Индукционное электрическое поле. Правило Ленца - ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ - ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Задачи урока: ввести понятие “вихревое электрическое поле”, изучить свойства этого поля; сформулировать и использовать правило Ленца; рассмотреть доказательство материальности индукционного электрического поля; раскрыть причину явления возникновения индукционного тока.

План урока

Этапы урока	Время, мин	Приёмы и методы
I. Повторение знаний об электромагнитной индукции II. Изучение нового материала: понятие “индукционное электрическое поле”, правило Ленца III. Повторение изученного IV. Домашнее задание	7—10 25—30 10 1	Показ опыта. Ответы на вопросы Рассказ. Демонстрация опытов. Ответы на вопросы. Выполнение рисунков. Работа с учебником Решение качественных и экспериментальных задач Запись на доске

I. Одному ученику учитель предлагает задание: подготовить установку и продемонстрировать явление электромагнитной индукции (один из вариантов). Фронтально с классом обсуждают вопросы: каковы условия существования электрического тока? (Ответ. Наличие свободных зарядов и наличие электрического поля.) Существует ли в индукционной катушке электрическое поле? От чего зависит сила индукционного тока?

II. Для того чтобы в катушке существовал ток, необходимо наличие электрического поля. Откуда это поле может появиться? Из опытов, показанных на предыдущем уроке, ясно, что электрическое поле появляется (и обнаруживается) в результате изменения магнитного поля. Формулируют вывод: в пространстве около изменяющегося магнитного поля возникает электрическое поле. Это электрическое поле не связано с зарядами.

Таким образом, главное в явлении электромагнитной индукции — порождение электрического поля переменным магнитным полем. В замкнутой катушке возникает ток, что и позволяет регистрировать явление. Катушка с гальванометром в опытах по электромагнитной индукции выполняет прежде всего роль индикатора. Индукционное электрическое поле возникает и при отсутствии этой катушки, если в пространстве есть изменяющееся магнитное поле.

Каковы же свойства индукционного электрического поля? Ответ на вопрос дополняется комментариями таблицы 3. Так как индукционное электрическое поле возникает вокруг переменного магнитного поля, то это значит, что его силовые линии замкнуты. Поле вихревое, не потенциальное. Основные его характеристики — напряжённость, работа по перемещению заряда.

Как изобразить вихревое электрическое поле? Лучше рассмотреть этот вопрос по рисунку 16, а, б. При обсуждении особо следует отметить, что магнитное поле изменяется с течением времени.

Направление силовых линий вихревого электрического поля совпадает с направлением индукционного тока. Вопрос для обсуждения: как это можно доказать? Правило для определения направления индукционного тока впервые сформулировал в 1833 г. профессор Петербургского университета академик Э. X. Ленц.

Учитель показывает опыт (рис. 17), задаёт вопросы: почему магнит и проволочный виток с током взаимодействуют при движении магнита? В каком случае они будут взаимодействовать именно так? (Рассматривают два случая движения магнита.) На доске и в тетрадях учащиеся выполняют рисунки (рис. 18, а, б). Делают вывод: индукционный ток всегда противодействует причине, вызвавшей его.

Целесообразно сразу же для закрепления знаний использовать учебник (с. 32—33): прочитать о применении правила, рассмотреть рисунки.

Логика обсуждения рисунков и опытов следующая: при отталкивании магнита и кольца (наблюдаемое явление) ближайшая к магниту сторона кольца с током имеет тот же полюс, что и у магнита; по правилу буравчика определяем направление индукционного тока, а значит, и направление силовых линий вихревого электрического поля.

III. Желательно как можно больше времени на уроке выделить для решения качественных и экспериментальных задач.

1. Как и почему изменяются показания гальванометра при размыкании полюсов магнита металлической пластинкой (рис. 19)? (Примечание. Магнит лучше взять от демонстрационного гальванометра.)

2. Каково направление индукционного тока в проводнике CD при замыкании ключа (рис. 20)?

3. Почему при отклонении металлического кольца его колебания быстро затухают (рис. 21)?

IV. Домашнее задание: § 8; упр. на с. 39 (ЕГЭ); индивидуально — П., № 608.