Vật lý 9 Bài 31. HIện tượng cảm ứng điện từ Bài 32. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng A. Lý thuyết Những điều cần nhớ B. Giúp hiểu sâu C. Một số bài tập tự kiểm tra Bài 31: 1.Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín. Dòng điện được tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng. 2. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Bài 32: Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên
Trang 1VẬT LÝ 9:
Bài 31: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
A. Những điều cần nhớ
1. Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín Dòng điện được tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng
2. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ
B. Giúp hiểu sâu
1. Các ống dây, cuộn dây mà ta sử dụng cho tới nay đều là ống dây
hở, cuộn dây hở Lúc bình thường, không có dòng điện chạy qua nó Khi làm thí nghiệm, ta nối hai đầu dây với hai cực của một nguồn điện, và có một dòng điện chạy qua ống dây hay cuộn dây
Cuộn dây dẫn kín là một cuộn mà hai đầu dây được nối trực tiếp với nhau, hoặc nối với nhau qua một bong đèn, một máy đo điện,…( nhưng không nối với nguồn điện)
2. Ta biết rằng không gian ở gần một từ cực thì có một từ trường mạnh hơn không gian ở xa từ cực Vì vậy khi ta đưa một cực nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây kín manhjh lên hoặc yếu đi, nói cách khác, ta làm cho từ trường ở đầu cuộn dây biến thiên
3. Cũng như vậy, khi ta đóng hặc ngắt mạch điện của một nam châm điện, ta cũng làm cho dòng điện của nam châm điện biến thiên( từ 0 đến I khi đóng mạch, hoặc từ I đến 0 khi ngắn mạch)
Ta biết rằng khi dòng điện của một nam châm điện lớn lên thì từ trường của nó cũng lớn lên Như vậy , khi ta đóng hoặc ngắt mạch điện, ta làm cho từ trường của nam châm điện biến thiên,
tức là làm cho từ trường ở đầu cuộn dây biến thiên.
Trang 24. Hai thí ngiệm với nam châm vĩnh cửu và với nam châm điện có
vẻ như biểu hiện hai hiện tượng khác nhau Thực ra chúng có một cách giải thích chung: sự biến thiên từ trường ở đầu một cuộn dây kín làm xuất hiện trong cuộn dây một dòng điện cảm ứng
Chú ý rằng dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện khi từ trường ở đầu cuộn dây đang biến thiên Khi nó ngừng biến thiên (nam châm ngừng chuyển động, hoặc cường độ dòng điện đã ổn định) thì dòng điện cảm ứng cũng mất đi
C. TỰ KIỂM TRA
31.1 Khi thí nghiệm theo SGK về sự xuất hiện dòng điện cảm ứng
do tác dụng của một nam châm vĩnh cửu, em thấy rằng 2 bóng đèn LED không sang cùng một lúc, mà mỗi lần chỉ có một bong sáng lên thôi
Em hãy phát biểu một “quy tắc” cho biết khi nào thì bong đèn nào sang lên
31.2 a) Hãy phát biểu một “quy tắc” tương tự như vậy đối với sự xuất hiện dòng điện cảm ứng do tác dụng của một nam châm điện b) Hãy phát biểu một “quy tắc” tổng quát hơn bao gồm cả hai
trường hợp của bài 31.1 và 31.2
31.3 Cách làm nào dưới đây có thể tạo ra dòng điện cảm ứng ?
A Nối hai cực của pin vào hai đầu cuộn dây dẫn
B Nối hai cực của nam châm với hai đầu cuộn dây dẫn
C Đưa một cực của acquy từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín
D Đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín
31.4 Trong hiện tượng cảm ứng điện từ ta nhận biết được điều gì ?
A Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn đặt gần nam châm
B Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây đặt trong từ trường của nam châm
Trang 3C Dòng điện xuất hiện khi một cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm
D Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây khi cuộn dây chạm vào nam châm
Bài 32 ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
A. Những điều cần nhớ
Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên
B. Giúp hiểu sâu
1. Chúng ta đã biết rằng đường sức từ không có thật trong thiên nhiên Đó là những đường cong mà ta vẽ ra để cụ thể hóa từ trường tại một miền không gian nào đó
Độ mau,thưa của các đường sức từ tại một miền không gian biểu hiện độ mạnh,yếu của từ trường tại miền đó
Phương và chiều của đường sức từ tại một điểm nào đó của không gian cho biết phương và chiều của lực từ tác dụng lên cực Bắc của một nam châm đặt tại đó, và cũng cho phép ta áp dụng quy tắc nắm bàn tay trái để tìm ra phương và chiều của lực điện từ tác dụng lên một dòng điện đặt tại đó
2. Khi học bài 31 (Hiện tượng cảm ứng điện từ), em đã có thể xuất phát từ những kết quả thí nghiệm và dung cách lập luận
mà rút ra rằng sự biến thiên của từ trường ở đầu một cuộn dây dẫn khép kín làm xuất hiện trong cuộn dây một dòng điện cảm ứng
Tuy nhiên, chúng ta không trông thấy được một từ trường
Và nói chung, bằng các giác quan, ta không thể phát hiện được một từ trường và sự biến thiên của nó
Trong bài này, với hình ảnh các đường sức từ của nam châm
và sự biến thiên số lượng các đường sức từ xuyên qua tiết diện của một cuộn dây, chúng ta có thể hình dung cụ thể hơn
Trang 4sự biến thiên của từ trường ở miền không gian có cuộn dây Hai cách làm đó cùng đi đến một kết quả như nhau
Nói chung, có nhiều trường hợp mà các phương pháp khác nhau để nghiên cứu một hiện tượng, lại dẫn đến cùng một kết quả Điều đó càng tăng thêm độ tin cậy của kết quả đã tìm ra C.Tự kiểm tra
32.1 Người ta muốn lắp một bộ thí nghiệm để chứng minh sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kím do tác dụng của một nam châm điện Cuộn dây dẫn kín và cuộn dây của nam châm điện đều có vị trí cố định Ngoài cách đóng và ngắt mạch điện, còn có cách nào khác để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng không ?
32.2 Trong các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ mà
ta đã biết, dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong một thời gian ngắn, rồi tắt đi và xuất hiện lại theo chiều hướng ngắn, rồi tắt đi và xuất hiện lại theo chiều ngược với lúc trước
Có cách nào để tạo ra một dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một thời gian dài mà không đổi chiều không ?