Hoạt động của giáo viên GV + Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, vệ sinh lớp… + Trả lời câu hỏi: + Đặt câu hỏi: Nêu quy tắc bàn tay phải Đặt bàn tay phải hứng các đường và công thức tính suất[r]
Trang 1Trường ĐH SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
Trường THPT Lương Văn Can
THIẾT KỀ BÀI DẠY
Giáo viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Minh Quang
Giáo sinh thực tập: Lê Thị Trung Thu
Trả lời được câu hỏi: dòng điện Fu-cô gì? Khi nào thì phát sinh dòng Fu-cô?
Nêu lên được những cái lợi và cái hại của dòng Fu-cô
II Chuẩn bị
Giáo viên: Bộ thí nghiệm về dòng điện Fu- cô, phiếu học tập
Học sinh: Học bài cũ: “Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động”
và ôn lại về máy biến thế đã học ở trung học cơ sở
III Tổ chức hoạt động học tập:
1 Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút)
Hoạt động của học sinh (HS) Hoạt động của giáo viên (GV)
+ Trả lời câu hỏi:
Đặt bàn tay phải hứng các đường
cảm ứng từ, ngón tay cái choãi ra 900
hướng theo chiều chuyển động của đoạn
dây, khi đó đoạn dây đóng vai trò như
một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn
ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực
dương của nguồn điện đó
|ec|= Bvlsin với là góc hợp bởi
v r
và Bur
Trong hình vẽ, theo quy tắc bàn
tay phải Bur
đi ra
+ Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, vệ sinh lớp…
+ Đặt câu hỏi: Nêu quy tắc bàn tay phải
và công thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường? Xác định cảm ứng từ cho trường hợp sau:
+ Nhận xét câu trả lời của học sinh và cho điểm
2 Hoạt động 2: Thí nghiệm dòng điện Fu- cô: (10 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung bài ghi của
học sinh
+ Nghe lời dẫn của giáo
viên và viết đề bài vào vở
Đặt vấn đề: Trong các bài học trước, chúng ta mới chỉ nói
Bài 40: DÒNG ĐIỆN
FU – CÔ
Trang 2+ Học sinh trả lời (nhìn
vào sơ đồ TN trả lời):
gồm một tấm kim loại liền
khối K, thanh T, và nam
cham
+ Học sinh quan sát
chuyển động của tấm kim
loại và trả lời:
Khi dao động trong từ
trường của nam châm
thì tấm kim loại dừng
nhanh hơn
Tấm kim loại hơi ấm
lên một chút
đến dòng điện cảm ứng được sinh ra trong các dây dẫn
Trong bài này ta sẽ nói về dòng điện cảm ứng được sinh
ra trong vật dẫn dạng khối
- Trình bày thí nghiệm 1(TN1) hình 40.1:
+ Gọi học sinh nêu các dụng
cụ TN
+ GV giới thiệu lại các dụng
cụ dùng trong TN: tấm kim loại K bằng đồng hay nhôm liền khối,thanh T treo tấm kim loại, nam châm tạo từ trường
có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu Ở đây chúng ta dung nam châm vĩnh cửu
+ Biểu diễn TN đồng thời nêu
ra các câu hỏi: (Trước khi làm thí nghiệm đó, GV nên cho tấm kim loại K dao động mà không có nam châm, sau đó cho K dao động nhiều lần liên tiếp, sờ tay vào còn có thể nhận thấy K hơi ấm lên một chút.)
Trong trường hợp nào tấm kim loại K dừng lại nhanh?
Nếu cho tấm kim loại dao động lâu trong từ trường thì khi sờ tay vào ta sẽ thấy tấm kim loại như thế nào?
1 Dòng điện Fu –cô: a.Thí Nghiệm: Hình
40.1/194.sgk
3 Hoạt động 3: Giải thích thí nghiệm và nêu định nghĩa, tính chất: ( 13 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung bài ghi của
học sinh
HS nghe câu hỏi, suy GV đặt câu hỏi : b Giải thích:
Trang 3HS nghe hướng dẫn của
GV và trả lời câu hỏi:
Khi tấm kim loại dao
động, nĩ cắt các đường
sức từ của nam châm thì
từ thơng qua K biến đổi
Do đĩ, trong tấm kim loại
K cĩ dịng điện cảm ứng
Theo định luật Len-xơ thì
dịng điện cảm ứng này cĩ
tác dụng chống lại sự
chuyển động của tấm kim
loại đĩ Do đĩ K dừng lại
nhanh hơn
HS đưa ra khái niệm dịng
điện Fu- cơ và ghi khái
niệm đĩ vào vở
Hoạt động theo nhĩm:
Tiến hành TN theo nhĩm
dưới sự hướng dẫn của
GV và lắng nghe câu hỏi
Thảo luận theo nhĩm
HS: đại điện cho nhĩm trả
Vì sao tấm kim loại K dao động giữa các cực của nam châm thì dừng lại nhanh hơn?
+ GV hướng dẫn để học sinh giải thích tại sao: gợi ý bằng các câu hỏi:
Khi tấm kim loại dao động, nĩ cắt các đường sức từ của nam châm thì đại lượng nào đi qua tấm kim loại sẽ thay đổi?
Theo định luật Len- xơ thì dịng điện cảm ứng đĩ sẽ
cĩ tác dụng như thế nào?
Nhận xét câu trả lời của HS
và đưa ra nhận xét: Một khối vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian thì cũng cĩ dịng điện cảm ứng và dịng điện cảm ứng khi tấm kim loại chuyển động trong từ trường người ta gọi là dịng điện Phu-cơ
Gọi HS đưa ra khái niệm
dịng điện Fu- cơ (sgk/194).
- TN 2 hình 40.2.sgk: tiến hành TN giống như TN1 nhưng thay tấm kim loại K bằng tấm kim loại K cĩ xẻ rãnh
Đặt câu hỏi: tấm kim loại nào dao động lâu hơn? Vì sao?
Gọi HS trả lời
Khi tấm kim loại dao động, nĩ cắt các đường sức từ của nam châm,
do đĩ trong kim loại sinh ra dịng điện cảm ứng
Theo định luật Len-xơ, dịng điện cảm ứng trong tấm kim loại cĩ tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đĩ Do đĩ tấm kim loại nhanh chĩng dừng lại
c Dịng điện Fu- cơ:
(sgk/ 194) Dịng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong
từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là dịng Fu- cơ
d.Tính chất:
Đặc tính chung của dịng điện Fu- cơ là tính chất xốy Các đường dịng của dịng Fu- cơ
là các đường cong kín trong khối vật dẫn
Trang 4HS (nhóm khác) : bổ
sung: tấm kim loại K có
xẻ rãnh dao động lâu hơn,
vì điện trở của nó tăng lên
làm cho dòng Fu-cô giảm,
khả năng chống lại sự
chuyển động của các chất
giảm, nên nó sẽ dao động
lâu hơn
HS: nhận xét
Cho học sinh đọc sách giáo khoa và gọi HS nhóm khác bổ sung và nhận xét
Tổng hợp và đưa ra kết luận:
dòng điện Fu-cô có tính chất xoáy
4 Hoạt động 4: Tác dụng của dòng Fu –cô: ( 12 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung bài ghi của
học sinh
Theo dõi và trả lời câu hỏi
của GV
HS trả lời: đặt kim dao
động giữa hai cực của một
nam châm Vì dòng điện
Fu-cô chống lại dao động
đó nên dao động của kim
sẽ tắt khá nhanh
Đặt câu hỏi: Dòng Fu- cô có ích hay có hại?
Kết luận: trong một số trường hợp dòng điện Fu-cô có ích, trong một số trường hợp dòng điện Fu- cô có hại
Tác dụng có ích:
GV giới thiệu về tác dụng hãm của dòng Fu- cô dùng để hãm chuyển động nhất là chuyển động quay
GV nêu ví dụ: khi ta cân một vật bằng cân nhạy, kim của cân thường dao động khá lâu
+ Muốn khắc phục tình trạng
đó bằng cách nào? Vì sao?
+ GV giới thiệu về công tơ điện dùng trong gia đình (h.40.3.sgk): một đầu của kim đồng hồ được gắn vào một đĩa kim loại nhỏ (bằng đồng hoặc nhôm), đĩa kim loại đặt trong
từ trường của một nam châm
2 Tác dụng của dòng điện Fu-cô
a Một vài ví dụ ứng
dụng của dòng điện Fu –cô
+ Tác dụng hãm của dòng Fu- cô dùng trong chế tạo các dụng cụ điện năng như công tơ điện, phanh điện từ…
để hãm chuyển động + Tác dụng nhiệt của dòng Fu- cô được ứng dụng trong các lò luyện kim để nấu chảy kim loại
Trang 5HS 7 trả lời
HS 8 bổ sung và nhận xét
câu trả lời của bạn:
HS 9 trả lời: khi ngắt điện
đĩa vẫn quay do quán tính
Khi đó dòng Fu-cô tác
dụng cản làm cho đĩa
ngừng quay một cách
nhanh chóng
HS trả lời: Khi đó trong
phần kim loại của nồi sẽ
xuất hiện dòng Fu- cô làm
nồi nóng và thức ăn trong
nồi nóng theo
HS lắng nghe và trả lời:
máy biến thế
vĩnh cửu Khi kim quay thì đĩa cũng quay theo
+ Khi dòng điện qua cuộn dây của công tơ sẽ sinh ra momen làm cho đĩa kim loại quay
+ Đĩa kim loại quay trong từ trường sẽ sinh ra hiện tượng gì?
Nhận xét:
Khi đĩa kim loại quay trong từ trường sẽ sinh ra dòng điện Fu-cô và gây ra momen cản tác dụng lên đĩa
Khi mômen cản bằng momen quay thì đĩa quay đều
+ Khi ngắt dòng điện thì hiện tượng gì xảy ra đối với đĩa kim loại? Khi đó dòng Fu- cô
có vai trò như thế nào?
-Giới thiệu thêm: bếp điện từ:
nồi đun nấu dùng bếp này là nồi kim loại
+ Khi cho dòng điện xoay chiều qua bếp thì phần kim loại của nồi sẽ xuất hiện cái gì làm thức ăn nóng lên?
GV đưa ra kết luận: Trong một số trường hợp dòng
Fu-cô là cần thiết như trong Fu-công
tơ điện, phanh điện từ, bếp điện từ…
* Tác dụng có hại: Nhiều thiết
bị điện có cấu tạo dưới dạng một lõi sắt dặt trong một ống dây có dòng điện xoay chiều chạy qua như trong máy gì mà chúng ta đã học? ( ưu điểm của lõi sắt là tăng từ trường)
b Một vài ví dụ về
trường hợp dòng Fu –
cô có hại
Dòng Fu- cô làm nóng các lõi sắt trong máy biến thế, các động cơ điện,… làm hao phí điện năng
Khắc phục: Các lõi sắt được làm bằng nhiều lá tôn Si ghép cách điện với nhau, những lá thép mỏng này được đặt song song với đường sức từ Lúc đó dòng điện Fu- cô chạy trong từng lá mỏng điện trở lớn nên có cường độ nhỏ làm giảm hao phí điện năng và lõi sắt ít bị nóng
Trang 6HS 10 trả lời: vì dòng
Fu-cô toả nhiệt làm cho thỏi
sắt nóng lên có thể làm
hỏng máy, mặt khác dòng
Fu-cô chống lại nguyên
nhân sinh ra nó
HS nghe câu hỏi và trả
lời
HS theo dõi hình vẽ và trả
lời câu hỏi:
Trong trường hợp những
lá thép mỏng được đặt
song song với đường sức
từ, làm cho điện trở của
lõi sắt sẽ tăng lên nên
dòng Fu- cô sẽ yếu hơn
+ Sự xuất hiện của dòng Fu-cô trong trường hợp này vì sao lại có hại?
Nhận xét: đối với động
cơ điện nó chống lại sự quay của động cơ, làm giảm công suất của máy
+ Để giảm tác hại của dòng Fu-cô, người ta khắc phục lõi sắt như thế nào?
+ Trong 2 hình trên thì trong trường hợp nào dòng Fu- cô yếu hơn? Tại sao?
+ Bổ sung và hoàn chỉnh : thay lõi sắt bằng nhiều lá thép silic mỏng có sơn cách điện và ghép sát với nhau Những lá thép mỏng này được đặt song song với đường sức từ, làm cho điện trở của lõi sắt sẽ tăng lên Phương pháp này được dùng ở nhiều trường hợp khác Nói chung lõi sắt trong các ống dây có dòng điện biến đổi theo thời gian đều được ghép bằng các lá mỏng
Như vậy mặc dù không khử triệt để dòng Fu- cô nhưng
Trang 7làm giảm cường độ của nó một cách đáng kể
5 Hoạt động 5: Củng cố và vận dụng: (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung bài ghi của học sinh
HS lắng nghe và trả lời
câu hỏi
Thảo luận theo nhóm
Đại diện các nhóm đưa ra
các câu trả lời
HS lắng nghe GV
Nêu câu hỏi 1,2.sgk Cho HS thảo luận theo nhóm
và đưa ra câu trả lời
Dòng điện Fu- cô cũng được
sử dụng trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như luyện kim, đệm từ trường, phanh từ trường, đồng hồ đo điện, phanh, trong y tế: có một liệu pháp gọi là gắng sức trên xe đạp (ergometry) sử dụng dòng điện Foucault để xác định bệnh thiếu máu cơ tim
GV nêu tóm tắt các kiến thức trọng tâm đã học trong bài
TP.HCM, ngày tháng năm 2013
