Nivel 2 · Física de secundaria · Kit docente · Grados 10–12
Electricidad, magnetismo y la imagen de Maxwell
Un registro de laboratorio para estudiantes y una guía específica para docentes convierten el modelo interactivo en una investigación repetible.
Registro del estudiante
Mapa de polaridad por inducción de Faraday
¿Cómo determinan la velocidad y dirección de cambio de flujo la magnitud y el signo de un voltaje inducido?
Preparación
- • Usa el laboratorio de inducción. Mantén la geometría de la bobina fija, compara los cambios de flujo lentos y rápidos, y luego invierte la dirección sin cambiar la magnitud.
Predice primero
- 1. Predecir qué efecto hace duplicar la tasa de cambio en la magnitud de la fem.
- 2. Predecir qué se invierte cuando la dirección de cambio de flujo se invierte.
| Variable | Función | Unidad |
|---|---|---|
| Cambio de flujo magnético | independiente | WB |
| Duración del cambio | independiente | s |
| Giros de bobina | Controlado, luego independiente | Giros |
| FEM inducida | Dependiente | V |
Columnas de observación
Analiza
- 1. ¿Qué par aísla la tasa de cambio?
- 2. ¿Qué par aísla la dirección?
- 3. ¿Cómo protege la ley de Lenz el libro de energía?
- 4. ¿Qué propiedad del aparato está ausente en este modelo ideal?
Marco para la conclusión
Cuando el flujo cambiaba ___ veces más rápido, la fem cambiaba de ___ a ___; al invertir el cambio, ___ se revirtió porque ___.
Guía del docente · 45–55 minutos
Enseña la investigación, no la interfaz
Objetivo: Los estudiantes relacionan la magnitud de la fem inducida con la tasa de cambio de flujo y la polaridad con la oposición al cambio.
Preparación
- • Revisa el flujo como campo a través del área.
- • Elige una convención de signos y explícala a lo largo de todo.
- • Prepara una supuesta afirmación de creación de energía para ser criticada.
Movimientos de facilitación
- • Pregunta qué cambió en el flujo, no solo si un imán se movió.
- • Separa la polaridad de la magnitud.
- • Traza la entrada mecánica a través de corriente inducida hasta la disipación.
Accesibilidad y participación
- • Describe la polaridad con palabras y flechas, no solo rojo/azul.
- • Proporciona un boceto táctil de bobinas y flechas.
- • Mantén el movimiento opcional; los estados estáticos de los parámetros llevan toda la lección.
Evidencia de aprendizaje
- • Una comparación controlada de tarifas
- • Una inversión correcta de polaridad
- • Una explicación completa de la energía de entrada a salida
Comprobaciones de ideas erróneas
Un imán más fuerte siempre significa corriente sin entrada.
La corriente requiere cambio de flujo y un circuito cerrado; el altavoz suministra energía contra la respuesta inducida.
Un voltaje negativo significa que la energía fue destruida.
El cartel registra la orientación respecto a la convención declarada.
Ampliación
Añade resistencia de bobina y compara la FEM de circuito abierto con la energía eléctrica entregada.