Giáo án Vật lí 11 - Tiết 44 - Từ thông. Cảm ứng điện từ

CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Tiết 44: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: + Phát biểu và viết được công thức tính từ thông. + Nêu được điều kiện để tù thông biến thiên. + Phát biểu được định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ. 2. Kĩ năng: Giải thích một số hiện tượng điện xoay chiều. 3. Thái độ: Tích cực làm thí nghiệm và phân tích kết quả II. CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị các thí nghiệm về cảm ứng từ. + Tìm hiểu mức độ nội dung kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9 + Phiếu học tập Học sinh: + Ôn lại về đường sức từ. Hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9 + So sánh đường sức điện và đường sức từ. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương. GV: ĐVĐ Dòng điện sinh ra từ trường vậy câu hỏi ngược lại là từ trường có sinh ra dòng điện không? Sinh ra khi nào? HS: Có! Từ trường sinh ra dòng điện khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên. GV: Đúng. vấn đề này đã được nghiên cứu ở lớp 9. Ở chương này chúng ta tiếp tục nghiên cứu về hiện tượng cảm ứng điện từ một cách định lượng gồm các vấn đề: + Hiện tượng cảm ứng điện từ. + Định luật Len - xơ. + Suất điện động cảm ứng. + Tự cảm. Hoạt động 2 ( 10 phút) : Tìm hiểu khái niệm từ thông. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Các em hãy đọc mục I SGK và trả lời các câu hỏi sau: 1. Từ thông là gì? 2. Từ thông phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào? 3. Đơn vị của từ thông là gì? 4. trong điều kiện nào có sự biến thiên của từ thông? Đã hết t/g suy nghĩ. Gọi hs lần lượt TL 4 câu hỏi Xác nhận ý kiến đúng. - Trình chiếu ND phiếu học tập 1 bài tập ghép nối Các em hãy hoàn thành trong t/g 3 phút Mời hs1 TL kq Mời HS2 nhận xét, sửa sai - Chiếu đáp án -Đọc mục Từ thông Trả lời: 1. Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: F = BScosa Với a là góc giữa pháp tuyến và . 2. Từ thông phụ thuộc vào 3 yếu tố: B, S và góc α 3. Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe (Wb). 1Wb = 1T.1m2. 4. Một trong 3 yếu tố: B, S và góc α biến thiên -HS làm bài tập ra nháp HS1: TL HS2 Sửa sai I. Từ thông 1. Định nghĩa Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: F = BScosa Với a là góc giữa pháp tuyến và . 2. Từ thông phụ thuộc vào 3 yếu tố: B, S và góc α 3. Đơn vị từ thông Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe (Wb). 1Wb = 1T.1m2. Hoạt động 3 (20 phút) : Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản ĐVĐ: Để khẳng định: " Từ trường có thể sinh ra dòng điện" ta phải làm thí nghiệm như thế nào? - y/c HS đề xuất một số phương án thí nghiệm. - Trong các phương án trên phương án nào khả thi nhất. -Tiến hành làm thí nghiệm theo phương án 1 (có sự dịch chuyển tương đối giữa nam châm và vòng dây) - Hỏi: Hãy chỉ ra nguyên nhân chung gây ra dòng điện cảm ứng? - Phân tích các ý kiến của HS. - Hỏi: Hãy nhận xét về từ thông qua mạch kín (C) trong các trường hợp xuất hiện dòng điện cảm ứng? - KL sơ bộ: Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. - Hỏi: trong các trường hợp sau trong mạch có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? + NC quay trước vòng dây. + NC đứng yên, làm biến dạng vòng dây. - Y/c HS làm thí nghiệm kiểm tra. - Hỏi: Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong trường hợp nào? -KL: -Đưa ra các phương án TN - P.án 1: NC vĩnh cửu; 1 vòng dây; 1 điện kế.; Cho NC và vòng dây dịch chuyển tương đối với nhau. - P.án 2: NC điện nối với biến trở; 1 vòng dây; 1 điện kế.; Cho NC và vòng dây đướng yên, thay đổi cường độ dòng điện qua NC điện. - phương án 1. - Làm thí nghiệm Nêu các nguyên nhân - Có sự chuyển động tương đối giữa NC Và vòng dây - có từ thông biến thiên TL: Có thay đổi TL: có Làm thí nghiệm kiểm chứng Rút ra kết luận. II. Hiện tượng cảm ứng điện từ 1. Thí nghiệm a) Thí nghiệm 1 Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện. b) Thí nghiệm 2 Cho nam châm dịch chuyển ra xa mạch kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1. c) Thí nghiệm 3 Giữ cho nam châm đứng yên và dịch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết quả tương tự. d) Thí nghiệm 4 Thay nam châm vĩnh cửu bằng nam châm điện. Khi thay đổi cường độ dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) cũng xuất hiện dòng điện. 2. Kết luận a)Dựa vào công thức định nghĩa từ thông, ta nhận thấy, khi một trong các đại lượng B, S hoặc a thay đổi thì từ thông F biến thiên. b) Kết quả của thí nghiệm chứng tỏ rằng: + Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này 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. Hoạt động 4: Củng cố Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung y/c hs phát biểu lại định nghĩa - Từ thông. - Hiện tượng cảm ứng điện từ. - Dòng điện cảm ứng. y/c HS làm một số bài tập TNKQ Phát biểu các định nghĩa SGK Hoạt động 5: Hướng dẫn tự học ở nhà. GV: Y/c HS làm bài tập 4(SGK)