I.Mục tiêu 1.Mục tiêu kiến thức - Học sinh phải nắm được nguyên nhân làm cho đèn sáng lên từ từ trong thí nghiệm đóng mạch, đèn lóe sáng lên trong thí nghiệm ngắt mạch là do ống dây..
Trang 1Người thực hiện: Nguyễn Thị Thùy Trang
Lớp dạy:
Bài dạy: Bài 41.
GIÁO ÁN CHUYÊN MÔN
Bài 41:Hiện Tượng Tự Cảm.
I.Mục tiêu
1.Mục tiêu kiến thức
- Học sinh phải nắm được nguyên nhân làm cho đèn sáng lên từ từ trong thí nghiệm đóng
mạch, đèn lóe sáng lên trong thí nghiệm ngắt mạch là do ống dây
- Học sinh phải nêu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt mạch
- Học sinh phải nắm được công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây, công thức xác
định suất điện động tự cảm
2.Mục tiêu kỹ năng
- Học sinh phải dự đoán được một số kết quả từ thí nghiệm
- Học sinh phải rút ra một số kết luận từ các kết quả thu được.
- Học sinh phải vận dụng được các công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây, công
thức xác định suất điện đọng tự cảm
- Học sinh phải vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây và
công thức xác định mật độ năng lượng từ trường
3 Mục tiêu thái độ học tập
- Học sinh nghiêm túc trong giờ học
- Học sinh hăng hái tham gia xây dụng phát biểu bài
II Chuẩn bị
1.Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm về dòng điện khi đóng mạch và ngát mạch.(bộ TN 41.1 và
41.2.sgk/197)
2 Học sinh
- Ôn lại định luật Len –xơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
(5 phút)
Trả lời:
+ Hiện tượng xuất hiện suất điện
động cảm ứng gọi là hiện tượng
cảm ứng điện từ
+ Nguyên nhân: Do có sự biến đổi
từ thông qua mạch
- Yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng cảm ứng điện từ và nguyên nhân sinh ra nó?
- Nhận xét câu trả lời của HS và cho điểm
Hoạt động 2: Đặt vấn đề (2 phút).
- HS lắng nghe - Ở bài trước khi ta cho nam châm
lại gần hoặc ra xa khung dây làm xuất hiện dòng điện cảm ứng Vậy nếu ta cho dòng điện trong mạch biên đổi thì có xuất hiện dòng
Bài 41: Hiện tượng tự cảm
Trang 2điện cảm ứng trong mạch hay không, chúng ta cùng tìm hiểu
bài 41: Hiện tượng tự cảm.
Hoạt đông 3: Tìm hiểu hiện tượng
tự cảm.(23 phút).
- Lắng nghe và quan sát.
- Quan sát và chú ý lắng nghe để
biết được cách bố trí thí nghệm
- Lắng nghe
- Quan sát thí nghiệm và đưa ra
nhận xét: Đèn Đ2 sáng lên ngay, đèn
Đ1 sáng lên từ từ
- Lắng nghe và ghi nhớ
- Thảo luận nhóm và đưa ra câu trả
lời:
+ Ban đầu, khi đóng khóa K, dòng
điện trong 2 nhánh tăng như nhau
+ Ở nhánh 1: dòng điện tăng làm
cho từ thông qua ống dây biến đổi,
làm xuất hiện dòng điện cảm ứng
trong ống dây, vì vậy đòng diện
rong ống dây không tăng lên nhanh
chóng → Đ1 sáng lên từ từ
- Lắng nghe
- Thảo luận và đưa ra câu trả lời:
+ Sau khi đóng khóa K một thời
gian thì hai đèn sáng như nhau
+ Nguyên nhân: Khi dòng điện
trong các nhánh đạt đến giá trị
không đổi thì từ thông qua ống dây
cũng có giá trị không đổi, nên dòng
điện cảm ứng trong ống dây có giá
trị không đổi, nên suất điện động
cảm ứng trong ống dây bằng 0, do
* Thí nghiệm 1: Thí nghiệm về
hiện tượng tự cảm khi đóng mạch
- GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm
- Mắc mạch theo sơ đồ:
R Đ2 K2
L, R Đ1 K1
K
- Lưu ý cho HS bóng đèn ở hai nhánh giống nhau và điện trở thuần của hai nhánh cũng bằng nhau
- Tiến hành thí nghiệm, GV đóng khóa K, yêu cầu HS chú ý quan sát sự sáng lên của 2 đèn và nhận xét (lặp lại thí nghiệm vài lần)
-Nhận xét câu trả lời của HS và đưa ra kết luận: Dòng điện ở 2 nhánh tăng lên không như nhau, nhánh 2 tăng lên nhanh hơn nhánh 1
- Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi: Nguyên nhân nào ngăn cản làm cho dòng điện trong nhánh 1 tăng lên chậm hơn?
- Nhận xét câu trả lời của HS và đưa ra kết luận: Ống dây chính là nguyên nhân không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh chóng
-Yêu cầu HS thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi: Sau khi đóng khóa
K một thời gian thì hai đèn sẽ sáng như thế nào? Tại sao?
1 Thí nghiệm
a Thí nghiệm 1
R Đ2 K2
L, R Đ1 K1
K
- Hiện tượng: Khi đóng K:
+ Đ1 sáng lên ngay
+ Đ2 sáng lên từ từ sau một thời gian mới ổn định
- Giải thích:
+ Nhánh 1: I1 qua cuộn dây tăng làm từ thông biến thiên sinh ra dòng Ic ngược chiều I1
+ Nhánh 2: I2 tăng nhanh hơn
→ Đèn Đ1 sáng lên từ từ
b.Thí nghiệm 2
Đ3 K3
L, R Đ1 K1
K
- Hiện tượng: Khi ngăt khóa K, đền Đ1 tắt ngay, đèn Đ3 lóe sáng rồi mới tắt
- Giải thích:
Nhánh 1: I1 qua cuộn dây giảm
→ từ thông biến thiên sinh ra dòng điện cảm ứng Ic cùng chiều với dòng điện trong mạch I chạy qua Đ3 → Đ3 lóe sáng rồi mới tắt
Trang 3đó hai đèn có độ sáng như nhau.
- Chú ý quan sát và lắng nghe để
biết cách bố trí thí nghiệm
- Lắng nghe, quan sát, thảo luận
nhóm và đưa ra dự đoán: Khi ngắt
khóa K, đèn Đ1 tắt ngay, đènn Đ3 lóe
sáng rồi mới tắt
- Suy nghĩ và giải thích:
+ Khi ngắt K, dòng điện qua ống
dây giảm làm từ thông biến đổi.Vì
vậy trong ống dây xuất hiện dòng
điện cảm ứng, theo định luật len-xơ,
dòng này cùng chiều với dòng trong
mạch do nguồn sinh ra, dòng điện
này đi qua bóng đèn Đ3, làm cho
bóng đèn Đ3 lóe sáng rồi mới tắt
- Phát biểu định nghĩa: Hiện tượng
cảm ứng điện từ trong một mạch
điện do chính sự biến đổi của dòng
điện trong mạch đó gây ra
- Nhận xét câu trả lời của HS
* Thí nghiệm 2: Thí nghiệmvề
hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch
- GV mắc mạch theo sơ đồ:
Đ3 K3
L, R Đ1 K1
K
- GV chú ý cho HS: Ban đầu, khóa K đang đóng, đèn Đ1 đang sáng, đèn Đ3 đang tắt
Yêu cầu HS làm việc nhóm và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra khi ngắt khóa K?(Dựa vào các kết luận rút
ra ở thí nghiệm 1)
- Nhận xét câu trả lời bằng cách cho tiến hành thí nghiệm ngắt khóa K.Yêu cầu HS giải thích hiện tượng?
- Nhận xét câu trả lời của HS.Căn
cứ vào kết quả của 2 thí nghiệm
và đưa ra định nghĩa về hiện tượng tự cảm.Gọi HS đứng dậy phát biểu định nghĩa
Hoạt động 4: Tìm hiểu suất điện
động tự cảm.(10 phút).
- Lắng nghe và ghi nhớ.
- Lên bảng viết các công thức:
+ Cảm ứng từ của dòng điện tròn:
- Thông báo: Suất điện động xuất
hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
-Yêu cầu HS lên bảng viết các công thức xác định cảm ứng từ
2.Suất điện động tự cảm
a Hệ số tự cảm:
* Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm đgl suất điện động
tự cảm
Φ = Li (1) L: hệ số tự cảm ( độ tự cảm)
Trang 4B= 2π 10-7 I/R.
+ Cảm ứng từ của dòng điện
trong ống dây: B=4π.10-7 nI
- Nhận xét: B tỉ lệ với I
- HS chú ý lắng nghe và tự chép
vào vở theo GV
- HS tiếp thu và tự ghi vào vở
của dòng điện tròn và trong ống dây
- Yêu cầu HS nhận xét mối quan
hệ giữa B và I
_ Thông báo: Từ thôngΦ qua diện tích giới bởi mạch điện cũng tỉ lệ với I: Φ = Li
Với L: là hệ số tỉ lệ và được gọi
là hệ số tự cảm (hay độ tự cảm).
GV lưu ý với HS : công thức 41.1.sgk không chỉ đúng cho hai trường hợp nêu trên mà còn đúng cho dòng điện có dạng khác nhau
- GV thông báo cho HS CT 42.2.sgk ( viết lên bảng)
- Thông báo tiếp đơn vị của L, đồng thời giải thích:
+ n: số vòng dây trên một đơn
vị chiều dài của ống;
+ V: thể tích của ống
i: cường độ dòng điện trong mạch đang xét
Φ: từ thông qua diện tích của mạch điện dang xét đó
* Đơn vị độ tự cảm: trong hệ SI là
H (Henri)
* Biểu thức tính hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí : L = 4π.10-7n2V
+ n: số vòng dây trên một đơn
vị chiều dài của ống (n =N/l)
+ V: thể tích của ống
b Suất điện động tự cảm:
* Định nghĩa: sgk
*Biểu thức:
từ (1) ⇒∆Φ= L∆i
và ec =
-t
∆
∆Φ
Nên: etc = - L
t
i
∆
∆
(2)
Hoạt động 5: Củng cố và giao bài
tập về nhà.( 5 phút).
- Nhắc lại các kiến thức trọng tâm
theo yêu cầu của GV
- GV yêu cầu học sinh nhắc lại những kiến thức trọng tâm trong bài
- Nhận xét câu trả lời của HS và yêu cầu về nhà làm các bài tập trong SGK