Kết luận: Khi số đường sức từ qua vòng dây kín biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện.. Dòng điện cảm ứng Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi
Trang 1BÀI 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ.
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I Mục tiêu
1 Kiến thức
Trình bày được khái niệm từ thông
Viết được công thức tính từ thông qua diện tích S, nêu được đơn vị và ý nghĩa của từ thông
Nêu được thế nào là hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng và suất điện động cảm ứng
2 Kỹ năng
Vận dụng được công thức BScos để tính từ thông qua diện tích S hoặc tìm một đại lượng khi biết ba đại lượng còn lại
Rèn luyện kỹ năng quan sát thí nghiệm để rút ra kết luận
3 Tình cảm thái độ
Nghiêm túc trong quá trình học tập
Tích cực phát biểu, đóng góp ý kiến xây dựng bài
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Bộ thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ
- Video, hình ảnh liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ
2 Học sinh
Đọctrước nội dung bài mới
III Nội dung ghi bảng
Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM
ỨNG
1 Thí nghiệm
a Thí nghiệm 1
Nhận xét: Từ trường không sinh ra dòng điện Nhưng khi số đường sức từ qua ống
dây thay đổi, thì có dòng điện qua ống dây
b Thí nghiệm 2
Nhận xét::
- Khi con chạy không dịch chuyển → không có dòng điện trong vòng dây
Trang 2- Khi con chạy dịch chuyển→ số đường sức từ qua vòng dây biến đổi→Trong vòng dây xuất hiện dòng điện
Kết luận: Khi số đường sức từ qua vòng dây kín biến đổi thì trong vòng dây xuất
hiện dòng điện
2 Khái niệm từ thông
a Định nghĩa
BScos
Trong đó:
B(T) là cảm ứng từ
S(m 2) là diện tích
(n, B)
là từ thông qua diện tích S
Trong hệ đơn vị SI đơn vị của từ thông là Vêbe (Wb)
1Wb = 1T.1m2
b Ý nghĩa
Diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó
3 Hiện tượng cảm ứng điện từ
a Dòng điện cảm ứng
Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng
b Suất điên động cảm ứng
IV Tiến trình dạy học cụ thể
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1 (5ph): Ổn định lớp và đặt vấn đề
Em hãy cho biết dòng điện có sinh ra từ
trường hay không? Thí nghiệm nào đã chứng
minh điều đó?
Thí nghiệm Ơ-xtét bài 26 cho biết
dòng điện sinh ra từ trường, vậy theo em từ
trường có thể sinh ra dòng điện hay không?
- Để biết dự đoán nào đúng bài học hôm nay
- Dòng điện sinh ra từ trường và thí nghiệm Ơ-xtét đã chứng minh điều đó
- Hs suy nghĩ trả lời:
+ Có + Không
Trang 3sẽ giúp chúng ta trả lời
Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN
TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
- Nhận thức vấn đề học tập
Hoạt động 2: Trình bày thí nghiệm để giới thiệu mở đầu về hiện tượng cảm
ứng điện từ
- Để tìm hiểu bài học ngày hôm nay, chúng ta
tìm hiểu 2 thí nghiệm sau:
TN1: Thí nghiệm về cảm ứng điện từ khi
nam châm và ống dây chuyển động đối với
nhau.
- Thí nghiệm gồm có:
+ 1 nam châm thẳng
+ 1 ống dây: 2 đầu ống dây được nối với 1
điện kế nhạy (Kim điện kế lệch cho biết trong
ống dây có dòng điện)
- TH1: Cho nam châm đứng yên gần ống dây.
+ Trong TH này kim điện kế có lệch hay
không? Chứng tỏ điều gì? Từ trường có sinh
ra dòng điện không?
- TH2: Cô cho nam châm tiến lại gần hoặc ra
xa ống dây Các em hãy quan sát kim điện kế
và số đường sức từ qua ống dây trong các
trường hợp và rút ra nhận xét?
+ Kim điện kế không bị lệch Chứng tỏ không có dòng điện trong ống dây Từ trường không sinh ra dòng điện
+ Kim điện kế bị lệch, có dòng điện qua ống dây
Số đường sức từ qua ống dây tăng khi NC lại gần
Số đường sức từ qua ống dây giảm khi NC ra xa ống dây
Trang 4- Từ trường không sinh ra dòng điện Vậy
nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong
mạch kín lúc này là gì?
GV nhận xét:
Từ trường không sinh ra dòng điện Nhưng khi
số đường sức từ qua ống dây thay đổi, thì có
dòng điện qua ống dây
TN2: Thí nghiệm về cảm ứng điện từ khi
dòng điện trong ống dây biến đổi.
- Thí nghiệm của cô gồm:
+ 1 ống dây được nối với một nguồn và 1 biến
trở
+ 1 khung dây kín nối với 1 điện kế nhạy
- Thí nghiệm được tiến hành như sau: Cô cho
con chạy di chuyển trên biến trở Các em quan
sát kim điện kế xem nó có bị lệch hay không?
GV thao tác thí nghiệm trên máy tính
TH Cô tăng giá trị của biến trở, có hiện tượng
gì xảy ra?
TH Cô giảm giá trị của biến trở, có hiện tượng
gì xảy ra?
- Kim điện kế bị lệch chứng tỏ trong vòng dây
kín có dòng điện Vậy nguyên nhân sinh ra
dòng điện là gì?
GV gợi ý: Dựa vào công thức tính cảm ứng từ
- NC chuyển động làm số đường sức từ đi qua ống dây thay đổi là nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong ống dây
Khi con chạy của biến trở dịch chuyển, điện trở trong mạch điện kín thay đổi dẫn đến cường độ dòng điện qua mạch điện kín I thay đổi, từ trường B trong ống dây thay đổi tức số đường sức từ xuyên qua vòng dây thay
Trang 5của từ trường bên trong ống dây
B = 4Π.10-7.n.I
- Bây giờ các em dự đoán hiện tượng xảy ra
khi mở ngắt điện trong thí nghiệm trên, thì
kim điện kế có lệch khỏi vạch 0 không? Giải
thích?
- Để kiểm tra dự đoán của các bạn thì các em
quan sát cô làm thí nghiệm trên màn chiếu
KL: Vậy khi số đường sức từ qua vòng dây
kín biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng
điện
(Đặt vấn đề: Khi số đường sức từ xuyên qua 1
đơn vị diện tích biến thiên thì có một đại
lượng vật lý cũng biến thiên theo Đại lượng
vật lý đó gọi là từ thông Vậy từ thông là gì?
Chúng ta đi tìm hiểu mục 2: Khái niệm từ
thông)
đổi→vòng dây kín có dòng điện
- HS dự đoán: Có – không (Khi đóng hay mở ngắt điện thì từ trường trong ống dây biến đổi, nghĩa là số đường sức qua vòng dây biến đổi, vì vậy kim điện kế
sẽ lệch khỏi vạch 0)
Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm từ thông
Giới thiệu công thức tính từ thông qua
diện tích S
Trong hệ đơn vị SI từ thông có đơn vị là Vêbe
(Wb) 1Wb = 1T.1m2
- Từ thông là đại lượng đại số, dấu của từ
Trang 6thông phụ thuộc vào việc chọn chiều của vectơ
n
(các giá trị của )
( Đặt vấn đề: Hiện tượng xảy ra ở TN1 và
TN2 gọi là hiện tượng gì? Để biết được đó là
hiện tượng gì ta qua mục 3: Hiện tượng cảm
ứng điện từ)
Hoạt động 4: Nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ
- Ở TN1 và TN2, các em đã biết số đường sức
từ qua ống dây biến đổi (hay từ thông biến
đổi) thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện
Dòng điện này được gọi là dòng điện cảm ứng
- Vậy em nào phát biểu cho cô dòng điện cảm
ứng là gì?
- GV nhận xét
- Như các em đã biết, 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 điện kín là suất điện động
cảm ứng
Vậy suất điện động cảm ứng là gì ta qua mục
b: Suất điện động cảm ứng
- Bạn nào cho cô biết suất điện động cảm ứng
là gì?
- GV nhận xét và kết luận
- Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm
ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ
- Hiện tượng cảm ứng điện từ được Fa-ra-day
phát minh và công bố vào năm 1831 Đó là
- 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 từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng
Trang 7một trong số những phát minh quan trọng nhất
trong lĩnh vực điện từ
Hoạt động 5: Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
- Củng cố kiến thức
- Trả lời nhanh một số câu hỏi
- Nhắc nhở HS về nhà học bài cũ, làm bài tập
SGK và đọc trước bài mới
HS chú ý lắng nghe và nhận nhiệm vụ