Электромагнитная индукция · урок 4 из 4

Практикум: опыты Фарадея

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика», Москва – 2025 · строка R06 · PHY8-065

Паспорт: R06 «2.4 Электромагнитная индукция» (4 ч), урок 4/4, единицы R06.1 «Опыты Фарадея», R06.2 «Явление электромагнитной индукции». Тип урока — П (практикум). Вид деятельности ФРП: «Опыты по исследованию явления электромагнитной индукции: исследование изменений значения и направления индукционного тока».
Хронометраж: цели и актуализация 5 мин (сл. 2–3) · лабораторный опыт 12 (сл. 4–5) · тип 1 «есть ли ток» 6 (сл. 6–7) · тип 2 «направление» 5 (сл. 8) · тип 3 «сила тока» 4 (сл. 9) · тип 4 «два контура и график» 6 (сл. 10–11) · ошибки и задания 5 (сл. 12–14) · рефлексия и ДЗ 2 (сл. 15).
Оборудование на парту: катушка-моток, полосовой магнит (лучше два), миллиамперметр с нулём посередине шкалы (или гальванометр), соединительные провода. Для демонстрации второго опыта: две катушки на общем железном сердечнике, источник тока, ключ, реостат.
Это продолжение урока PHY8-062: там явление открывали, здесь — отрабатываем 4 типа заданий и проводим опыт самостоятельно.

R06.1–R06.2

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Проводить опыт Фарадея

собрать установку и описать ход опыта

Узнавать, есть ли ток

по описанию или рисунку опыта

Определять направление тока

по полюсу магнита и направлению движения

Объяснять, от чего зависит

сила индукционного тока; читать графики

Предметные результаты ФРП (8 класс): REQ-1.2 «различать явления по описанию их характерных свойств и на основе опытов, демонстрирующих данное физическое явление»; REQ-1.9 «проводить опыты по наблюдению физических явлений…: формулировать проверяемые предположения, собирать установку из предложенного оборудования, описывать ход опыта и формулировать выводы»; REQ-1.6 «объяснять физические процессы…»; REQ-1.4 (строить и читать графики изученных зависимостей). Элемент содержания EL-7.18 «Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца».
Правило Ленца как формулировку здесь не повторяем (урок PHY8-063) — работаем с направлением тока по опыту.

повторение: R06.1–R06.4

Вспомним

Что открыл Майкл Фарадей в 1831 году?

1. Как называется ток в катушке?

2. Как называется явление?

3. Где оно работает в технике?

Ток индукционный, явление — электромагнитная индукция, применение — генератор.

R06.1 · опыт

Опыт · работаем в парах

Установка и порядок опыта

Порядок

Подключите катушку к миллиамперметру.
Вносите магнит северным полюсом, затем выносите.
Оставьте магнит внутри неподвижным.
Повторите с южным полюсом.
Двигайте магнит медленно и быстро.

Отмечайте: отклоняется ли стрелка, куда и на сколько делений.

12 мин на сл. 4–5. Пары, у каждой — моток, магнит, миллиамперметр, 2 провода. Сначала проверить, что стрелка без опыта стоит на нуле.
Гипотеза до опыта (REQ-1.9): «Будет ли ток, если магнит просто лежит внутри катушки?» — записать мнения на доске, проверить в п. 3.
Техника безопасности: источник тока не нужен, но магнит не ронять (размагничивается, разбивается), провода не натягивать, приборы не трясти.
Если миллиамперметр слишком грубый, используйте катушку с большим числом витков или два магнита, сложенные одноимёнными полюсами.

R06.1–R06.2 · опыт

Опыт · результаты

Заполняем таблицу наблюдений

Что делаем	Стрелка	Ток в катушке
вносим магнит N-полюсом	вправо →	есть
магнит неподвижен внутри	на нуле	нет
выносим магнит N-полюсом	← влево	есть, обратный
вносим магнит S-полюсом	← влево	есть, обратный
вносим N-полюсом быстро	вправо, дальше →→	есть, сильнее

Ток течёт, только пока магнит и катушка движутся друг относительно друга.

R06.2 · тип 1

Тип 1 · образец

Есть ли индукционный ток?

Ток есть, только если меняется магнитное поле внутри катушки — число линий, пронизывающих её.

R06.1 · тип 1

Тип 1 · задание · второй опыт Фарадея

Когда стрелка прибора отклонится?

В цепи катушки 1	Ток в 2
замыкают ключ	есть
ток постоянный	нет
двигают ползунок реостата	есть
размыкают ключ	есть, обратный

Схема: в цепи катушки 1 — источник, ключ, реостат (условные обозначения по ГОСТ); катушка 2 замкнута на миллиамперметр. Катушки не соединены проводами — связаны только магнитным полем.
Сначала 2 мин — ученики решают сами, затем открываем ответы. Объяснение: катушка 1 с током — электромагнит. Ток в ней меняется → меняется её магнитное поле внутри катушки 2 → в катушке 2 индукционный ток. Постоянный ток → поле не меняется → тока нет.
Если есть оборудование — показать вживую. Железный сердечник усиливает поле, поэтому стрелка отклоняется заметнее.

R06.1–R06.2 · тип 2

Тип 2 · образец

Куда отклонится стрелка?

Сменили полюс → ток обратный

Сменили движение → ток обратный

Сменили оба → как было

Образец решения: 1) взять известный случай (вносим N → вправо); 2) посчитать, сколько «смен» в новом случае: полюс, направление движения; 3) одна смена — стрелка в другую сторону, две смены — в ту же.
Задание на тот же тип (устно): «Внесли S-полюс — стрелка влево. Куда отклонится, если вынести N-полюс?» (Одна смена полюса и одна смена движения относительно «вносим S» → две смены → влево.)
Связь с правилом Ленца (PHY8-063): внесение N и вынесение S одинаково меняют поле в катушке.

R06.2 · тип 3

Тип 3 · исследование

От чего зависит сила индукционного тока?

Магнит движется быстрее

Магнит сильнее

Витков больше

Чем быстрее меняется магнитное поле в катушке, тем больше ток.

R06.1–R06.2 · тип 4

Тип 4 · образец · график

Ток в катушке 1 меняется. Когда есть ток в катушке 2?

0–2 с: $I_{1}$ растёт → ток есть

2–4 с: $I_{1}$ постоянен → тока нет

4–5 с: $I_{1}$ убывает быстрее → ток обратный и больше

5–6 с: $I_{1} = 0$ → тока нет

Установка — со сл. 7 (две катушки на сердечнике), ток в катушке 1 меняют реостатом.
Образец решения: 1) по графику $I_{1} (t)$ найти участки, где ток меняется (наклонные); 2) там во второй катушке есть ток, на горизонтальных — нет; 3) рост и убывание дают токи противоположного направления; 4) чем круче участок, тем больше индукционный ток.
Числа: 0–2 с ток растёт на 2 А за 2 с (1 А/с), 4–5 с убывает на 2 А за 1 с (2 А/с) — изменение вдвое быстрее, поэтому ток в катушке 2 больше. Нижний график — качественный, значения $I_{2}$ не подписаны.
Ошибка: «при t = 3 с ток в катушке 1 самый большой, значит, и в катушке 2 он большой». Нет — важно изменение, а не значение.

R06.1–R06.2 · тип 4

Тип 4 · задание

Прочитайте график тока в катушке 1

1. В какие промежутки времени в катушке 2 есть ток?

2. Когда он больше: в 0–1 с или в 4–5 с?

3. Совпадают ли направления тока в эти промежутки?

Ответы: 1) 0–1 с, 4–5 с, 7–8 с (там, где график наклонный); в 1–4 с и 5–7 с ток постоянен — индукционного тока нет.
2) В 0–1 с ток растёт на 3 А за 1 с, в 4–5 с убывает на 2 А за 1 с. Изменение быстрее в 0–1 с — там индукционный ток больше.
3) Нет: в 0–1 с ток $I_{1}$ растёт, в 4–5 с убывает — индукционные токи противоположны. В 7–8 с направление такое же, как в 4–5 с (ток убывает).
Это формат заданий ОГЭ с графиками (линия 14) — работа с графиком зависимости.

R06.1–R06.2

Осторожно

Типичные ошибки

Неверно	Верно
Магнит лежит в катушке — ток идёт	Ток идёт, только пока поле меняется
Ток есть, только если движется магнит	Важно взаимное движение магнита и катушки
Постоянный ток в катушке 1 даёт ток в катушке 2	Только при замыкании, размыкании, изменении тока
Ток тем больше, чем дольше движется магнит	Тем больше, чем быстрее меняется поле

R06.1–R06.2

Закрепление

Решите

1базаМагнит вносят в катушку, а затем оставляют в ней. Что показывает миллиамперметр в каждом случае?

2базаНазовите три способа увеличить силу индукционного тока в опыте с магнитом.

3повыш.Вынесли S‑полюс — стрелка влево. Куда она отклонится, если внести N‑полюс? внести S‑полюс?

4повыш.Магнит падает сквозь вертикальную катушку. Почему стрелка отклоняется сначала в одну, затем в другую сторону?

5практикаПредложите опыт: как с катушкой, магнитом и миллиамперметром проверить, что ток зависит от числа витков?

Ответы: 1) при внесении стрелка отклоняется, когда магнит остановился — возвращается на ноль.
2) Двигать магнит быстрее; взять более сильный магнит (или два); взять катушку с большим числом витков (можно вставить железный сердечник — поле сильнее).
3) Внесение N-полюса меняет поле в катушке так же, как вынесение S-полюса → стрелка влево; внесение S-полюса → вправо.
4) Когда магнит подлетает, поле в катушке растёт; когда вылетает — убывает. Рост и убывание дают токи противоположного направления. Второе отклонение больше: на выходе магнит движется быстрее.
5) Две катушки с разным числом витков (или одна с отводами), один и тот же магнит, вносить с одинаковой скоростью (например, ронять с одной высоты), сравнить отклонения стрелки. Меняем одну величину — число витков.
1–3 — все, 4–5 — по готовности.

R06.1–R06.2 · ОГЭ

Формат ОГЭ · линия 4

Вставьте пропущенные слова

4При внесении магнита в катушку, замкнутую на миллиамперметр, стрелка прибора отклоняется. Это явление называется (А)___. Если магнит остановить внутри катушки, стрелка (Б)___. При вынесении магнита стрелка отклонится в (В)___ сторону. Чем быстрее движется магнит, тем (Г)___ сила индукционного тока.

А	Б	В	Г

Список

электромагнитная индукция
намагничивание
вернётся на ноль
останется отклонённой
ту же
противоположную
больше
меньше

Формулировка как в ОГЭ: «Прочитайте текст и вставьте на место пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами».
Ответ: А — 1, Б — 3, В — 6, Г — 7; в бланк: 1367.
Критерии: 2 балла — все 4 позиции верно; 1 балл — одна ошибка; 0 баллов — две и более ошибки.
Ловушки: «намагничивание» (А) — другое явление; «останется отклонённой» (Б) — самая частая ошибка: ток есть только при изменении поля.

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Когда в катушке возникает ток?
Как изменить его направление?
Как сделать его больше?

Домашнее задание

Оформить отчёт об опыте: таблица и вывод.
Задание 4 со слайда «Решите» — письменно.
* Как фонарик-«динамо» даёт свет без батарейки?
Тренажёр: reknow.ru/8/physics/8_physics_magnitnye.htm

Ответы на рефлексию: при изменении магнитного поля внутри замкнутой катушки; сменить полюс магнита или направление движения; двигать быстрее, взять более сильный магнит, больше витков.
Задание со звёздочкой: при вращении ручки внутри фонарика магнит вращается рядом с катушкой (или наоборот) — поле в катушке меняется, возникает индукционный ток — это маленький генератор (PHY8-063).
Строка R06 завершена. Далее — резервные уроки R07 (PHY8-066–068): можно провести повторение или контрольную по разделу «Электрические и магнитные явления».

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-065 · Практикум: опыты Фарадея

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R06 «2.4 Электромагнитная индукция», 4 ч · урок 4/4 · тип П (практикум)
Единицы → слайды	R06.1 «Опыты Фарадея» → 3–5, 7, 10–11, 13–14 · R06.2 «Явление электромагнитной индукции» → 3, 5–6, 8–9, 12–15 · вид деятельности «опыты по исследованию явления ЭМИ: изменение значения и направления индукционного тока» → 4–5, 8–9
Результаты	REQ-1.2 (различать явления по описанию и на основе опытов) → 6–8, 12, 14 · REQ-1.9 (проводить опыты: установка, ход, вывод) → 4–5, 13 · REQ-1.6 (объяснять процессы) → 6–7, 13 · REQ-1.4 / REQ-1.11 (графики, зависимости) → 9–11 · EL-7.18
Вне урока	правило Ленца в формулировке, электрогенератор — PHY8-063; способы получения электроэнергии и электростанции — PHY8-064; магнитный поток и ЭДС индукции количественно — 9 класс
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending