Họ và tên: Nguyễn Y Phụng Lớp : Sư phạm Vật lý K35 Ngày dạy: I. Mục tiêu 1. Kiến thức: Biết được khái niệm, biểu thức xác định, đơn vị và ý nghĩa của Từ thông. Hiểu và phân biệt được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín. 2. Kỹ năng: Quan sát, phân tích hiện tượng, thí nghiệm. Vận dụng công thức xác định từ thông để giải các bài tập liên quan. Từ công thức từ thông, phân tích được sự phụ thuộc của từ thông vào các đại lượng Liên hệ giải thích được các hiện tượng trong cuộc sống thực tiễn. Kỹ năng lập luận logic, phân tích, tổng hợp kiến thức. 3. Thái độ: Tích cực tư duy, chủ động sáng tạo. Có thái độ tích cực, sôi nổi, hào hứng trong giờ học. Yêu thích môn học vật lý. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: Các video thí nghiệm 1, thí nghiệm 2 trong sách giáo khoa hoặc là mô hình thí nghiệm mô phỏng các thí nghiệm trên. 2. Học sinh: Xem lại thí nghiệm Ơxtext ở bài “Từ trường”. Xem lại các công thức thức tính cảm ứng từ B ⃗. III. Tiến trình dạy học 1. Hoạt động 1 (2 phút): Ổn định lớp, kiểm tra sỉ số. 2. Hoạt động 2 (3 phút): Đặt vấn đề.
Trang 1GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Bài 38 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ.
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG.
Họ và tên: Nguyễn Y Phụng Lớp : Sư phạm Vật lý K35 Ngày dạy:
I Mục tiêu
1 Kiến thức:
- Biết được khái niệm, biểu thức xác định, đơn vị và ý nghĩa của Từ thông
- Hiểu và phân biệt được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín
2 Kỹ năng:
- Quan sát, phân tích hiện tượng, thí nghiệm
- Vận dụng công thức xác định từ thông để giải các bài tập liên quan
- Từ công thức từ thông, phân tích được sự phụ thuộc của từ thông vào các đại lượng
- Liên hệ giải thích được các hiện tượng trong cuộc sống thực tiễn
- Kỹ năng lập luận logic, phân tích, tổng hợp kiến thức
3 Thái độ:
- Tích cực tư duy, chủ động sáng tạo
- Có thái độ tích cực, sôi nổi, hào hứng trong giờ học
- Yêu thích môn học vật lý.
II Chuẩn bị
1 Giáo viên:
Các video thí nghiệm 1, thí nghiệm 2 trong sách giáo khoa hoặc là mô hình thí nghiệm mô phỏng các thí nghiệm trên
2 Học sinh:
- Xem lại thí nghiệm Ơ-xtext ở bài “Từ trường”
- Xem lại các công thức thức tính cảm ứng từ ⃗B
III Tiến trình dạy học
1 Hoạt động 1 (2 phút): Ổn định lớp, kiểm tra sỉ số.
2 Hoạt động 2 (3 phút): Đặt vấn đề.
Trang 2Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Ở thí nghiệm Ơ-xtet, khi đặt một thanh
nam châm lại gần một dòng điện thì có
hiện tượng gì xảy ra?
- Điều đó có nghĩa là dòng điện sinh ra từ
trường, vậy ngược lại từ trường có sinh ra
được dòng điện không?
- Khi đặt một thanh nam châm lại gần một dòng điện thì thanh nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu
3 Hoạt động 3 (20 phút): Thí nghiệm.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Xét một ống dây có hai đầu nối với
một điện kế đặt trong từ trường đều của
một nam châm vĩnh cửu Tại thời điểm
ban đầu kim điện kế chỉ ở vạch số 0
- Khi thanh nam châm và ống dây đứng
yên thì có dòng điện chạy trong ống
dây không?
- Từ trường có sinh ra dòng điện không?
- Thí nghiệm 1: Đưa thanh nam châm lại
gần, ra xa ống dây
Cho học sinh xem thí nghiệm mô
phỏng, chú ý cho học sinh chú ý quan sát
kim của điện kế
+ Yêu cầu học sinh nêu hiện tượng xảy ra
Vậy nguyên nhân nào làm xuất hiện
dòng điện trong ống dây?
- Thí nghiệm 2: Gắn nam châm lên một
giá đỡ, di chuyển ống dây lại gần và ra
xa nam châm
- Khi nam châm và ống dây đứng yên thì không có dòng điện chạy trong ống dây
- Từ trường không sinh ra dòng điện
- Khi đưa thanh nam châm lại gần ống dây thì kim điện kế bị lệch sang bên phải của vạch số 0, tức là trong ống dây có dòng điện
- Do sự chuyển động của nam châm làm xuất hiện dòng điện trong ống dây
Trang 3+ Cho học sinh xem thí nghiệm mô phỏng,
chú ý cho học sinh quan sát kim của điện kế
+ Yêu cầu học sinh nêu hiện tượng xảy ra
+ Lúc này trong ống dây cũng xuất hiện
dòng điện Nguyên nhân làm xuất hiện
dòng điện trong ống dây?
- Ở hai thí nghiệm trên, ta có thể kết
luận được gì về nguyên nhân sinh ra
dòng điện trong ống dây?
- Đưa ra giả thuyết: Nếu ống dây và nam
châm đứng yên thì không có dòng điện
xuất hiện trong ống dây
- Thí nghiệm 3: Xét một ống dây, hai
đầu ống dây được nối với một nam
châm điện, ống dây được đặt trong lòng
của một vòng dây tròn, hai đầu của vòng
dây được nối với một điện kế Điều
chỉnh con chạy của biến trở, khi đó
trong ống dây có xuất hiện dòng điện
không?
+ Cho học sinh xem thí nghiêm mô
phỏng, chú ý cho học sinh quan sát kim
của điện kế
+ Yêu cầu học sinh nêu hiện tượng xảy ra
- Như vậy giả thuyết trên đưa ra là
không đúng
- Nguyên nhân nào làm xuất hiện dòng
điện trong vòng dây lúc này?
- Kim điện kế bị lệch khỏi vạch số 0 khi di chuyển nam châm lại gần hay
ra xa ống dây
- Do sự chuyển động của ống dây làm xuất hiện dòng điện trong nó
- Khi có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây thì trong ống dây xuất hiện dòng điện
- Kim điện kế bị lệch khỏi vạch số 0 khi ta điều chỉnh con chạy của biến trở Trong vòng dây có xuất hiện dòng điện
- Khi ta điều chỉnh con chạy của biến trở thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện
- Khi không dịch chuyển con chạy
Trang 4- Nếu giữ yên con chạy của biến trở
thì trong vòng dây có xuất hiện dòng
điện không?
- Việc điều chỉnh con chạy của biến trở
có tác dụng gì?
- Xung quanh dòng điện có từ trường,
đại lượng nào đặc trưng cho mức độ
mạnh yếu của từ trường?
- Vậy ở thí nghiệm 3, khi ta dịch chuyển
con chạy của biến trở làm cho số đường
sức từ qua vòng dây thay đổi Khi đó
trong vòng dây xuất hiện dòng điện
- Ở thí nghiệm 1 và 2, tại sao lại có dòng
điện xuất hiện trong ống dây?
của biến trở thì trong vòng dây không xuất hiện dòng điện
- Khi con chạy của biến trở thay đổi thì cường độ dòng điện chạy trong mạch thay đổi
- Số đường sức từ là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường
- Ở thí nghiệm 1, khi đưa thanh nam châm lại gần (ra xa) ống dây thì các đường sức từ tăng lên (giảm đi) Sự thay đổi của số đường sức từ qua ống dây làm xuất hiện dòng điện trong ống dây
Ở thí nghiệm 2, khi cho vòng dây chuyển động lại gần, ra xa nam châm thì số đường sức từ qua ống dây thay đổi Khi đó có dòng điện xuất hiện trong ống dây
4 Hoạt động 4 (7 phút): Tìm hiểu khái niệm từ thông.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Để đặc trưng cho sự thay đổi của số
đường sức từ qua một diện tích nào đó,
người ta đưa vào khái niệm từ thông
- Giả sử có một mặt phẳng diện tích
S được đặc trong từ trường đều ⃗B S
có vectơ pháp tuyến n⃗ có thể chọn
tùy ý, góc hợp bởi⃗B vàn⃗ được kí
Trang 5hiệu là α.
Đại lượng xác định bởi công thức
∅=BS cos α (1)
được gọi là cảm ứng từ thông qua diện tích
S hay gọi tắt là từ thông qua diện tích S.
- Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là
vêbe, kí hiệu là Wb
- Yêu cầu học sinh chứng minh từ
thông là một đại lượng đại số
- Từ thông đạt giá trị lớn nhất khi nào?
- Nếu ta chọn S = 1 m2 thì ∅=B, đây là
ý nghĩa của từ thông Vậy ý nghĩa của
từ thông được hiểu như thế nào?
- Khi góc α là góc nhọn, 0 °<α <90 ° thì từ thông ∅ mang giá trị dương, ∅>0
Khi góc α là góc tù, 90 °<α <180 ° thì từ thông ∅ mang giá trị âm,∅>0
Từ thông có thể âm hoặc dương hay nói cách khác, từ thông là một đại lượng đại số
- Khi góc α=0 ° thì cos α=1 Khi đó,
∅=∅ max=BS
- Từ thông diễn tả số đường sức qua một diện tích nào đó
5 Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ.
Gợi ý của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Ở các thí nghiệm trên, ta có nguyên
nhân sinh ra dòng điện là gì?
- Khi số đường sức từ qua một diện
tích nào đó thay đổi thì từ thông qua
ống dây cũng thay đổi Sự thay đổi của
- Nguyên nhân sinh ra dòng điện chính là sự thay đổi của số đường sức từ qua ống dây
Trang 6từ thông làm xuất hiện dòng điện trong
ống dây Dòng điện này được gọi là
dòng điện cảm ứng
- Dòng điện cảm ứng là gì?
- Trong mạch điện kín có dòng điện thì
trong mạch phải tồn tại suất điện động
Ta gọi suất điện động sinh ra dòng điện
cảm ứng trong mạch kín là suất điện
động cảm ứng
- Suất điện động cảm ứng xuất hiện
khi nào?
- Hiện tượng xuất hiện suất điện động
cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ Hiện tượng cảm ứng điện
từ chỉ tồn tại trong thời gian từ thông
qua mạch kín biến thiên
- Dòng điện cảm ứng là dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên của từ thông qua mạch kín
- Khi có sự biến đổi từ thông qua mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng
6 Hoạt động 5 ( phút): Vận dụng, củng cố.
Gợi ý của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1
sách giáo khoa: “ Khi đóng hay mở
ngắt điện trong thí nghiệm 3 thì kim
điện kế có bị lệch khỏi vạch số 0
không? Giải thích”
- Khi đóng khóa K, từ thông tăng lên đột ngột, sinh ra dòng điện cảm ứng trong ống dây làm kim điện kế bị lệch khỏi vạch số 0
Khi ngắt khóa K thì từ thông giảm đột ngột làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong ống dây nên kim điện kế cũng bị lệch khỏi vạch số 0
IV Nội dung ghi bảng
Trang 7Chương V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 38 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG.
1 Thí nghiệm
a Thí nghiệm 1:
Khi đưa thanh nam châm lại gần (ra xa) ống dây thì trong ống dây xuất hiện dòng điện
b Thí nghiệm 2:
Khi đưa ống dây lại gần (ra xa) ống dây thì trong ống dây xuất hiện dòng điện
=> Khi có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây thì trong ống dây xuất hiện dòng điện
c Thí nghiệm 3:
Khi dịch chuyển con chạy cuả biến trở thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện
* Kết luận: Khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì sinh ra dòng điện trong ống dây
2 Từ thông
Giả sử có một mặt phẳng diện tích S được đặc trong từ trường đều ⃗B S có vectơ pháp tuyến n⃗ có thể chọn tùy ý, góc hợp bởi⃗B vàn⃗ được kí hiện là α
- Đại lượng xác định bởi công thức
∅=BS cos α (1)
được gọi là cảm ứng từ thông qua diện tích S hay gọi tắt là từ thông qua diện tích S.
- Từ thông là đại lượng đại số
- Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là vêbe, kí hiệu là Wb
3 Hiện tượng cảm ứng điện từ
Trang 8- Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng
- Khi có sự biến đổi của 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 được 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 biến thiên
V Rút kinh nghiệm