giáo án: năng lượng từ trường

giáo án: năng lượng từ trường

Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Thanh Thủy

Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thị Hoài Hương

Ngày soạn: 5/3/2013

Ngày dạy: /3/2013

Lớp giảng dạy: 11A3

NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

I Mục tiêu

1 Về kiến thức

- Vận dụng được công thức xác định được năng lượng tích trữ trong ống dây khi có dòng điện chạy qua

- Phát biểu được công thức xác định mật độ năng lượng từ trường

2 Về kỹ năng

- Giải thích được sự tồn tại của năng lượng từ trường

- Vận dụng được biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường để giải một số bài tập

3 Về thái độ

- Hứng thú học tập

- Nghiêm túc trong giờ học

- Sôi nổi phát biểu xây dựng bài

II Chuẩn bị

1 Giáo viên

- Bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch

2 Học sinh

- Ôn lại kiến thức về hiện tượng tự cảm

III Trọng tâm bài giảng

- Năng lượng của ống dây có dòng điện

- Năng lượng từ trường

IV Tiến trình dạy học

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ (5 phút)

-Trình bày hiện tượng tự cảm?

-Viết biểu thức độ tự cảm của

ống dây?

- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong 1mạch điện do chính

sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra

-L = 4.10-7n2v n: Số vòng dây/1 đơn vị chiều dài V: Thể tích của ống

Đơn vị: henri (H)

- Tính hệ số tự cảm của một ống

dây dài 50 cm, diện tích tiết diện

ngang của ống là 10 cm2 Cho

biết ống dây có 1000 vòng?

3.Bài mới  

Hoạt động 1: Tìm hiểu về năng lượng từ trường của ống dây có dòng

điện (15 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng

* Đặt vấn đề :

Khi ngắt mạch, bóng

đèn vẫn sáng trong một

khoảng thời gian rồi

mới tắt Năng lượng

cung cấp cho bóng đèn

là lấy ở đâu ra ? Bài học

hôm nay đi nghiên cứu

vấn đề này

- Năng lượng cung cấp

cho bóng đèn là lấy ở

đâu ra ?

- Người ta chứng minh

rằng, khi có dòng điện

có cường độ i chạy qua

ống dâycó hệ số tự cảm

L thì năng lượng trong

ống dây là :

- Năng lượng này tích trữ trong ống dây từ trước khi ngắt mạch điện

1 Năng lượng của ống dây có dòng điện

a Nhận xét:

b Công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện

Hoạt động 2: Tìm hiểu về năng lượng từ trường (15 phút)

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng

- Khi cho dòng điện

chạy qua ống dây thì

trong ống dây có từ

trường Vì vậy, người ta

quan niệm rằng năng

lượng của ống dây

chính là năng lượng của

từ trường trong ống dây

2 Năng lượng từ trường

- Năng lượng của ống

dây là năng lượng từ

trường

- Công thức:

- Năng lượng từ trường

trong ống dây dài có

quan hệ như thế nào với

từ trường trong ống

dây ? Hãy xây dựng

biểu thức toán học biểu

diễn mối quan hệ đó 

- Để tính năng lượng từ

trường trong ống dây ta

phải sử dụng công thức

, trong đó L, i

được xác định như thế

nào ?

- Viết công thức tính hệ

số tự cảm trong ống dây

dài ?

- Viết công thức xác

định cảm ứng từ trong

ống dây dài ?

- L = 4.10-7n2v n: Số vòng dây/1 đơn vị chiều dài

V: Thể tích của ống

Đơn vị: henri (H) -Công thức xác định

cảm ứng từ trong ống

dây dài ?

n: số vòng dây trên 1 mét chiều dài

- Thay (1) và (2) vào công thức tính từ trường trong ống dây ta được

- Gọi w là mật độ năng lượng từ trường đều trong ống dây,ta có W= w.v

Suy ra

- Mật độ năng lượng

từ trường:

-Công thức

đúng cho tất cả trường

hợp từ trường không

đều và từ trường phụ

thuộc thời gian

-Yêu cầu HS trả lời câu

hỏi C1, C2 - Trả lời câu hỏi C1, C2

Hoạt động 3: Vận dụng, củng cố, dặn dò (10 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng

-Một ống dây dài 40 cm

có tất cả 800 vòng dây

Diện tích tiết diện

ngang của ống dây bằng

10 cm Cường độ qua

ống tăng từ 0 dến 4 (A)

Hỏi nguồn điện đã cung

cấp cho ống dây một

năng lượng bằng bao

nhiêu? Điện trở của ống

dây rất nhỏ có thể bỏ

qua

-Yêu cầu học sinh :

Giải các bài tập trong

sách giáo khoa, sách bài

tập, chuẩn bị bài mới

-Tóm tắt:

l=40 cm N=800 vòng I=4 (A) Cường độ qua ống dây i: 0→4(A)

- Khi cường độ qua ống dây bằng 0 thì năng lượng của ống dây bằng 0

- Khi cường độ qua ống dây bằng 4 thì năng lượng của ống dây là:

= 4.10-7n2V.i

=2.10-7( L.S.i

=2.10-7

W=0,016(J)

- Học sinh lắng nghe và thực hiện

- Khi cường độ qua ống dây bằng 0 thì năng lượng của ống dây bằng 0

- Khi cường độ qua ống dây bằng 4 thì năng lượng của ống dây là:

= 4.10-7n2V.i

=2.10-7( L.S.i

=2.10-7

W=0,016(J) Đáp số: W=0,016(J)