giáo án hoàn chỉnh bài 23 vật lý 11 cơ bản. Tóm tắt nội dung ghi chép cần thiết nhất. Sử dụng phù hợp nhiều loại năng lực, phù hợp áp dụng cho đối tượng học sinh từ trung bình đến giỏi. Có thể chỉnh sửa để hoàn thiện hơn tùy thuộc vào ý tưởng giảng dạy của mỗi cá nhân giáo viên. Nhưng giáo án này là lọc được những kiến thức cơ bản và cần thiết nhất giúp các em tiếp thu nhanh, tránh lan man dài dòng gây nhàm chán.
Trang 1I MỤC TIÊU – YÊU CẦU
1.1 Kiến thức
- Viết được công thức và hiểu được ý nghĩa vật lí của từ thông
- Phát biểu được định nghĩa và hiểu được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ
1.2 Kĩ năng
- Nắm vững kiến thức để giải thích hiện tượng vật lí có liên quan tới hiện tượng cảm ứng điện từ
- Vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài tập về từ thông
1.3 Thái độ, tình cảm
- Hứng thú học tập
- Nghiêm túc trong học tập
- Yêu thích bộ môn
II PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY
- Sử dụng phối hợp phương pháp đàm thoại, giảng giải và thí nghiệm biểu diễn
III CHUẨN BỊ
Giáo viên:
+ Bút lông, thước, hình ảnh minh họa
Học sinh:
+ Ôn lại về đường sức từ
+ So sánh đường sức điện với đường sức từ
IV NỘI DUNG BÀI MỚI:
Hoạt động 1: Đặt vấn đề cho bài học.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của
học sinh
Nội dụng bài học
- Giảng giải :
Sau khi học xong chương IV “Từ
trường” , ta đã biết được dòng điện sinh ra
từ trường Vậy có khi nào các em đặt ra
câu hỏi ngược lại: “Trong điều kiện nào
thì từ trường sinh ra dòng điện?” Đây là
câu nói nổi tiếng của nhà hóa học và vật lý
- Chú ý lắng nghe
và suy nghĩ
Chương V : Cảm ứng điện
từ
Bài 23 : Từ thông Cảm
ứng điện từ
Trang 2học Michael Faraday Ông là người có
đóng góp rất lớn cho nhân loại trong lĩnh
vực Điện từ học và Điện hóa học
Và trong cuộc sống chúng ta tiếp xúc với
rất nhiều dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện
Điện đóng một vai trò ngày càng quan
trọng trong xã hội hiện nay Tuy vậy,
không phải ai cũng biết điện được tạo ra
như thế nào, dựa vào tính chất gì?
- Ghi tựa đề bài
- Ghi bài vào vở
Hoạt động 2 : Tìm hiểu về từ thông.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của
học sinh
Nội dung bài học
- Phát phiếu học tập cho cả lớp: Phiếu
học tập này là tóm tắt toàn bộ nội dung bài
học ngày hôm nay của chúng ta Trong
quá trình nghe giảng và hoạt động, các em
chủ động điền vào phiếu học tập để có thể
về nhà ôn lại bài
- Giảng giải : Để tìm hiểu về từ thông,
đầu tiên các em hãy tưởng tượng thầy có
một sợi dây điện uốn thành vòng kín, tạo
thành một mặt phẳng có diện tích S như
trong hình vẽ của phiếu học tập Vẽ nr
là một véc-tơ xuất phát từ mặt S và vuông
góc với S, người ta gọi đây là véc-tơ pháp
tuyến dương của mặt S Giáo viên vừa nói
phác họa hình ảnh sau đây:
- Giảng giải: Bây giờ thầy đưa vòng dây
- Mỗi em nhận một phiếu học tập, ghi họ tên của mình vào phiếu
- Chú ý lắng nghe
- Chủ động điền vào phiếu học tập
I Từ thông
1 Biểu thức của từ thông
- Từ thông là đại lượng
có biểu thức :
BScos
Trong đó:
+ Gọi nr
là véc-tơ pháp tuyến dương của mặt S + Gọi urB
là các đường sức từ đi qua mặt S (T) + S là diện tích của mặt phẳng tạo bởi vòng dây ( 2
m )
+ là góc hợp bởi Bur
và
nr
- Đơn vị của từ thông: vêbe (Wb)
2 Giá trị của từ thông
- Khi , cos0 1
Trang 3này vào một vùng có từ trường đều, xem
như các véc-tơ cảm ứng từ Bur
đi xuyên qua vòng dây như hình vẽ, gọi đó là các
đường sức từ đi qua mặt S Gọi góc là
góc hợp bởi các đường sức từ đi qua mặt
S và véc-tơ pháp tuyến của mặt S, có
nghĩa là góc hợp bởi Bur
và nr
- Thông báo: Người ta đặt một đại lượng
kí hiệu , có biểu thức BScos gọi
là từ thông qua mặt S Trong đó
+ là góc hợp bởi véc-tơ pháp
tuyến dương nr
và Br + B : Cảm ứng từ (T)
+ S: Diện tích vòng dây (m )2
- Thông báo: Đơn vị của từ thông là vêbe
(Wb)
Ví dụ như thầy có 1 cái túi, miệng túi có
diện tích là S, xem như là diện tích vòng
dây Gió tượng trưng cho các đường sức
từ Khi gió thổi qua diện tích S của miệng
túi thì sẽ có 1 lượng gió sẽ bị thổi vào túi
Làm túi phồng to ra Đó được hiểu như từ
thông
- Giảng giải và đàm thoại: Các em hãy
nhìn vào công thức của từ thông, với một
khung dây cho trước thì S không đổi, đặt
trong vùng từ trường đều thì B không đổi,
vậy sẽ còn phụ thuộc vào gì? Biết
trong công thức tính từ thông thì B,S có
giá trị dương Các em hãy đi đến mục 2
trong phiếu học tập
- Đàm thoại: Khi là góc nhọn, thì từ
thông sẽ nhỏ hơn hay lớn hơn 0 ? Tương
tự, nếu là góc tù thì sao? Các em hãy
điền dấu thích hợp vào chỗ trống
- Đàm thoại: Nếu thầy đặt khung dây
song song với các đường sức, lúc này góc
- Chú ý lắng nghe
- Chủ động điền vào phiếu học tập
- Chú ý lắng nghe
- Tự điền vào phiếu học tập, phát biểu trước lớp
- Từ thông sẽ phụ thuộc vào
BS
� (các ĐST của
Br
sẽ vuông góc với vòng dây)
- Khi 90o, cos 0
0
� (các ĐST của Br
sẽ song song với vòng dây)
- , 0 0o 90o 0
, 90o 180o
- là đại lượng mang
giá trị đại số.
Trang 4 là bao nhiêu và bằng mấy ? Cho học
sinh thời gian suy nghĩ, gọi một em phát
biểu ý kiến, lên bảng vẽ hình trong trường
hợp này
- Đàm thoại: Trong lúc bạn vẽ hình, một
bạn hãy cho thầy biết những điều tương tự
trong trường hợp khung dây đặt vuông
góc với các đường sức từ
- Giảng giải để kết luận: Như vậy, nhận
mọi giá trị từ âm, bằng 0 đến dương,
người ta nói từ thông là đại lượng mang
giá trị đại số.
- Khi là góc nhọn, < 900,
>0
- Khi là góc tù,
> 900, <0
- Nếu khung dây // , = 900,
=0
- Vẽ hình
-Nếu khung dây ,
= 00, =BS
- Vẽ hình
Trang 5Hoạt động 3 : Tìm hiểu về hiện tượng “Cảm ứng điện từ”
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của
học sinh
Nội dụng bài học
- Thông báo dụng cụ thí nghiệm:
Chúng ta đã biết từ thông được tính theo
biểu thức = BScos, bây giờ chúng ta
thử thay đổi từ thông qua mạch kín xem
thử có chuyện gì xảy ra Bộ dụng cụ thí
nghiệm của chúng ta bao gồm một cuộn
dây, một điện kế, một nam châm và một
số dây nối như hình trong tờ hướng dẫn
Vì không có đủ dụng cụ thí nghiệm cho
lớp, nên chúng ta sẽ xem thí nghiệm ảo
trên màn hình
- Thông báo sơ đồ thí nghiệm: Chúng ta
lắp các dụng cụ thí nghiệm như hình,
trong đó điện kế G dùng để nhận biết
dòng điện xuất hiện trong cuộn dây
-Thông báo các bước làm thí nghiệm:
Bây giờ chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm
từ bước 2 đến bước 5 như trong tài liệu
hướng dẫn, trong các bước đó các em hãy
chú ý vào kim điện kế có lệch hay không
và lệch theo hướng nào? Lớp chia thành
4 nhóm Thảo luận, từ đó điền vào bảng
kết quả ở bảng phía dưới
- Trả lời một số câu hỏi trong tờ hướng
- Lắng nghe, quan sát hình ảnh, quan sát trình chiếu
- Điền vào bảng kết quả thí nghiệm, phát biểu trước lớp
II Hiện tượng cảm ứng điện từ
*Thí nghiệm
Bộ dụng cụ thí nghiệm của chúng ta bao gồm một cuộn dây, một điện kế G, một nam châm và một số dây nối
1 Dòng điện cảm ứng
Mỗi khi từ thông qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện một dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng
2 Hiện tượng cảm ứng điện từ
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch 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
Trang 6dẫn thí nghiệm:
+ Như ta đã biết, điện kế là dùng để nhận
biết dòng điện xuất hiện trong cuộn dây
Trong thí nghiệm trên, khi kim điện kế bị
lệch chứng tỏ điều gì ?
+ Trong trường hợp trên, thì trường hợp
nào thì xuất hiện dòng điện?
-Số đường sức từ xuyên qua cuộn dây
trong những trường hợp đó có thay đổi
không? Thay đổi như thế nào ? Tức là đại
lượng nào thay đổi?
- Cảm ứng từ B thay đổi sẽ dẫn tới đại
lượng nào thay đổi?
-Tổng kết cho HS:
Mỗi khi từ thông qua một mạch kín biến
thiên thì trong mạch xuất hiện một dòng
điện, gọi là dòng điện cảm ứng
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm
ứng trong mạch kín được gọi là hiện
tượng “cảm ứng điện từ”
- Hiện tượng “cảm ứng điện từ” chỉ tồn
- Kim điện kế bị lệch chứng tỏ có dòng điện đi qua cuộn dậy
- Khi ta đưa NC lại gần hoặc ra xa cuộn dây và ngược lại
-Có Tăng hoặc giảm Tức B thay đổi
- Từ thông thay đổi
- Lắng nghe, chủ động điền vào phiếu học tập
- Lắng nghe, chủ động điền vào phiếu học tập
3 Các cách làm biến thiên từ thông
- Có 3 cách làm biến thiên
từ thông
+ Cách 1: Thay đổi B, tức
là thay đổi số đường sức từ
đi qua mặt S
+ Cách 2: Thay đổi S, tức
là thay đổi diện tích vòng dây
+ Cách 3: Thay đổi góc , tức là thay đổi góc hợp bởi véc-tơ pháp tuyến của vòng dây với các đường sức từ
Trang 7tại trong khoảng thời gian từ thông qua
mạch kín biến thiên
Dựa vào biểu thức của từ thông, hãy cho
biết còn những đại lượng nào có thể thay
đổi được để trong mạch xảy ra hiện
tượng cảm ứng điện từ ngoài việc thay
đồi cảm ứng B? Nêu phương án để làm
thí nghiệm kiểm chứng
-Cho HS làm bài tập vận dụng:
Một khung dây hình vuông có chu vi là
40 cm, khung dây đặt trong vùng từ
trường đều có cảm ứng từ B = 0,6 T Tình
từ thông gửi qua khung dây trong các
trường hợp sau
a Br hợp với nr
một góc 30o
b Br hợp với mặt phẳng khung dây một
góc 30o
c Các ĐST có hướng song song với mặt
phẳng khung
d Các ĐST có hướng vuông góc với mặt
phẳng khung
- Giáo viên hướng dẫn HS tìm diện tích
của vòng dây và làm mẫu câu a cho học
sinh, sau đó gọi HS giải các câu còn lại:
Chu vi hình vuông bằng 40 cm
2 4.a 40 a 10cm S 0,01m
Thay đổi S, tức là thay đổi diện tích vòng dây
- Thay đổi góc , tức là thay đổi góc hợp bởi véc-tơ pháp tuyến của vòng dây với các đường sức từ
- Phân tích đề, tóm tắt đề
- Làm bài tập vào
vở bài tập
- Lên bảng sửa bài, nghe nhận xét
từ các bạn và từ giáo viên
Trang 8a BScos 0,6.0,01.cos30o
3
3 3.10
b BScos 0,6.0,01.cos60o
3
3.10
c BScos BS.0 0 Wb
d BS 0,6.0,01 6.10 3 Wb
Bài học cuộc sống sau khi học bài này:
Khi không có chuyện gì rắc rối xảy ra thì
cuộc sống của chúng ta sẽ diễn ra một
cách bình thường Nhưng khi ta gặp một
vấn đề khó khăn nào đó trong cuộc sống
thì ta sẽ tự động suy nghĩ và tìm ra hướng
giải quyết vấn đề đó sao cho êm đẹp nhất
Tương tự như từ thông biến thiên sẽ sinh
ra dòng điện cảm ứng
V CỦNG CỐ BÀI HỌC
- Nhắc lại công thức tính từ thông
- Nhắc lại điều kiện để xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ
VI CÔNG VIỆC Ở NHÀ CỦA HỌC SINH
- Ôn bài và đọc kĩ lại những gì đã được học để tiết sau học tiếp phần III IV
- Làm các bài tập trong Sách Giáo Khoa