.

Pertanyaan: Perubahan apa?

Area yang ditembus oleh medan magnet berubah, mis. jumlah garis gaya yang menembus area ini berubah.

Untuk mengkarakterisasi medan magnet di suatu wilayah ruang, besaran fisika diperkenalkan - fluks magnet – F(Geser 7).

Fluks magnet F melalui suatu luas permukaan S sebut besaran yang sama dengan hasil kali besarnya vektor induksi magnet DI DALAM Ke alun-alun S dan kosinus sudut antar vektor DI DALAM Dan N.

F = ВS cos

Bekerja V cos = V n mewakili proyeksi vektor induksi magnet ke garis normal N ke bidang kontur. Itu sebabnya = n S.

Satuan fluks magnet – Wb(Weber).

Fluks magnet sebesar 1 weber (Wb) ditimbulkan oleh medan magnet seragam dengan induksi 1 T melalui permukaan seluas 1 m 2 yang terletak tegak lurus terhadap vektor induksi magnet.
Hal utama dalam fenomena induksi elektromagnetik adalah pembangkitan medan listrik oleh medan magnet bolak-balik. Arus muncul dalam kumparan tertutup, yang memungkinkan fenomena tersebut direkam (Gambar 1).
Arus induksi yang dihasilkan dari satu arah atau lainnya entah bagaimana berinteraksi dengan magnet. Kumparan yang dialiri arus seperti magnet dengan dua kutub - utara dan selatan. Arah arus induksi menentukan ujung kumparan mana yang berperan sebagai kutub utara. Berdasarkan hukum kekekalan energi, kita dapat memperkirakan pada keadaan mana kumparan akan menarik magnet dan pada keadaan mana kumparan akan menolaknya.
Jika magnet didekatkan ke kumparan, maka arus induksi akan muncul ke arah ini; magnet akan ditolak. Untuk mendekatkan magnet dan kumparan, harus dilakukan usaha positif. Kumparan menjadi seperti magnet, dengan kutubnya yang bernama sama menghadap magnet yang mendekatinya. Ibarat kutub yang saling tolak menolak. Saat melepas magnet, yang terjadi justru sebaliknya.

Dalam kasus pertama, fluks magnet meningkat (Gambar 5), dan pada kasus kedua menurun. Selain itu, pada kasus pertama, garis induksi B/ medan magnet yang ditimbulkan oleh arus induksi yang timbul pada kumparan keluar dari ujung atas kumparan, karena kumparan menolak magnet, dan dalam kasus kedua mereka memasuki ujung ini. Garis-garis ini ditunjukkan dalam warna yang lebih gelap pada gambar. Dalam kasus pertama, kumparan berarus mirip dengan magnet, kutub utaranya terletak di atas, dan dalam kasus kedua, di bawah.
Kesimpulan serupa dapat ditarik dengan menggunakan percobaan yang ditunjukkan pada gambar (Gambar 6).

(Lihat fragmen “Aturan Lenz”)

Kesimpulan: Arus induksi yang timbul pada suatu rangkaian tertutup dengan medan magnetnya melawan perubahan fluks magnet yang ditimbulkannya. (Geser 8).

aturan Lenz. Arus induksi selalu mempunyai arah yang menimbulkan perlawanan terhadap sebab-sebab yang menimbulkannya.

Algoritma untuk menentukan arah arus induksi. (Geser 9)

1. Tentukan arah garis induksi medan luar B (meninggalkan N dan masuk ke S).
2. Tentukan apakah fluks magnet yang melalui rangkaian bertambah atau berkurang (jika magnet bergerak ke dalam cincin, maka ∆Ф>0, jika bergerak keluar, maka ∆Ф<0).
3. Tentukan arah garis induksi medan magnet B′ yang ditimbulkan oleh arus induksi (jika ∆Ф>0, maka garis B dan B′ berarah berlawanan; jika ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Dengan menggunakan aturan gimlet (tangan kanan), tentukan arah arus induksi.
Eksperimen Faraday menunjukkan bahwa kekuatan arus induksi dalam rangkaian penghantar sebanding dengan laju perubahan jumlah garis induksi magnet yang menembus permukaan yang dibatasi oleh rangkaian tersebut. (Geser 10).
Setiap kali terjadi perubahan fluks magnet yang melalui suatu rangkaian penghantar, maka timbul arus listrik pada rangkaian tersebut.
GGL induksi dalam rangkaian tertutup sama dengan laju perubahan fluks magnet yang melalui luas yang dibatasi oleh rangkaian tersebut.
Arus dalam rangkaian mempunyai arah positif seiring dengan berkurangnya fluks magnet luar.

(Lihat penggalan “Hukum Induksi Elektromagnetik”)

(Geser 11).

EMF induksi elektromagnetik dalam loop tertutup secara numerik sama dan berlawanan tanda dengan laju perubahan fluks magnet melalui permukaan yang dibatasi oleh loop ini.

Penemuan induksi elektromagnetik memberikan kontribusi yang signifikan terhadap revolusi teknis dan menjadi dasar bagi teknik elektro modern. (Geser 12).

AKU AKU AKU. Konsolidasi dari apa yang telah dipelajari

Memecahkan masalah No.1819, 1821(1.3.5)

(Kumpulan soal fisika 10-11. G.N. Stepanova).

IV. Pekerjaan rumah:

§8 - 11 (mengajar), R. No. 902 (b, d, f), No. 911 (ditulis di buku catatan)

Bibliografi:

1. Buku Ajar “Fisika – 11” G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
2. Kumpulan Soal Fisika 10-11. G.N. Stepanova.
3. "Fisika - 11". Rencana pelajaran untuk buku teks oleh G.Ya. penulis-kompiler G.V. Markina.
4. V/m dan materi video. Eksperimen fisika sekolah “Induksi elektromagnetik” (bagian: “Contoh induksi elektromagnetik”, “Aturan Lenz”, “Hukum induksi elektromagnetik”).
5. Kumpulan Soal Fisika 10-11. A.P.

Topik pelajaran hari ini dikhususkan untuk topik penting - “Fluks magnet”. Pertama, mari kita ingat apa itu induksi elektromagnetik. Selanjutnya kita akan membahas tentang bagaimana arus induksi muncul dan apa yang penting agar arus ini muncul. Dari eksperimen Faraday kita mempelajari bagaimana fluks magnet muncul.

Melanjutkan studi kita tentang topik “Induksi elektromagnetik”, mari kita lihat lebih dekat konsep seperti fluks magnet.

Anda sudah mengetahui cara mendeteksi fenomena induksi elektromagnetik - jika suatu penghantar tertutup dilintasi garis magnet, maka timbul arus listrik pada penghantar tersebut. Arus ini disebut induksi.

Sekarang mari kita bahas bagaimana arus listrik ini terbentuk dan apa yang penting agar arus tersebut muncul.

Pertama-tama, mari kita beralih ke Eksperimen Faraday dan lihat kembali fitur-fitur pentingnya.

Jadi, kita mempunyai sebuah amperemeter, sebuah kumparan dengan jumlah lilitan yang banyak, yang dihubung pendek ke amperemeter ini.

Kita ambil sebuah magnet, dan seperti pada pelajaran sebelumnya, kita turunkan magnet ini ke dalam kumparan. Panahnya menyimpang, artinya ada arus listrik pada rangkaian ini.

Beras. 1. Pengalaman deteksi arus induksi

Namun ketika magnet berada di dalam kumparan, tidak ada arus listrik pada rangkaian tersebut. Tetapi begitu Anda mencoba melepaskan magnet ini dari kumparan, arus listrik muncul lagi di rangkaian, tetapi arah arusnya berubah menjadi sebaliknya.

Perlu diketahui juga bahwa nilai arus listrik yang mengalir pada rangkaian juga bergantung pada sifat magnet itu sendiri. Jika Anda mengambil magnet lain dan melakukan percobaan yang sama, maka nilai arusnya berubah secara signifikan, dalam hal ini arusnya menjadi lebih kecil.

Setelah melakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa arus listrik yang timbul pada suatu penghantar tertutup (dalam kumparan) berhubungan dengan medan magnet magnet permanen.

Dengan kata lain, arus listrik bergantung pada beberapa karakteristik medan magnet. Dan kami telah memperkenalkan karakteristik seperti itu - .

Mari kita ingat kembali bahwa induksi magnet dilambangkan dengan huruf, itu adalah besaran vektor. Dan induksi magnet diukur dalam Tesla.

Tesla - untuk menghormati ilmuwan Eropa dan Amerika Nikola Tesla.

Induksi magnetik mencirikan pengaruh medan magnet pada konduktor pembawa arus yang ditempatkan di medan ini.

Namun jika kita berbicara tentang arus listrik, kita harus memahami bahwa arus listrik, lho, dari kelas 8 SD, timbul karena pengaruh medan listrik.

Oleh karena itu, dapat kita simpulkan bahwa arus induksi listrik muncul karena medan listrik, yang selanjutnya terbentuk akibat aksi medan magnet. Dan hubungan ini justru dicapai melalui fluks magnet.

Apa itu fluks magnet?

Fluks magnet dilambangkan dengan huruf F dan dinyatakan dalam satuan seperti weber dan dilambangkan dengan .

Fluks magnet dapat diumpamakan dengan aliran suatu fluida yang mengalir melalui suatu permukaan yang dibatasi. Jika Anda mengambil sebuah pipa, dan cairan mengalir di dalam pipa ini, maka aliran air tertentu akan mengalir melalui luas penampang pipa.

Dengan analogi ini, fluks magnet mencirikan berapa banyak garis magnet yang akan melewati suatu rangkaian terbatas. Kontur ini adalah suatu area yang dibatasi oleh gulungan kawat atau mungkin bentuk lain, dan area ini tentu saja dibatasi.

Beras. 2. Dalam kasus pertama, fluks magnet maksimum. Dalam kasus kedua, sama dengan nol.

Gambar tersebut menunjukkan dua putaran. Satu putaran adalah kumparan kawat yang dilalui garis induksi magnet. Seperti yang Anda lihat, ada empat garis yang ditampilkan di sini. Jika jumlahnya lebih banyak, maka fluks magnetnya akan besar. Jika garis-garis ini lebih sedikit, misalnya kita menggambar satu garis, maka kita dapat mengatakan bahwa fluks magnetnya cukup kecil, kecil.

Dan satu kasus lagi: ketika kumparan diposisikan sedemikian rupa sehingga garis magnet tidak melewati daerahnya. Tampaknya garis-garis induksi magnet meluncur di sepanjang permukaan. Dalam hal ini, kita dapat mengatakan bahwa tidak ada fluks magnet, yaitu. tidak ada garis yang menembus permukaan kontur ini.

Fluks magnet mencirikan seluruh magnet secara keseluruhan (atau sumber medan magnet lainnya). Jika induksi magnet menjadi ciri aksi pada satu titik, maka fluks magnet menjadi ciri seluruh magnet. Kita dapat mengatakan bahwa fluks magnet adalah karakteristik medan magnet kedua yang sangat penting. Jika induksi magnet disebut sifat gaya suatu medan magnet, maka fluks magnet merupakan sifat energi medan magnet.

Kembali ke percobaan, kita dapat mengatakan bahwa setiap putaran kumparan dapat direpresentasikan sebagai putaran tertutup yang terpisah. Sirkuit yang sama yang akan dilalui fluks magnet dari vektor induksi magnet. Dalam hal ini akan diamati arus listrik induktif.

Jadi, di bawah pengaruh fluks magnet, medan listrik tercipta dalam konduktor tertutup. Dan medan listrik ini hanya menghasilkan arus listrik.

Mari kita lihat percobaannya lagi, dan sekarang, setelah mengetahui adanya fluks magnet, mari kita lihat hubungan antara fluks magnet dan nilai arus listrik yang diinduksi.

Mari kita ambil magnet dan melewatkannya melalui kumparan dengan perlahan. Nilai arus listrik berubah sangat sedikit.

Jika Anda mencoba mencabut magnet dengan cepat, nilai arus listrik akan lebih besar dari pada kasus pertama.

Dalam hal ini, laju perubahan fluks magnet berperan. Jika perubahan kecepatan magnet cukup besar maka arus induksi juga akan besar.

Sebagai hasil dari eksperimen semacam ini, pola-pola berikut terungkap.

Beras. 3. Fluks magnet dan arus induksi bergantung pada apa?

1. Fluks magnet sebanding dengan induksi magnet.

2. Fluks magnet berbanding lurus dengan luas permukaan rangkaian yang dilalui garis-garis induksi magnet.

3. Dan ketiga, ketergantungan fluks magnet pada sudut rangkaian. Kita telah memperhatikan fakta bahwa jika luas rangkaian dalam satu atau lain cara, hal ini mempengaruhi keberadaan dan besarnya fluks magnet.

Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa kekuatan arus induksi berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnet.

∆ Ф adalah perubahan fluks magnet.

∆ t adalah waktu perubahan fluks magnet.

Rasio tersebut justru merupakan laju perubahan fluks magnet.

Berdasarkan ketergantungan ini, kita dapat menyimpulkan bahwa, misalnya, arus induksi dapat dihasilkan oleh magnet yang cukup lemah, tetapi kecepatan gerak magnet tersebut harus sangat tinggi.

Orang pertama yang menerima undang-undang ini adalah ilmuwan Inggris M. Faraday. Konsep fluks magnet memungkinkan kita melihat lebih dalam sifat terpadu fenomena listrik dan magnet.

Daftar literatur tambahan:

Buku teks fisika dasar. Ed. G.S. Landsberg, T. 2. M., 1974 Yavorsky B.M., Pinsky A.A., Fundamentals of Physics, vol. 2., M. Fizmatlit., 2003 Apakah aliran begitu familiar bagi Anda? // Quantum. - 2009. - No. 3. - Hal. 32-33. Aksenovich L. A. Fisika di sekolah menengah: Teori. Tugas. Tes: Buku Ajar. tunjangan bagi lembaga penyelenggara pendidikan umum. lingkungan hidup, pendidikan / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K.S.Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P.344.

Topik pelajaran:

Penemuan induksi elektromagnetik. Fluks magnet.

Target: Untuk mengenalkan siswa pada fenomena induksi elektromagnetik.

Selama kelas

I. Momen organisasi

II. Memperbarui pengetahuan.

1. Survei frontal.

• Apa hipotesis Ampere?
• Apa itu permeabilitas magnetik?
• Zat apa yang disebut para- dan diamagnetik?
• Apa itu ferit?
• Di mana ferit digunakan?
• Bagaimana kita mengetahui adanya medan magnet di sekitar bumi?
• Dimana letak kutub magnet utara dan selatan bumi?
• Proses apa saja yang terjadi di magnetosfer bumi?
• Apa penyebab adanya medan magnet di dekat bumi?

2. Analisis eksperimen.

Eksperimen 1

Jarum magnet pada dudukan dibawa ke ujung bawah dan kemudian ke ujung atas tripod. Mengapa anak panah mengarah ke ujung bawah tripod dari kedua sisi kutub selatan, dan ke ujung atas dengan ujung utara?(Semua benda besi berada dalam medan magnet bumi. Di bawah pengaruh medan ini, benda tersebut menjadi magnet, dengan bagian bawah benda mendeteksi kutub magnet utara, dan bagian atas mendeteksi kutub selatan.)

Eksperimen 2

Pada sumbat gabus besar, buat alur kecil untuk seutas kawat. Turunkan gabus ke dalam air, dan letakkan kawat di atasnya, letakkan sejajar. Dalam hal ini, kawat bersama dengan steker diputar dan dipasang di sepanjang meridian. Mengapa?(Kawat tersebut telah diberi magnet dan dipasang di medan bumi seperti jarum magnet.)

AKU AKU AKU. Mempelajari materi baru

Gaya magnet bekerja antara muatan listrik yang bergerak. Interaksi magnetik dijelaskan berdasarkan gagasan tentang medan magnet yang ada di sekitar muatan listrik yang bergerak. Medan listrik dan magnet dihasilkan oleh sumber yang sama - muatan listrik. Dapat diasumsikan bahwa ada hubungan di antara keduanya.

Pada tahun 1831, M. Faraday mengkonfirmasi hal ini secara eksperimental. Ia menemukan fenomena induksi elektromagnetik (slide 1,2).

Eksperimen 1

Kami menghubungkan galvanometer ke kumparan, dan kami akan memanjangkan magnet permanen darinya. Kita amati jarum galvanometer menyimpang, muncul arus (induksi) (slide 3).

Arus dalam suatu penghantar terjadi ketika penghantar tersebut berada dalam daerah aksi medan magnet bolak-balik (slide 4-7).

Faraday merepresentasikan medan magnet bolak-balik sebagai perubahan jumlah garis gaya yang menembus permukaan dibatasi oleh kontur tertentu. Jumlah ini tergantung pada induksi DI DALAM medan magnet, dari luas rangkaian S dan orientasinya pada bidang tertentu.

=BS cos a - fluks magnet.

F [Wb] Weber (slide 8)

Arus induksi dapat memiliki arah yang berbeda-beda, tergantung pada apakah fluks magnet yang melewati rangkaian berkurang atau bertambah. Aturan untuk menentukan arah arus induksi dirumuskan pada tahun 1833. E. X. Lentz.

Eksperimen 2

Kami memasukkan magnet permanen ke dalam cincin aluminium ringan. Cincin itu ditolak, dan ketika diperpanjang, ia tertarik ke magnet.

Hasilnya tidak bergantung pada polaritas magnet. Tolakan dan tarik menarik dijelaskan oleh munculnya arus induksi di dalamnya.

Ketika magnet didorong masuk, fluks magnet yang melalui cincin meningkat: tolakan cincin menunjukkan bahwa arus induksi di dalamnya memiliki arah di mana vektor induksi medan magnetnya berlawanan arah dengan vektor induksi medan magnet luar. Medan gaya.

Aturan Lenz:

Arus induksi selalu mempunyai arah sedemikian rupa sehingga medan magnetnya mencegah terjadinya perubahan fluks magnet yang menyebabkan munculnya arus induksi.(slide 9).

IV. Melakukan pekerjaan laboratorium

Pekerjaan laboratorium dengan topik “Verifikasi eksperimental aturan Lenz”

Perangkat dan bahan:miliammeter, kumparan-kumparan, magnet berbentuk busur.

Kemajuan

1. Siapkan meja.

Kelas: 9

Target: melalui konsep dan rumus fluks magnet dan ggl induksi, membawa siswa pada pemahaman tentang kaidah penentuan arah arus induksi.

Peralatan:

• papan interaktif SMART
• Perangkat lunak L-mikro, bagian “Elektrodinamika”,
• unit koordinasi komputer,
• lampiran "Osiloskop",
• induktor dan tripod,
• magnet strip,

SELAMA KELAS

kamu: Mari kita ingat apa itu fluks magnet.

D:
1) rumus; = В S Cosα;
2) jumlah garis lapangan yang melintasi lokasi

kamu: Untuk memperjelasnya kepada semua orang, gambarkan bagaimana Anda memahami apa itu fluks magnet.

D: Dengan menggunakan alat papan tulis interaktif, kami menggambar garis bidang yang melewati area kontur (Gbr. 1, Gbr. 2).

kamu: Siapa yang dapat meningkatkan fluks magnet? Tunjukkan padaku bagaimana caranya. ( D: menambah jumlah garis induksi magnet, menambah luas cincin) (Gambar 3, Gambar 4)

kamu: Artinya untuk mengurangi fluks magnet diperlukan...
D: Kurangi jumlah garis, kurangi luas cincin. Artinya, untuk “mengendalikan” fluks magnet, Anda dapat mengubah besaran medan magnet dan luas rangkaian.
kamu: Gambarkan fluks magnet
D: Itu tidak akan ada sama sekali!
- Tidak, itu akan terjadi! Garis-garis medan ditarik terus menerus dan menutupi seluruh magnet. Untuk kenyamanan, kami hanya menggambar sebagian saja.
– Selama pekerjaan laboratorium, serbuk gergaji dikumpulkan di Kutub Utara dan Kutub Selatan. Jadi akan ada fluks magnet di sini juga.
kamu: Lalu bagaimana pengaruh pembalikan magnet terhadap fluks magnet?
D: Mungkin tidak mungkin. Jika kita ambil magnet dan luasnya seperti pada gambar sebelumnya, maka tidak ada yang berubah ukurannya. = ВS
kamu: Bagaimana kita dapat menunjukkan bahwa magnet telah berputar?
D: Tempatkan tanda “–”.
kamu: Posisikan cincin dan magnet sehingga fluks yang melalui cincin adalah 0.
D: gambar 5

kamu: Dalam rumus fluks magnet terdapat cosα. Dari buku referensi matematika

Di manakah sudut pada gambar ini, di antara dua arah yang mana? Aliran dapat sama dengan 0 jika sudutnya 90 o, tegak lurus. Dan cincin dan magnet kita sejajar (Gbr. 6).
D: Garis medan mempunyai arah, tetapi luas tidak.
kamu: Ingat bagaimana sudut ini diatur sesuai dengan teks di manual.
D: Ada garis tegak lurus terhadap bingkai yang digambar di sana
Artinya sudut antara vektor medan magnet dan garis normal. (Gbr. 7)

kamu: Uji diri Anda - gambarkan aliran maksimum, letakkan semua opsi yang memungkinkan di papan. (Angka 8)

D: Yang kedua dan ketiga tidak cocok. Di sana alirannya menjadi negatif.

D: Terus? Jumlah garisnya sama, artinya alirannya sama. Dalam percobaan dengan magnet, serbuk gergaji tidak peduli di kutub mana ia menempel - utara atau selatan.
kamu: Lalu secara umum mengapa kita perlu mengetahui tanda aliran yaitu sudut. Alurnya masih jernih, maksimal mana?
D: ?
kamu: Demonstrasi percobaan Faraday dengan kumparan dan magnet.
D: Dalam percobaan Faraday! Kita melihat bahwa arah arus berubah bergantung pada cara kita memasukkan atau mengeluarkan magnet.
kamu: Tuliskan hukum Faraday dalam istilah matematika.
D: E = – ,
kamu: Mari kita coba memahami tanda-tanda hukum ini. Jika kita ingin mendapatkan arah arus yang “positif”, maka...
D: Alirannya harus berkurang. Kemudian ∆Ф< 0 и в итоге получиться плюс.
D: Mungkin bertambah, tapi dengan tanda minus
kamu: Gambarkan bagaimana magnet harus bergerak.

D: Kita masukkan magnet ke dalam kumparan, jumlah garis bertambah, artinya fluks hanya bertambah dengan tanda sebaliknya. Anda dapat memeriksanya dengan angka (Gbr. 9).
D: Magnet kita keluarkan dari kumparan sehingga fluksnya positif dan perubahan fluksnya negatif.
kamu: Dalam percobaan, arah arus pada kedua kasus adalah sama. Artinya analisis rumus kita sudah benar.
kamu: Kami akan menggunakan peralatan modern yang memungkinkan kami melihat bagaimana arah arus berubah tidak hanya arahnya, tetapi juga besarnya seiring waktu.
Informasi diberikan tentang kemampuan kompleks pengukuran “L-mikro”, penjelasan singkat tentang tujuan instrumen dan perangkat.

Melakukan demo

Induktor diamankan menggunakan tripod. Fluks magnet diubah dengan menggerakkan strip magnet permanen relatif terhadap induktor. GGL induktif yang timbul dalam kumparan induktansi diumpankan ke input lampiran Osilografi, yang mentransmisikan sinyal listrik yang berubah-ubah terhadap waktu ke komputer melalui unit pencocokan dan direkam pada monitor. Osiloskop dipicu dari sinyal yang diteliti dalam mode sapuan "siaga" pada tingkat sinyal yang besarnya lebih rendah dari nilai maksimum ggl yang diinduksi. Hal ini memungkinkan untuk mengamati ggl induksi hampir seluruhnya sejak fluks magnet mulai berubah.
Kami melewati gulungan tidak ditandai magnet. Grafik nilai EMF versus waktu digambar di layar. Namun grafik arus versus waktu akan berperilaku serupa.
Siswa melihat bahwa magnet yang terbang melalui kumparan menyebabkan munculnya arus induksi di dalamnya. (Gbr. 10)

kamu: Gambarlah diagram grafik di buku catatan Anda.

Pekerjaan rumah: tuliskan apa yang terjadi pada fluks magnet dalam tiga tahap: magnet terbang menuju kumparan, bergerak di dalamnya, dan terbang keluar. Buat sketsa versi percobaan Anda, yang menunjukkan kutub magnet yang bergerak.