Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tiết 34 - Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

Tiết 34 I. MỤC TIÊU: - Xác định được có sự biến đổi ( tăng hay giảm ) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín khi làm thí nghiệm với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện - Dựa trên quan sát thí nghiệm, xác lập được mối quan hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín - Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng - Vận dụng được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để giải thích và dự đoán những trường hợp cụ thể, trong đó xuất hiện hay không xuất hiện dòng điện cảm ứng II. CHUẨN BỊ: - Đối với giáo viện : Hình 32.1 ; Mô hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của một nam châm - Đối với mỗi nhóm học sinh: Mô hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của một nam châm III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. Kiểm tra bài cũ: - Dòng điện cảm ứng là gì? Như thế nào gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ - Yêu cầu sửa bài tập 31.1 và 31.3 trong SBT 2. Chuyển ý: - Như SGK trang 87 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN Hoạt động 1: Nhận biết được vai trò của từ trường trong hiện tượng cảm ứng điện từ - Học sinh nhắc lại bài học cũ - Học sinh trả lời theo suy nghĩ cá nhân - Học sinh đọc phần thông tin trong SGK - Học sinh lĩnh hội các thông báo của giáo viên - Yêu cầu học sinh nhắc lại có mấy cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện cảm ứng? ( nêu cả hai loại: nam châm điện và nam châm vĩnh cữu) - Muốn tạo ra dòng điện cảm ứng thì có phụ thuộc vào chính nam châm hay không? Hay có phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của nam châm hay không? à có yếu tố chung nào để gây ra dòng điện cảm ứng không? - Các nam châm khác nhau đều có thể gây ra dòng điện cảm ứng. Vậy không phải chính nam châm đã tác dụng mộtc cách nào đó lên cuộn dây và gây ra dòng điện cảm ứng - Ta đã biết có thể dùng đường sức từ để biểu diễn từ trường. Còn ta phải làm thể nào để biết được sự biến đổi của từ trường trong lòng cuộn dây khi đưa nam châm ra xa hoặc đến gần cuộn dây? à vào phần I Hoạt động 2: Khảo sát sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua một tiết diện S của cuộn dây dẫn khi một cực nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây dẫn trong thí nghiệm tạo ra dòng điện cảm ứng bằng nam cham vĩnh cữu - HS quan sát và đọc các phần theo yêu cầu của giáo viên à thảo luận nhóm à đại diện nhóm trả lời à các nhóm khác nhận xét à lĩnh hội kiến thức * Nhận xét: - Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây à số đường sức tăng - Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây à số đường sức không đổi - Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây à số đường sức giảm - Để nam châm nằm yên , cho cuộn dây dẫn chuyển động lại gần nam châm à số đường sức tăng - Yêu cầu học sinh quan sát hình 32.1 trong SGK đọc phần quan sát và câu C1 à yêu cầu hs thảo luận nhóm. - Khi đọc phần quan sát, giáo viên hướng dẫn hs các phần SGK và đặt lại câu hỏi một lần nữa - Yêu cầu các nhóm trả lời - Các nhóm khác nhận xét - GV chỉnh sửa và rút ra nhận xét về sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S vào cuộn dây khi đưa nam châm vào, kéo nam châm ra khỏi cuộn dây - Dựa vào thí nghiệm ta đã khảo sát được sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S khi di chuyển nam châm à Vậy thì mối quan hệ giữa sự biến thiên số đường sức từ qua tiết diện S và sự xuất hiện dòng điện cảm ứng như thế nào? Hoạt động 3: Tìm mối quan hệ giữa sự tăng hay giảm của các đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây với sự xuất hiện dòng điện cảm ứng (điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng) - Thảo luận nhóm: bảng1, C2, C3 - Đại diện nhóm trả lời - Các nhóm khác nhận xét, phát biểu ý kiến - Lĩnh hội kiến thức do giáo viên rút ra nhận xét Làm TN Có dòng điện cảm ứng hay không? Số đường sức từ có biến đổi hay ko? Đưa nam châm lại gần cuộn dây Có Có Để nam châm nằm yên Không Không Đưa nam châm ra xa cuộn dây Có Có C3: Khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi ( tăng hay giảm) thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây - Hướng dẫn hs lập bảng đối chiếu ( bảng 1 SGK) - Yêu cầu hs thảo luận nhóm cả câu C2, C3 à điền vào bảng 1 SGK - Yêu cầu các nhóm nhận xét, có ý kiến - Giáo viên rút ra kết luận về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng Hoạt động 4: Vận dụng nhận xét 2 để giải thích nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm với nam châm điện ở bài trước ( hình 31.3 SGK) C4: Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện tăng từ không à có, từ trường của nam châm điện mạnh lên, số đường sức từ biểu diễn từ trường tăng lên, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn cũng tăng lên, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng Khi ngắt mạch điện, cường độc dòng điện trong nam châm giảm về 0, từ trường của nam châm yếu đi, số đường sức từ biểu diễn từ trường giảm, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm à dó đó xuất hiện dòng điện cảm ứng - Hs nhắc lại kết luận theo yêu cầu của giáo viên - Yêu cầu hs thảo luận và trả lời C4 - GV dẫn dắt hs giải quyết C4 SGK à khi ngắt mạch điện à dòng điện như thế nào? à tạo ra dòng điện cảm ứng - Tương tự khi ngắt mạch điện à dòng điện như thế nào? à xuất hiện dòng điện cảm ứng Hoạt động 5: Rút ra kết luận chung về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín - C5 : Quay núm của đinamô, nam châm quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. C6: Tương tự C5 - Từ đó hướng dẫn hs đi đến kết luận: Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên - Yêu cầu hs nhắc lại kết luận . - Từ kết luận trên yêu cầu hs giải quyết phần vận dụng C5, C6 Hoạt động 6: Củng cố - Đọc phần ghi nhớ - Trả lời câu hỏi củng cố của giáo viên Câu hỏi củng cố: - Ta không nhìn thấy từ trường, vậy làm thế nào để khảo sát được sự biến đổi của từ trường ở chỗ có cuộn dây? - Làm thế nào để nhận biết được mối quan hệ giữa số đường sức từ và dòng điện cảm ứng? - Với điều kiện nào thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng? Dặn dò : học bài, làm bài tập trong sách bài tập