Урок физики в 9-м классе «Получение переменного электрического тока»
Тип урока: изучение нового материала.
Цели урока:
I. Обучающая
1. Закрепление знаний по теме «Явление электромагнитной индукции».
2. Изучение устройства и принципа действия генератора переменного тока и его применения.
II. Развивающая'
Развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе наблюдений и демонстрации эксперимента.
III. Воспитательная
1. Воспитание интереса к предмету, вооружение учащихся научными методами познания, позволяющими получить объективные зна-ния об окружающем мире.
2. Воспитание ответственного отношения к природе, как социальной черты личности.
План урока
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания.
III. Изучение нового материала.
IV. Закрепление знаний учащихся.
V. Подведение итогов урока.
VI. Домашнее задание.
Оборудование
1. Источник тока (ВС – 24М);
2. Демонстрационный разборный трансформатор;
3. Ключ, гальванометр, электронный осциллограф, лампочки (220В, 40Вт; 3,5В, 0,2А)
4. Плакаты.
5. Компьютер и проектор.
Ход урока
I. Организационный момент
1. Приветствие.
2. Дежурный отмечает отсутствующих.
3. Знакомство учащихся с темой и целями урока.
II. Проверка домашнего задания.
1. Какую задачу в 1821 году поставил перед собой учёный М. Фарадей?
2. Как он решил эту задачу? (Ученик демонстрирует опыты)
3. Сделать вывод: при каком условии во всех опытах в катушке, замк-нутой на гальванометр, возникал индукционный ток?
4. В чём заключается явление электромагнитной индукции?
5. В чём практическая важность открытия явления электромагнитной индукции?
6. Назовите фамилии отечественных учёных, внесших большой вклад в разработку и создание генераторов электрической энергии?
7. Разбор домашней задачи. Учебник «Физика», 9 кл. А.В Перышкин, Е.М. Гутник. Упр. 39(2), стр. 164.
Задача
Проволочное кольцо помещено в однородное магнитное поле (рис. 1). Стрелочки, изображенные рядом с кольцом, показывают, что в случаях а и б кольцо движется прямолинейно вдоль линий ин¬дукции магнитного поля, а в случаях в, г и д - вращается вокруг оси 00'. В каких из этих случаев в кольце может возникнуть индукцион¬ный ток? Ответ: Индукционный ток в кольце возникает только в случае г), так как только в этом случае изменяется магнитный поток, пронизывающий контур кольца.
III. Изучение нового материала. 1. Учитель демонстрирует опыт Фарадея, акцентируя внимание на том, что модуль и направление индукционного тока периодически меняется.
Электрический ток, периодически меняющийся со временем по мо-дулю и направлению, называется переменным током.
2. Демонстрация опыта.
Наблюдая опыт по осциллограмме напряжения, ученики должны подойти к выводу: сила тока (напряжение) в осветительной сети меняется со време-нем по гармоническому закону (то есть по закону синуса или косинуса). Учи-тель дополняет вывод информацией, что стандартная частота тока, приме-няемая в осветительной сети и промышленности России и большинства стран мира, равна 50Гц. 3. Учитель демонстрирует модель генератора переменного тока (враще-ние проволочной рамки в магнитном поле). (Приложение 1)
Учитель заостряет внимание учащихся на том, что в генераторе происхо-дит превращение механической энергии в электрическую.
4.Объяснение по плакату устройства современного электромеханического индукционного генератора и назначения его основных элементов.
Вопрос к классу: каким образом приводится во вращение ротор генерато-ра на гидроэлектростанции, на тепловой электростанции?
Обсуждаются и уточняются ответы учащихся.
Добиться ответа:
На гидроэлектростанциях – потоком падающей воды; На тепловых – паром высокого давления и температуры.
5. Учитель демонстрирует действующую модели электростанции.
Содержание демонстрационного опыта:
Соединяем шкив водяной турбины с помощью резинового ремня со шки-вом генератора. Генератор замыкаем на низковольтовую лампочку 3,5В. По-даём воду из водопроводного крана в турбину. Вращение турбины передаёт-ся генератору. Наблюдаем свечение лампочки. (Приложение 2)
Ученики должны подойти к выводу: что механическая энергия воды (па-ра) превращается в механическую энергию ротора, которая в свою очередь превращается в электрическую энергию!
6. На экран проецируются фотографии промышленных предприятий.
Классу предложено узнать объекты, где они находятся и их назначение. (Приложение 3)
Дети узнали ТЭЦ ВАЗа и ТольяттинскуюТЭЦ, Волжскую гидроэлектро-станцию им. В.И. Ленина.
IV. Закрепление знаний, полученных на уроке.
1) Вопросы:
1. Какой электрической ток называется переменным? С по¬мощью какого простого опыта его можно получить? 2. Где используют переменный электрический ток? 3. На каком явлении основано действие наиболее распростра¬ненных в на-стоящее время генераторов переменного тока? 4. Расскажите об устройстве и принципе действия промыш¬ленного ге-нератора. 5. Чем приводится во вращение ротор генератора на тепловой электро-станции? на гидроэлектростанции? 6. Какова стандартная частота промышленного тока, приме¬няемого в России и многих других странах?
2) Решение задачи:
Волжская ГЭС им. В.И. Ленина построена в 1950-1957 г.г., имеет напор 30м (разность высот между верхним и нижним течением), и электриче-скую мощность 2300 МВт. 1. Рассчитать запас потенциальной энергии каждого кубического метра воды в плотине. 2. Оценить ежесекундный расход воды.
Дано:
V = 1 м3 ρ = 103 кг/м3 P = 2,3 •109 Вт
Решение:
V. Подведение итогов.
Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки ученикам, ком-ментируя каждый ответ и оценку.
VI. Домашнее задание:
Основной материал § 50. Упр. 40(2), стр. 168.
Дополнительный материал: подготовить сообщения по теме «Теп-ловые станции Тольятти» и «Экологические проблемы, связанные с работой тепловых и гидроэлектростанций».
