Kĩ năng -Phân biệt được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín.. ỨNG ĐIỆN TỪ Tiết 58, 59 TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNGt1 Hoạt
Trang 1CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Tiết 58, 59 BÀI 38 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I Mục tiêu
1 Kiến thức
- Hiểu được mục đích các thí nghiệm về sự biến thiên của từ trường
- Phát biểu được định nghĩa, ý nghĩa và đơn vị cuả từ thông
- Nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng
- Trình bày được định luật Faraday, định luật Lentz
2 Kĩ năng
-Phân biệt được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín
-Vận dụng được định luật Lentz xác định chiều dòng điện cảm ứng
-Vận dụng được công thức xác định suất điện động cảm ứng
-Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
Kiến thức và đồ dùng: Chuẩn bị các TN 38.1; 38.2; 38.4: Một ống dây Một thanh
nam châm Một điện kế Một vòng dây Biến trở Ngắt điện Một bộ pin hay ácquy
2 Học sinh
Ôn lại những kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9
III Tổ chức hoạt động dạy - học
Trang 2Tiết 58 Hoạt động 1: ( 3phút) Đặt vấn đề
Hoạt động của học sinh Hoat động của giáo viên Nội dung ghi bảng
-Học sinh quan sát video
-Học sinh lắng nghe
-Học sinh ghi tiêu đề vào
vở
- Mở video
- Giới thiệu video: khi chúng ta mua xe đạp về, thường thấy có một bóng đèn nối qua một đinamô
xe đạp rồi được gắn vào lốp xe, khi xe đạp chuyển động nếu áp bánh xe của đinamo vào lốp xe đạp, thì bóng đèn xe đạp lại sáng
Vì sao lại như vậy? Để trả lời được câu hỏi này thì hôm nay chúng ta học tiết thứ nhất bài 38 của
chương V
ỨNG ĐIỆN TỪ Tiết 58, 59
TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG(t1)
Hoạt động 2: (2 phút) Giới thiệu cấu trúc bài học
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
Học sinh chú ý lắng nghe -Nội dung bài học gồm có
5 phần:
+ Thí nghiệm + Khái niệm từ thông + Hiện tượng cảm ứng điện từ
+ Chiều của dòng điện cảm ứng.Định luật Len-xơ
+ Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ
-Theo phân phối chương trình, bài này được chia
Trang 3làm 2 tiết: tiết thứ nhất chúng ta sẽ đi tìm hiểu phần thứ 1 và 2; tiết thứ hai chúng ta sẽ tim hiểu phần 2, 3 và 4.Hôm nay
cô sẽ dạy cho các em tiết thứ nhất của bài này
Hoạt động 3: (25 phút) Thí nghiệm: Tìm hiểu mục đích hai thí nghiệm
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
-Học sinh lắng nghe
-Ghi dụng cụ, vẽ sơ đồ thí
nghiệm và tập làm thí
nghiệm
-Quan sát và rút ra nhận
xét
-Quan sát video mô
phỏng lại thí nghiệm
-Trả lời các câu hỏi của
giáo viên
-Lắng nghe nhận xét cuả
giáo viên và ghi nhận xét
vào vở
-Ghi kết luận vào vở
Dẫn dắt vào thí nghiệm:
Ở tiết trước chúng ta đã nghiên cứu về từ trường
và biết mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường
đó là dòng điện sinh ra từ trường Liệu rằng từ trường có sinh ra dòng điện hay không? Đẻ trả lời được câu hỏi đó chúng cùng tìm hiểu các thí nghiệm sau:
*Trình bày TN1 ( 38.1) -Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm
-Giáo viên giới thiệu dụng
cụ thí nghiệm gồm có:
nam châm, ống dây, điện
kế, 2 đoạn dây điện
-Giáo viên giới thiệu sơ
đồ thí nghiệm: (hình 38.1 sách giáo khoa) ống dây nối với điện kế, nam châm đặt bên cạnh
-Tiến hành thí nghiệm:
+Đầu tiên cô nối ống dây với điện kế, thấy kim điện
kế chỉ số 0 Chứng tỏ
1.Thí nghiệm
a Thí nghiệm 1
b Thí nghiệm 2
Trang 4trong ống dây lúc này không có dòng điện
+Bây giờ cô sẽ đặt ống dây trong từ trường , bằng cách đặt nam châm bên cạnh Hỏi: em nào cho cô biết kim điện kế có bị không? Chứng tỏ trong mạch lúc này có dòng điện không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh.Khẳng định lại câu trả lời: lúc này nam châm không bị lệch, chứng tỏ trong mạch lúc này không có dòng điện
+Bây giờ cô sẽ cố định ống dây, dịch chuyển nam châm lại gần, dừng lại và
ra xa Các em quan sát và nhận xét
Hỏi: em nào cho cô biết kim điện kế khi nào kim điện kế bị lệch khỏi vạch
số không, khi nào kim điện kế không bị lệch khỏi vạch số 0?Chứng tỏ trong mạch lúc nào có dòng điện,lúc nào không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh.Khẳng định lại câu trả lời: khi na em nào cho cô biết kim điện kế có
bị không? Chứng tỏ trong mạch lúc này có dòng điện không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh.Khẳng định lại câu trả lời: Khi nam châm
đứng yên so với ống dây,
Trang 5kim điện kế chỉ 0 do đó
không có dòng điện trong
ống dây
Khi nam châm dịch
chuyển lại gần, ra xa so
với ống dây kim điện kế
bị lệch khỏi vị trí 0 do đó
có dòng điện trong ống
dây
+Bây giờ cô cố định nam châm và dịch chuyển ống dây lại gần và ra xa ống dây, các em quan sát và rút ra nhận xét
Hỏi:lúc nào kim điện kế lệch khỏi vạch số 0, lúc nào thi không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng định lại câu trả lời: : Khi ống dây
đứng yên so với nam
châm, kim điện kế chỉ 0
do đó không có dòng
điện trong ống dây.
Khi ống dây dịch chuyển
lại gần, ra xa so với nam
châm kim điện kế bị lệch
khỏi vị trí 0 do đó có
dòng điện trong ống dây.
+Cho học sinh quan sát
video mô phỏng lại 2 thí nghiệm
-Rút ra nhận xét và ghi lên bảng
-Hỏi:Qua thí nghiệm trên
em nào cho cô biết số đường sức từ xuyên qua ống dây sẽ thay đổi như
Trang 6thế nào khi cô dịch chuyển nam châm chuyển động tương đối so với ống dây và nam châm đứng yên so với ống dây?
-Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng định lại câu trả lời: Khi nam châm đứng yên so với ống dây thì số đường sức từ xuyên qua ống dây sẽ không thay đổi, khi nam châm dịch chuyển lại gần ống dây thì số đường sức từ xuyên qua ống dây sẽ tăng lên và khi nam châm dịch chuyển ra xa ống dây thì số đường sức từ xuyên qua ống dây sẽ giảm xuống
-Hỏi: Vậy từ trường có sinh ra dòng điện hay không? Nguyên nhân sinh
ra dòng điện trong ống dây lúc này là gì?
Nhận xét câu trả lời của học sinh, khẳng định lại câu trả lời
*Rút ra kết luận: Từ trường không sinh ra dòng điện Số đường sứ từ xuyên qua ống dây thay đổi là nguyên nhân sinh ra dòng điện trong ống dây
-Ghi kết luận ghi lên bảng Dẫn dắt vào thí nghiệm 2: vậy có cách nào không dịch chuyển ống dây hoặc nam châm ma vẫn sinh ra dòng điên không, chúng
Trang 7ta cùng tìm hiểu thí nghiệm 2
*Trình bày thí nghiệm 2:
-Dụng cụ thí nghiêm gồm có: ống dây, điện kế, vòng dây, nguồn điện, khóa K,
6 đoạn dây dẫn
- Giới thiệu sơ đồ thí nghiệm: gồm ống dây được lồng trong vòng dây được nối với điện kế.Ống dây được nối với điện trở con chạy, nguồn điện thông qua khóa K
-Giới thiệu sơ đồ thí nghiệm trong sách giáo khoa hình 38.2
- Tiến hành thí nghiệm + Đầu tiên cô sẽ mắc sơ
đồ thí nghiệm như sách giáo khoa
+Bây giờ cô không dịch chuyển con chạy các em quan sát và rút ra nhận xét lúc này kim điện kế có bị lệch hay không?Chứng tỏ trong vòng dây lúc này
có dòng điện không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh và rút nhận xét:
lúc này kim điện kế không bị lệch, chứng tỏ lúc này trong vòng dây không có dòng điện
+Bây giờ cô sẽ dịch chuyển con chạy các em quan sát và rút ra nhận xét lúc này kim điện kế có bị lệch hay không?Chứng tỏ trong vòng dây lúc này
Trang 8có dòng điện không?
Nhận xét câu trả lời của học sinh và rút nhận xét:
lúc này kim điện kế bị lệch, chứng tỏ lúc này trong vòng dây có dòng điện
-Mở video mô phỏng lại thí nghiệm cho học sinh quan sát
-Rút ra nhận xét: khi dịch chuyển con chạy thi trong vòng dây xuất hiện dòng điện
-Hỏi: Khi cô dịch chuyển con chạy thì số đường sức
từ xuyên qua vòng dây có thay đổi hay không?Vì sao?
-Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng định lại câu trả lời
-Rút ra kết luận: : khi di chuyển con chạy, từ trường trong ống dây thay đổi, nên số đường sức từ qua vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây
-Gọi HS nhắc lại
Cho các nhóm thảo luận
và trả lời câu C1/18-sgk Tổng hợp, nhận xét câu trả lời của các nhóm và đưa ra câu trả lời đúng nhất, nếu sai
Sau khi trình bày xong 2
TN GV nêu lại mục đích
TN cho HS khắc sâu: Từ trường biến thiên sinh ra
Trang 9dòng điện.
- Trình bày TN2: Bố trí
TN như sơ đồ ( 38.2) H: khi di chuyển con chạy, trong ống dây xuất hiện dòng điện Vì sao?
Sau khi các nhóm đã đưa
ra câu trả lời, GV nhận xét và đưa ra kết luận 2:
khi di chuyển con chạy, từ trường trong ống dây thay đổi, nên số đường sức từ qua vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong vong dây
*Cho học sinh trả lời câu C1 sgk
Tổng hợp, nhận xét câu trả lời của các học sinh và đưa ra câu trả lời đúng nhất, nếu sai
-Cho học sinh quan sát video của câu hỏi C1
Sau khi trình bày xong 2
TN GV nêu lại mục đích
TN cho HS khắc sâu: Từ trường biến thiên sinh ra dòng điện
Hoạt động 4: (10 phút): tìm hiểu khái niệm từ thông
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
-Học sinh lắng nghe
-Ghi vào vở tiêu đề phần
2
-Học sinh lắng nghe giáo
viên trình bày phần định
nghĩa từ thông và chép
-Dẫn dắt vào phần 2: khái niệm từ thông: khi số đường sức từ xuyên qua một đơn vị diện tích biến thiên thì sẽ có một đại lượng vật lý biến thiên
2 Khái niệm từ thông
a Định nghĩa từ thông
b Ý nghĩa từ thông
c Đơn vị từ thông
Trang 10bài vào vở.
-Trả lời các câu hỏi của
giáo viên
-Lắng nghe nhận xét của
giáo viên về câu trả lời và
ghi nhận xét vào vở
_Ghi kết luận vào vở
-Học sinh lắng nghe
-Học sinh lắng nghe giáo
viên trình bày phần ý
nghĩa từ thông và chép
bài vào vở
-Trả lời các câu hỏi của
giáo viên
-Lắng nghe nhận xét của
giáo viên về câu trả lời và
ghi nhận xét vào vở
-Ghi kết luận vào vở
theo, đại lương vật lý đó được gọi là từ thông Vậy
từ thông là gì, có ý nghĩa, đơn vị như thế nào chúng
ta cùng tìm hiểu phần 2:
Khái niệm từ thông
*Thư nhất chúng ta đi tìm hiểu phần a: định nghĩa từ thông.(ghi lên bảng)
-Mô tả và vẽ hình 38.3 lên powerpoint
-Ta đặt: = BS cos
Kết luận: đgl cảm ứng
từ thông qua diện tích S, gọi tắt là từ thông
-Gọi HS nhận xét CT tính
từ thông: từ thông là đại lượng đại số hay đại lượng véc-tơ?Khi nào từ thông âm khi nào từ thông dương?
-Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng định lại câu trả lời
-GV lưu ý HS: để cho đơn giản thì quy ước chon chiều ⃗ n sao cho là
một góc nhọn Vậy là một đại lượng dương
*Dẫn dắt vào phần b: từ thông có ý nghĩa như thế nào? Chúng ta sang phần
b (ghi lên bảng)
b Ý nghĩa từ thông:
-Hỏi: Theo định nghĩa khi = 0, lấy S= 1 thì
=?Điều đó có ý nghĩa gì?
-Nhận xét câu trả lời của học sinh, khẳng định lại
Trang 11-Học sinh lắng nghe.
-Học sinh lắng nghe giáo
viên trình bày phần đơn vị
từ thông và chép bài vào
vở
-Trả lời các câu hỏi của
giáo viên
-Lắng nghe nhận xét của
giáo viên về câu trả lời và
ghi nhận xét vào vở
-Ghi kết luận vào vở
câu trả lời
Kết luận: khái niệm từ thông dùng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó
Để khẳng định, nêu câu C2/185-sgk?
GV kết luận: chỉ đúng trong trường hợp : S được đặt vuông góc vơi đường sức từ
*Dẫn vào phần c, vậy từ thông có đơn vị như thế nào, chúng ta sẽ tìm hiểu phần c:Đơn vị từ thông
- Đơn vị : GV thông báo:
Trong hệ SI, đơn vị từ thông là veebe
Ta có = BScos
Nếu = 0, S = 1 (m2), B
= 1 (T)
= 1 (Wb)
1 Wb = 1T.1m2 = 1T.m2
* Hỏi: Hãy nêu các cách làm biến đổi từ thông qua ống dây? Trong thí
nghiệm 1 ở trên từ thông biến đổi do yếu tố nào thay đổi?
-Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng định lại
Hoạt động 5: (10 phút) Củng cố
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
Trang 12-Học sinh lắng nghe.
-Quan sát lại video của
phần mở đầu và trả lời
câu hỏi của giáo viên
-Học sinh lắng nghe và
ghi vào vở
-Học sinh lắng nghe và
tham gia trò chơi
-Học sinh lắng nghe và về
nhà thực hiện theo yêu
cầu của giáo viên
*Bây giờ chúng ta sẽ đi trả lời câu hỏi đầu bài đặt ra
-Giáo viên mở lại video cho học sinh quan sát và yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng
-Nhận xét câu trả lời của học sinh và khẳng đinh lại câu trả lời một cách đúng nhất
* Dẫn: để củng cố lại bài học hôm nay cô có chuẩn
bị trò chơi ô chữ(mở slide trò chơi ô chữ)
-Giới thiệu qua trò chơi
và luật chơi
-Mời học sinh tham gia chơi
-Dặn dò: về nhà các em:
+Trả lời câu hỏi số 1, 2 SGK trang 187
+Làm bài tập số 1, 4 ,5 SGK trang 188
+Xem các phần còn lại của bài để tiết sau chúng
ta nghiên cứu tiếp
3.Củng cố
Tiết 59:
Hoạt động 1: ( phút): Kiểm tra bài cũ
HS gấp hết sách vở lại và lắng nghe câu
hỏi
HS1: Lên bảng trả lời
HS2: Nhận xét câu trả lời của bạn
GV nêu câu hỏi?
Phát biểu định nghĩa và nêu ý nghĩa của từ thông?
Goi HS khác nhận xét câu trả lời
GV đánh giá và cho điểm?
Trang 13Hoạt động 2: ( phút): Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ (Mục này chủ yếu là
thông báo)
HS lấy vở và ghi phần 3
vào vở
HS1 trả lời:đọc sgk và trả
lời:
Mỗi khi từ thông qua mạch
kín biến thiên thì trong
mạch xuất hiện dòng điện,
dòng điện đó đgl dòng điện
cảm ứng
HS 2 (3,4 – nếu cần) nhận
xét câu trả lời
HS 3 nhắc lại kết luận mà
GV vừa nêu
HS4: Trong mạch kín phải
tồn tại một suất điện động
Suất điện động đó đgl suất
điện động cảm ứng
Suy nghĩ và trả lời: Hiện
tượng xuất hiện suất điện
động cảm ứng trong mạch
kín gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ
Hiện tượng cảm ứng điện
từ chỉ tồn tại trong khoảng
thời gian từ thông qua
mạch kín biến thiên
HS ghi kết luận vào vở
Dẫn : hôm nay chúng ta sẽ học tiếp bài 38 để làm rõ mục đích , yêu cầu của đề bài Các em lấy sách –vở ra Ghi phần 3 lên bảng
a Dòng điện cảm ứng:
H: trong TN 1 và 2 khi nào thì trong mạch xuất hiện dòng điện?
Kết luận: Khi có sự biến đổi từ thông qua mạch kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện.Dòng điện đó đgl dòng điện cảm ứng
Gọi vài HS nhắc lại
Dặn : Khái niệm này đã có ở sgk/
185 HS về nhà học trong sgk (không cần ghi vào vở)
b Suất điện động cảm ứng:
Khi xuất hiện dòng điện trong mạch kín, thì trong mạch kín đó phải tồn tại gì để sinh ra dòng điện cảm ứng đó?
H: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
H: Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện khi nào?
Nhận xét và ghi kết luận lên bảng
noi thêm trường hợp ứng dụng ở hình 38.4/185 và nói HS về nhà đọc thêm
3 Hiện tượng cảm ứng điện từ:
a Dòng điện cảm ứng: (sgk/185)
b Suất điện động cảm ứng:
Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng
Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng đgl hiện tượng cảm ứng điện từ
Hoạt động 3: ( phút): Chiều của dòng điện cảm ứng Định luật Len-xơ.
HS lắng nghe và trả lời các
câu hỏi của GV
ĐVĐ: Trước khi làm TN xác định chiều dòng điện cảm ứng, ta
sẽ tiến hành một TN phụ nhằm
4 Chiều của dòng điện cảm ứng Định luật Len-xơ:
Trang 14Hoạt động theo nhóm.
Các nhóm tiến hành TN
theo sự hướng dânz của
GV
Quan sát và trả lời câu hỏi
HS1 trả lời
HS2 nhận xét , hoặc bổ
sung thêm, nếu cần
Trả lời:(suy nghĩ): đầu 1
của ống dây hình 38 1a là
cưc Bắc ở đầu 1 h.38.1b là
cực Nam
Hs cầm sách đọc nội dung
định luật trong sách/186
Trả lời: C3: chiều dòng điện
trong ống dây không đổi Vì
theo đ/l Len-Xơ thì đầu 1
của ống dây vẫn là cực Bắc
C4: theo đ/l Len-xơ thì đầu
1 của ống dây phải là cực
Nam, vậy dòng điện cảm
ứng trong ống dây phải có
chiều ngược với chiều đã vẽ
ở h.38.5a
xác định sự tương ứng giữa chiều dòng điện qua điện kế và phía lệch của kim điện kế
Hướng dẫn HS làm TN như hình 38.5/sgk Lưu ý HS: quan sát phía lệch của kim điện kế và trả lời câu hỏi: Cho biết chiều dòng điện trong ống dây
Kết luận: chiều của dòng điện qua điện kế cũng có nghĩa là chiều dòng điện cảm ứng trong ống dây
H: Biết chiều dòng điện cảm ứng trong ống dây, hãy xác định đầu
1 của ống dây hình 38 1a là cưc gì? Ơû đầu 1 h.38.1b là cực gì?
Kết luận: nêu định luật Len- xơ như sgk
Gọi HS đọc lại Khắc sâu: các nhóm thoả luận và trả lời C3 và C4
a Thí nghiệm
b Nhận xét:
c Định luật Len-xơ: (sgk/186)
Hoạt động 4: ( phút): Định luật Faraday về cảm ứng điện từ.
HS đọc lại
Chú ý theo dõi GV dẫn dắt
đư ra công thức Đ/l
HS ghi biêu thức vào vở
GV thông báo nội dung định luật như sgk
Thực nghiệm chứng tỏ rằng: suất điện động cảm ứng tron mạch kín
tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch:
ec = k
ΔΦ
Δtt Trong hệ SI : k=1 theo định luật Len-xơ thì:
ec =
-ΔΦ
Δtt dấu trừ biểu thị đ/l Len –xơ
5 Định luật Faraday
về cảm ứng điện từ:
a Phát biểu định luật:
(sgk/186)
b Biểu thức: e =
-ΔΦ
Δtt
Dấu “ –“ biểu thị đ/l Len-xơ
Nếu mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì:
: Từ thông qua diện
e c = -N
ΔΦ
Δtt