Phát biểu được định nghĩa & phát hiện được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ.. Về kĩ năng Vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau.. + Mỗi khi từ
Trang 1CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Ngày soạn:01/02/ Ngày dạy: Tiết 45 Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
( Tiết 1)
I Mục tiêu.
1.Về kiến thức
Viết được công thức và nêu được ý nghĩa vật lý của từ thông
Biết được tính chất cơ bản của từ thông qua các mặt cùng tựa trên một mạch kín định hướng luôn bằng nhau
Phát biểu được định nghĩa & phát hiện được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ
Phát biểu được định luật lentz theo những cách khác nhau
Phát biểu được định nghĩa và nêu được một số tính chất của dòng điện Fu-cô
2 Về kĩ năng
Vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau
II Chuẩn bị.
1 Giáo viên:Dụng cụ TN hình 23.3 và các đồ dùng có liên quan…
2 Học sinh: Ôn laị về đường sức từ
III Tô chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp( 1’)
2 Kiểm tra bài cũ( không kiểm tra)
3 Bài mới.
Hoạt động 1: Tìm hiểu từ thông (14’)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Cá nhân đọc SGK, thực hiệ yêu cầu của GV
- Chú ý các giả thiết để đi đến định nghĩa từ
thông
cos
Φ = Trong đó: B cảm ứng từ (T)
S: tiết diện của vòng dây kín (C) đơn vị (m2)
( )B n,
- Khi
0
α
α
α
= → Φ =
> → Φ >
< → Φ <
- Trong hệ SI, đơn vị từ thông là vêbe (Wb):
2
1Wb=1 1m T
- Các em đọc SGK phần 1 SGK
- Trình bày các giả thiết và dán hình 23.1 lên bảng
- Từ đó đưa ra định nghĩa từ thông
- Các em hãy nhận xét các trường hợp đặc biệt của từ thông
Từ thông có đơn vị ntn?
Trang 2Hoạt động 2:(25’) Tìm hiểu các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Đọc SGK, trả lời câu hỏi của gv
- Quan sát TN rút ra kết luận
- Thảo luận nhóm
- Trả lời C1, C2
C1: TN 1 (h.23.3a) Từ thông qua mạch kín
tăng
TN 2 (h23.3 b) Từ thông qua mạch kín
giảm
TN 3 (h23.3 a,b) Nếu nam châm đứng
yên và mạch (C) dịch chuyển lại gần nam
châm thì từ thông qua mạch kín tăng.Nếu
mạch (C) dịch chuyển ra xa nam châm thì từ
thông qua mạch kín giảm
- KL: + Khi một trong các đại lượng B, S, α
thay đổi thì từ thông Φbiến thiên
+ Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên
thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm
ứng Hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảm ứng
điện từ
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại
trong khoảng thời gian từ thông biến thiên
- Các em đọc SGK phần II.1
- Chú ý đến dụng cụ cần có, mục đích TN, cách tiến hành, kết quả TN
- Biểu diễn TN cho cả lớp quan sát
- Các em hãy rút ra kết luận
- Chú ý trả lời các câu hỏi C1, C2
- Qua 4 TN các em hãy rút ra kết luận cuối cùng
- Hướng dẫn hs rút ra kết luận…
- Chính xác hoá các kết luận của HS
4 Củng cố, dặn dò( 5’)
- Nhắc lại thế nào là dòng điện cảm ứng, thế nào là hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Dặn dò các em về nhà học bài và chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài
Trang 3Ngày soạn:02/02 Ngày dạy: Tiết 46 Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
(tiết 2)
I Mục tiêu.
1.Về kiến thức
Viết được công thức và nêu được ý nghĩa vật lý của từ thông
Biết được tính chất cơ bản của từ thông qua các mặt cùng tựa trên một mạch kín định hướng luôn bằng nhau
Phát biểu được định nghĩa & phát hiện được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ
Phát biểu được định luật lentz theo những cách khác nhau
Phát biểu được định nghĩa và nêu được một số tính chất của dòng điện Fu-cô
2 Về kĩ năng
Vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau
II Chuẩn bị.
1 Giáo viên:Dụng cụ TN hình 23.3 và các đồ dùng có liên quan…
2 Học sinh: Ôn laị về đường sức từ
III Tổ chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp(1’)
2 Kiểm tra bài cũ.(7’) ? Đặt câu hỏi 1 ( SGK)
3 Bài mới.
Hoạt động 1:( 20’) Định luật Lentz về chiều dòng điện cảm ứng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Trờ lại TN 23.3a, b;
- Suy nghĩ trả lời câu hỏi của gv
- Nếu từ thông Φtăng, dòng điện cảm ứng
trong (C) chạy theo chiều ngược với chiều
dương đã chọn
- Nếu từ thông Φgiảm, dòng điện cảm ứng
trong (C) chạy theo chiều dương đã chọn
- Nếu xét các đường sức từ đi qua mạch kín,
từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường
ban đầu khi từ thông qua mạch kín tăng &
cùng chiều với từ trường ban đầu nếu từ thông
qua mạch giảm
- PB ĐL: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong
mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng
có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ
thông ban đầu qua mạch kín
- Trả lời C3…
- Cách pb khác của ĐL Lentz: Khi từ thông
qua mạch kín biến thiên do kết quả của một
- Chúng ta trờ lại TN hình 23.3a, b
- Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng?
- Chúng ta quy ước chiều dương của (C) phù hợp với chiều của đường sức
- Từ đó em hãy cho biết kết luận về chiều của dòng điện cảm ứng?
- Chúng ta phân tích lại Tn hình 23.3 từ đó đi đến kết luận tổng quát, và phát biểu định luật lentz
- Các em trả lời câu C3 (thảo luận)
- Từ đó rút ra cách phát biểu khác của định luật Lentz
Trang 4chuyển động nàm đó thì từ trường cảm ứng có
tác dụng chống lại chuyển động nói trên - Chính xác hoá những câu trả l ời của HS
Hoạt động 2: (10’) Tìm hiểu dòng điện Fu-Cô
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Đọc SGK
- Nêu mục đích TN, dụng cụ TN…
- Quan sát TN, rút ra nhận xét…
- Khi lá nhôm chuyển động trong từ trường
trong nó xuất hiện dòng điện cảm ứng –
những dòng Fu-cô Theo ĐLL những dòng
điện này có chiều chống lại sự chuyển dời…
- Hs đọc SGK để trả lời
- Các em đọc SGK phần IV
- Các em hãy cho biết dụng cụ TN, mục đích TN…
- Biểu diễn TN…
- Từ các Tn trên các em hãy dựa vào định luật Lentz để giải thích hiện tượng đó
- Dòng điện Fu-cô có một số tính chất và các ứng dụng như thế nào?
- Cho thêm một số vd thực tế để hs trả lời khắc sâu kiến thức…
4 Củng cố, dặn dò ( 7’)
- Y êu c ầu HS trả lời câu h ỏi : ? Phát biểu định luật Len xơ về chiều dòng điện cảm ứng?
? Vận dụng kiến thức làm bài tập 4 (SGK)
- Về nhà học bài và làm các bài tập trong SGK, SBT
Trang 5Ngày soạn:03/02 Ngày dạy: Tiết 47 BÀI TẬP
I Mục tiêu.
1 Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ
2 Về kĩ năng
Vận dụng để làm các bài tập đơn giản
II Chuẩn bị
1 Giáo viên: Một số bài tập
2 Học sinh : Ôn lại kiến thức có liên quan, làm trước các BT ở nhà
III Tổ chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp.(1’)
2 Kiểm tra bài cũ.( 9’) ? - Phát biểu định luật lentz về chiều của dòng điện cảm ứng? Dòng điện Fu cô là gì?
3 Bài mới.
Hoạt động 1:(10’) Kiểm tra sự chuẩn bị bài tập ở nhà của HS
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Đọc đề bài rồi trả lời
Bài 4: Chỉ có trường hợp; khi (C) dịch chuyển
trong mặt phẳng P lại gần I hoặc ra xa I
Bài 5: Chiều dòng điện cảm ứng trong các
trường hợp
a Nam châm chuyển động tịnh tiến ra xa
chiều dòng điện cảm ứng ngược chiều KĐH
b Mạch (C) chuyển động tịnh tiến lại gần
nam châm dòng điện cảm ứng có chiều
cùng chiều KĐH
c Mạch (C) quay không có dòng điện cảm
ứng Vì từ thông qua mạch không biến thiên
d Nam châm quay liên tục cũng tương tự như
trên Không có dòng điện cảm ứng trong mạch
(C)
- Goi 2 HS l2àm tập 4,5 trong SGK
+ Chú ý bài 4, 5; Áp dụng định luật lentz để hoàn thành bài toán
- Chính xác hoá bài tập của HS
Hoạt động 2: ( 10’) Giải một bài toán
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Chép đề
- Thảo luận nhóm, giải quyết bài toán
Từ đề bài ta có α =600hoặc α =1200
Từ thông
4 4
10 cos
10
Wb
B S
Wb
- Đọc đề bài toán Bài toán: Cho khung dây dẫn kín, phẳng, tiết
diện S = 20cm2 đặt trong từ trường đều B = 0,1T Ban đầu mặt phẳng khung dây hợp với
B
ur một góc 30 tính từ thông qua S Trình bày 0 một cách làm để có thể làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây
Trang 6- Chúng ta có thể làm xuất hiện dòng điện
cảm ứng trong vòng dây dẫn bằng cách quay
vòng dây cắt các đường cảm ứng từ
- Y êu c ầu HS th ảo lu ận nh óm, gi ải quy êt
b ài to án
4 Củng cố, dặn dò (15’)
- Yêu cầu HS hoàn thành Bài tập 23.6, 23.7 (SBT)
- Về nhà làm thêm các bài toán liên quan trong SBT, chuẩn bị bài tiếp theo
Ngày soạn:04/02 Ngày dạy: Tiết 48 Bài 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I Mục tiêu.
1 Về kiến thức
- Nêu được khái niệm suất điện động cảm ứng.
- Phát biểu được nội dung định luật Faraday
- Chỉ ra được sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ
2 Về kĩ năng
- Giải các bài toán cơ bản về suất điện động cảm ứng
II Chuẩn bị.
1 Giáo viên: Pin con ó, máy phát điện,…
2 Học sinh: Ôn lại suất điện động của một nguồn điện
III Tổ chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ ( Không kiểm tra)
3 Bài mới.
Hoạt động 1(20’):Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong mạch kín
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Đọc SGK, thảo luận trả lời các câu hỏi của
gv
- Khi có biến thiên từ thông qua mạch
- Chứng tỏ tồn tại một nguồn điện suất
điện động
- Suất điện động cảm ứng là suất điện động
sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín
- Thảo luận nhóm, trả lời câu C1:
) ) ) )
AB CD AB
b u
c u
ξ ξ ξ ξ
=
= −
= −
∆ = ∆
- Các em đọc SGK phần 1 rồi trả lời các câu hỏi sau:
+ Khi nào có dòng điện cảm ứng trong mạch kín?
+ Trong mạch có dòng điện, chúng ta chứng
tỏ được điều gì?
+ Vậy suất điện động cảm ứng là gì?
- Các nhóm hãy thảo luận rồi trả lời C1
- Chính xác câu trả lời của HS
- Độ lớn của suất điện động cảm ứng có liên
hệ như thế nào với tốc độ biến thiên từ thông?
Trang 7+ Công sinh ra trong dịch chuyển do tác dụng
của lực từ tác dụng lên mạch kín
+ Áp dụng ĐLBT để xác định mối liên hệ
giữa công cản & suất điện động cảm ứng
c
e
t
∆Φ
= −
Nếu chỉ xét độ lớn: e c
t
∆Φ
=
Với
t
∆Φ
∆ tốc độ biến thiên của từ thông.
- Độ lớn của sđđ cảm ứng xuất hiện trong
mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông
qua mạch kín đó
- Thảo luận trả lời câu C2
Đơn vị vế thứ hai:
Wb
V
- Các em đọc SGK phần 2, chú ý cách thiết lập
- Biểu thức của suất điện động cảm ứng?
- Từ đó các em hãy phát biểu định luật Faraday về hiện tượng cảm ứng
- Làm việc theo nhóm để trả lời C2
Nhận xét và chính xác hoá câu trả lời của HS
Hoạt động 2:(10’) Suất điện động cảm ứng và định luật Lentz.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Dấu (-) trong biểu thức (1) là phù hợp với
ĐL Lentz Từ đó chúng ta phải chọn chiều
pháp tuyến (+)
- Khi Φtăng thì e c<0chiều của sđđ cảm ứng
ngược với chiều của mạch
- Khi Φgiảm thì e c >0chiều của sđđ cảm ứng
cùng với chiều của mạch
- Thảo luận, hoàn thành câu C3
a) Chều âm b) Chiều dương
- Ở bài trước chúng ta đã xác định được chiều của dòng điện cảm ứng qua mạch kín, theo
ĐL Lentz Vậy sđđ cảm ứng có quan hệ như thế nào với ĐL Lentz?
- Chú ý biểu thức (1) có dấu (-), cho chúng ta biết điều gì?
- Vậy khi từ thông tăng thì sao?
- Khi từ thông giảm thì ntn?
- Làm việc theo nhóm để hoàn thành C3
Hoạt động 3(10’) Sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Đọc SGK
- Ghi nhận, cho thêm một vài ví dụ cụ thể
trong thực tế
- Các em đọc SGK phần II
- Phân tích để hs nhận rõ bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ và sự chuyển hóa năng lượng
+ VD: Sự chuyển từ cơ năng sang điện năng,
…
4.Củng cố, dặn dò (5’).
- Nêu một vài ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ?
- Về nhà học bài và làm bài tập trong SGK, SBT
Trang 8Ngày soạn:25/02 Ngày dạy: Tiết 49 Bài 25: TỰ CẢM
I Mục tiêu.
1 Về kiến thức
- Nắm được đặc điểm từ thông riêng của một mạch kín
- Nêu được khái niệm vêg hiện tượng cảm ứng điện từ
- Lập được biểu thức xác định suất điện động cảm ứng
- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính năng lượng từ trường của cuận dây mang dòng điện
2 Về kĩ năng
- Nhận diện cuộn cảm trong các thiết bị điện
- Giải các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm và năng lượng từ trường
II Chuẩn bị.
1 Giáo viên: Các thí nghiệm về tự cảm
2 Học sinh : Ôn lại kiến về cảm ứng điện từ và suất điện động cảm ứng
II Tổ chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp(1’)
2 Kiểm tra bài cũ.(7’) ? Phát biểu định nghĩa suất điện động cảm ứng? tốc độ biến thiên từ
thông?
3 Bài mới.
Hoạt động 1: (7’) Tìm hiểu từ thông riêng của mạch kín.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Từ thông do từ trường của dòng điện cảm
ứng i gây ra gọi là từ thông riêng
Li
Φ = L
i
Φ
↔ =
Trong đó:
L: là độ tự cảm của ống dây, chỉ phụ thuộc
vào cấu tạo và kích thước của ống dây
- Độ tự cảm L có đơn vị là Henry kí hiệu là H
- Độ tự cảm của ống dây
2 7
4 10 N
l
=
N: số vòng dây
l: chiều dài của ống dây (m)
S: tiết diện của ống (m2)
- Ống dây có lõi thép
2 7
4 10 N
l
=
4
10
µ≈ − : gọi là độ từ thẩm
- Các em đọc SGK sau đó trả lời như thế nào
là từ thông riêng?
- Giải thích thêm (mô tả lại thí nghiệm)
- Từ đó hãy đưa ra biểu thức từ thông riêng
- Đơn vị của độ tự cảm
- Chú ý: 1 1
1
Wb H A
=
- Đối với 1 ống dây nhất định thì độ tự cảm được tính như thế nào? (biết số vòng dây, tiết diện hay bán kính, chiều dài của ống)
- Chú ý trường hợp ống dây có lõi thép thì sao?
Trang 9Hoạt động 2:(15’) Hiện tượng tự cảm.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng
điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện
mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây
ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện
trong mạch
- TN1: Mục đích: khảo sát dòng điện qua
mạch khi có ống dây
+ Dụng cụ như hình 25.2
+ Lắp đúng mạch điện rồi đóng khóa K, điều
chỉnh biến trở cho 2 đèn sáng như nhau
+ Sau đó đóng K lại quan sát tốc độ sáng lên
của 2 đèn Nhận xét
+ Kết quả là đèn 1 sáng trước, đèn 2 sau 1 lúc
mới sáng
- Chứng tỏ dòng điện qua nhánh 2 không tăng
nhanh đột ngột mà là tăng từ từ Vì ống dây
đã sinh ra sđđ cảm ứng chống lại nguyên nhân
sinh ra nó
TN2: Tương tự như TN1 nhưng ta khảo sát
khi ngắt mạch
+ KQ: Khi ngắt khóa K đèn không tắt ngay
mà sáng lóe lên rồi mới tắt
- Khi ngắt K dòng điện qua ống dây giảm đột
ngột về 0 HT tự cảm trong ống xuất hiện, có
tác dụng chống lại sự giảm đó Sinh ra dòng
điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện iL ban
đầu
- Các em đọc SGK phần 1, rồi cho biết định nghĩa của hiện tượng tự cảm?
- Sau đây chúng ta đi xét hiện tượng tự cảm ở hai trường hợp đó là khi đóng mạch và khi ngắt mạch
- Các em làm việc theo nhóm, đọc phần 2, ví
dụ 1 và 2
- Hãy cho biết mục đích của TN, dụng cụ cần
có của TN, cách tiến hành TN, và kết quả của TN
- Tiến hành thí nghiệm
Yêu cầu HS nhận xét kết quả thí nghiệm
- Chính xác hoá nội dung kiến thức
Hoạt động 3:(10’) Suất điện động tự cảm.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Ghi nhớ kiến thức
Suất điện động đó gọi là suất điện động tự
cảm
- Biểu thức: tc
i
t
∆
= −
∆ chỉ xét độ lớn thì
tc
i
t
∆
=
∆
- Phát biểu: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ
lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng
điện trong mạch
- Trong mạch suất hiện dòng điện cảm ứng thì
có suất điện động cảm ứng Vậy trong mạch xuất hiện dòng điện tự cảm thì trong mạch cũng xuất hiện suất điện động
- Tương tự như suất điện động cảm ứng Các
em hãy rút ra biểu thức của suất điện động tự cảm?
- Định nghĩa suất điện động tự cảm
- Ở TN 2 khi ngắt K đèn sáng bừng lên mới tắt Chứng tỏ trong ống tồn tại 1 năng lượng
Trang 10Năng lượng từ trường của ống dây
2
1 2
W = Li
- Nêu một vài ví dụ
Năng lượng này được gọi là năng lượng từ trường
- Năng lượng này tích lũy khi dòng điện qua ống dây
- Người ta chứng minh được biểu thức của nó
có dạng ntn?
- Các em hãy cho biết một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm trong thực tế?
4 Củng cố, dặn dò(5’)
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1,2,3 (SGK)
- Về nhà là các BT trong SGK, SBT IV Ứng dụng
Ngày soạn: 26/02 Ngày dạy: Tiết 50 BÀI TẬP
I Mục tiêu.
1 Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về suất điện động cảm ứng và tự cảm
2 Về kĩ năng
Vận dụng để giả các bài toán có liên quan
II Chuẩn bị.
1 GV: Một số BT ngoài SGK…
2 HS: Ôn lại kiến thức cũ và làm BT trước ở nhà
III Tổ chức hoạt động dạy học.
1 Ổn định lớp( 1’)
2 Kiểm tra bài cũ
3 Bài mới.
Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức có liên quan.( 10’)
- Nhớ lại kiến thức cũ để trả lời các câu
hỏi của gv
- Đặt câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
? Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức của suất điện động cảm ứng?
Nêu vài ví dụ của hiện tượng cảm ứng điện từ
? Trong những trường hợp nào thì có hiện tượng tự cảm?
? Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, độ tự cảm của một mạch kín?