giáo án dòng điện fu-co

giáo án dòng điện fu-co

Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Thanh Thủy

Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thị Hoài Hương

Tiết chương trình: 62

Ngày soạn: 2/3/2013

Ngày dạy: /3/2013

Lớp giảng dạy: 11A3

DÒNG ĐIỆN FU-CÔ

I/ Mục tiêu cần đạt được

1 Về kiến thức

- Trả lời được câu hỏi dòng điện Fu-cô là gì, khi nào thì phát sinh dòng Fu-cô

- Nêu lên được những cái lợi và cái hại của dòng Fu-cô, cách khắc phục

- Nêu lên được các ứng dụng của dòng Fu-cô

2 Về kỹ năng

Rèn cho học sinh kỹ năng vận dụng các vấn đề lý thuyết vào việc giải thích các vấn đề thực tế

3 Về thái độ

Hứng thú học tập, tích cực tìm hiểu vấn đề thực tế vừa học

II/ Chuẩn bị

1 Giáo viên

Bộ thí nghiệm về dòng điện Fu-cô

2 Học sinh

Học bài cũ: “Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động”

và ôn lại về máy biến thế đã học ở trung học cơ sở

III/ Trọng tâm bài giảng

- Dòng điện Fu-cô

- Tác dụng của dòng điện Fu-cô

IV/ Tiến trình lên lớp

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ (5 phút)

- Nêu quy tắc bàn tay phải và viết công thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường?

- Cho một thanh dẫn điện tịnh tiến trong từ trường đều, cảm ứng từ bằng 0,4 T Vectơ vận tốc của thanh hợp với đường sức từ một góc

30 độ Thanh dài 40 cm Một vôn kế nối với 2 đầu thanh chỉ 0,2 V Tính tốc độ của thanh? Đ/S = 2,5 m/s

3 Giảng bài mới

Hoạt động 1: Thí nghiệm dòng điện Fu- cô: (10 phút)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

Nội dung

Đặt vấn đề: Trong các bài

học trước, chúng ta mới

chỉ nói đến dòng điện

cảm ứng được sinh ra

trong các dây dẫn Trong

bài này ta sẽ nói về dòng

điện cảm ứng được sinh

ra trong vật dẫn dạng

khối

- Trình bày thí

nghiệm 1 hình

40.1:

Gọi học sinh nêu các

dụng cụ TN

+ GV giới thiệu lại các

dụng cụ dùng trong TN:

tấm kim loại K bằng đồng

hay nhôm liền khối,thanh

T treo tấm kim loại, nam

châm tạo từ trường có thể

là nam châm điện hoặc

nam châm vĩnh cửu Ở

đây chúng ta dùng nam

châm vĩnh cửu

+ Nghe lời dẫn của giáo viên và viết đề bài vào vở

+ Học sinh trả lời (nhìn vào sơ đồ TN trả lời): gồm một tấm kim loại liền khối K, thanh T, và nam châm

Bài 40: DÒNG ĐIỆN

FU – CÔ

1 Dòng điện Fu –cô: a.Thí Nghiệm: Hình

40.1/194.sgk

+ Biểu diễn TN đồng thời

nêu ra các câu hỏi: (Trước

khi làm thí nghiệm đó,

GV nên cho tấm kim loại

K dao động mà không có

nam châm, sau đó cho K

dao động nhiều lần liên

tiếp, sờ tay vào còn có thể

nhận thấy K hơi ấm lên

một chút.)

GV đặt câu hỏi:

 Trong trường hợp

nào tấm kim loại K

dừng lại nhanh?

 Nếu cho tấm kim

loại dao động lâu

trong từ trường thì

khi sờ tay vào ta sẽ

thấy tấm kim loại

như thế nào?

+ Học sinh quan sát chuyển động của tấm kim loại và trả lời:

 Khi dao động trong

từ trường của nam châm thì tấm kim loại dừng nhanh hơn

 Tấm kim loại hơi

ấm lên một chút

Hoạt động 2: Giải thích thí nghiệm và nêu định nghĩa, tính chất: ( 15

phút)

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung

- GV đặt câu hỏi cho học

sinh suy nghĩ:

 Vì sao tấm kim

loại K dao động

giữa các cực của

nam châm thì

dừng lại nhanh

hơn?

+ GV hướng dẫn để học

sinh giải thích tại sao:

gợi ý bằng các câu hỏi:

 Khi tấm kim loại

dao động, nó cắt các

đường sức từ của nam

châm thì đại lượng nào

- HS nghe hướng dẫn của GV và trả lời câu hỏi:

Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sức từ của nam châm thì

từ thông qua K biến đổi

Do đó, trong tấm kim loại K có dòng điện cảm ứng Theo định luật

Len-xơ thì dòng điện cảm ứng này có tác dụng chống lại sự chuyển động của tấm kim loại

đó Do đó K dừng lại

b Giải thích:

Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sức từ của nam châm, do đó trong kim loại sinh ra dòng điện cảm ứng Theo định luật

Len-xơ, dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đó Do đó tấm kim loại nhanh

đi qua tấm kim loại sẽ

thay đổi?

 Theo định luật

Len- xơ thì dịng điện

cảm ứng đĩ sẽ cĩ tác

dụng như thế nào?

- Nhận xét câu trả lời của

HS và đưa ra nhận xét:

Một khối vật dẫn đặt

trong từ trường biến đổi

theo thời gian thì

cũng cĩ dịng điện

cảm ứng và dịng

điện cảm ứng khi

tấm kim loại

chuyển động trong

từ trường người ta

gọi là dịng điện

Phu-cơ

- Gọi HS đưa ra khái

niệm dịng điện Fu- cơ

(sgk/194).

- TN 2 hình 40.2.sgk:

tiến hành TN giống như

TN1 nhưng thay tấm kim

loại K bằng tấm kim loại

K cĩ xẻ rãnh

- Đặt câu hỏi: tấm kim

loại nào dao động lâu

hơn? Vì sao?

- Gọi HS trả lời

nhanh hơn

- HS đưa ra khái niệm dịng điện Fu- cơ và ghi khái niệm đĩ vào vở

- HS quan sát thí nghiệm

- HS trả lời

- HS khác bổ sung tấm kim loại K cĩ xẻ rãnh dao động lâu hơn,

vì điện trở của nĩ tăng lên làm cho dịng Fu-cơ

chĩng dừng lại

c Dịng điện Fu- cơ:

(sgk/ 194) Dịng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là dịng Fu-cơ

d.Tính chất:

Đặc tính chung của dịng điện Fu- cơ là tính chất xốy Các đường dịng của dịng Fu- cơ là các đường cong kín trong khối vật dẫn

- Cho học sinh đọc sách

giáo khoa và gọi HS

khác bổ sung và nhận

xét

- Tổng hợp và đưa ra kết

luận: dòng điện Fu-cô có

tính chất xoáy

giảm, khả năng chống lại

sự chuyển động của các chất giảm, nên nó sẽ dao động chậm lại hơn

- HS: nhận xét

Hoạt động 3: Tác dụng của dòng Fu –cô: ( 10 phút)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

- Đặt câu hỏi: Dòng

Fu-cô có ích hay có hại?

- Kết luận: trong một số

trường hợp dòng điện

Fu-cô có ích, trong một số

trường hợp dòng điện

Fu- cô có hại

GV giới thiệu về tác dụng

hãm của dòng Fu- cô

dùng để hãm chuyển

động nhất là chuyển động

quay

GV nêu ví dụ: khi ta cân

một vật bằng cân nhạy,

kim của cân thường dao

động khá lâu

+ Muốn khắc phục tình

trạng đó bằng cách nào?

Vì sao?

Theo dõi và trả lời câu hỏi của GV

- HS trả lời: đặt kim dao động giữa hai cực của một nam châm Vì dòng điện Fu-cô chống lại dao động đó nên dao động của kim sẽ tắt khá nhanh

2 Tác dụng của dòng điện Fu-cô

a Một vài ví dụ ứng

dụng của dòng điện

Fu –cô

+ Tác dụng hãm của dòng Fu- cô dùng trong chế tạo các dụng cụ điện năng như công tơ điện, phanh điện từ… để hãm chuyển động + Tác dụng nhiệt của dòng Fu- cô được ứng dụng trong các lò luyện kim để nấu chảy kim loại

+ GV giới thiệu về công

tơ điện dùng trong gia

đình (h.40.3.sgk): một

đầu của kim đồng hồ

được gắn vào một đĩa kim

loại nhỏ (bằng đồng hoặc

nhôm), đĩa kim loại đặt

trong từ trường của một

nam châm vĩnh cửu Khi

kim quay thì đĩa cũng

quay theo

+ Khi dòng điện qua cuộn

dây của công tơ sẽ sinh ra

momen làm cho đĩa kim

loại quay

+ Đĩa kim loại quay trong

từ trường sẽ sinh ra hiện

tượng gì?

 Nhận xét:

Khi đĩa kim loại quay

trong từ trường sẽ sinh ra

dòng điện Fu-cô và gây ra

momen cản tác dụng lên

đĩa

Khi mômen cản bằng

momen quay thì đĩa quay

đều

- GV đặt câu hỏi:

Khi ngắt dòng điện thì

hiện tượng gì xảy ra đối

với đĩa kim loại? Khi đó

dòng Fu- cô có vai trò

như thế nào?

-Giới thiệu thêm: bếp

điện từ: nồi đun nấu dùng

bếp này là nồi kim loại

+ Khi cho dòng điện xoay

chiều qua bếp thì phần

- HS trả lời

- HS nhận xét và bổ sung câu trả lời của bạn

- HS trả lời: khi ngắt điện đĩa vẫn quay do quán tính Khi đó dòng Fu-cô tác dụng cản làm cho đĩa ngừng quay một cách nhanh chóng

- HS trả lời: Khi đó trong phần kim loại của nồi sẽ xuất hiện dòng Fu- cô

b Một vài ví dụ về

trường hợp dòng Fu –

cô có hại

Dòng Fu- cô làm nóng các lõi sắt trong máy biến thế, các động cơ điện,… làm hao phí điện năng Khắc phục: Các lõi sắt được làm bằng nhiều lá tôn Si ghép cách điện với nhau, những lá thép mỏng này được đặt song song với đường sức

kim loại của nồi sẽ xuất

hiện cái gì làm thức ăn

nóng lên?

- GV đưa ra kết luận:

Trong một số trường hợp

dòng Fu- cô là cần thiết

như trong công tơ điện,

phanh điện từ, bếp điện

từ…

* Tác dụng có hại:

Nhiều thiết bị điện có cấu

tạo dưới dạng một lõi sắt

dặt trong một ống dây có

dòng điện xoay chiều

chạy qua như trong máy

gì mà chúng ta đã học? (

ưu điểm của lõi sắt là tăng

từ trường)

+ Sự xuất hiện của dòng

Fu-cô trong trường hợp

này vì sao lại có hại?

 Nhận xét: đối với

động cơ điện nó chống

lại sự quay của động cơ,

làm giảm công suất của

máy

làm nồi nóng và thức ăn trong nồi nóng theo

- HS lắng nghe và trả lời:

máy biến thế

- HS trả lời: vì dòng

Fu-cô toả nhiệt làm cho thỏi sắt nóng lên có thể làm hỏng máy, mặt khác dòng Fu-cô chống lại nguyên nhân sinh ra nó

- HS nghe câu hỏi và trả

từ Lúc đó dòng điện Fu- cô chạy trong từng lá mỏng điện trở lớn nên có cường độ nhỏ làm giảm hao phí điện năng và lõi sắt ít

bị nóng

+ Để giảm tác hại của

dòng Fu-cô, người ta khắc

phục lõi sắt như thế nào?

+ Trong 2 hình trên thì

trong trường hợp nào

dòng Fu- cô yếu hơn? Tại

sao?

+ Bổ sung và hoàn chỉnh :

thay lõi sắt bằng nhiều lá

thép silic mỏng có sơn

cách điện và ghép sát với

nhau Những lá thép

mỏng này được đặt song

song với đường sức từ,

làm cho điện trở của lõi

sắt sẽ tăng lên Phương

pháp này được dùng ở

nhiều trường hợp khác

Nói chung lõi sắt trong

các ống dây có dòng điện

biến đổi theo thời gian

đều được ghép bằng các

lá mỏng

Như vậy mặc dù không

khử triệt để dòng Fu- cô

nhưng làm giảm cường

độ của nó một cách đáng

kể

lời

- HS theo dõi hình vẽ và trả lời câu hỏi:

Trong trường hợp những

lá thép mỏng được đặt song song với đường sức

từ, làm cho điện trở của lõi sắt sẽ tăng lên nên dòng Fu- cô sẽ yếu hơn

Hoạt động 4: Củng cố và vận dụng: (5 phút)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài ghi của học sinh

- Nêu câu hỏi 1,2.sgk và

yêu cầu học sinh trả lời

Dòng điện Fu- cô cũng

được sử dụng trong nhiều

lĩnh vực, chẳng hạn như

luyện kim, đệm từ trường,

phanh từ trường, đồng hồ

đo điện, phanh, trong y tế:

có một liệu pháp gọi là

gắng sức trên xe đạp

(ergometry) sử dụng dòng

điện Foucault để xác định

bệnh thiếu máu cơ tim

- GV nêu tóm tắt các kiến

thức trọng tâm đã học

trong bài

- Dặn dò HS chuẩn bị bài

mới

- HS lắng nghe và trả lời câu hỏi

- HS lắng nghe GV

- HS lắng nghe yêu cầu của GV