Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 17 - Tiết 33 - Bài 31: Hiện tượng cảm ứng điện từ

Ngày dạy: Tuần 17 - Tiết 33 Bài 31: HIệN TƯợNG CảM ứNG ĐIệN Từ. MụC TIÊU: 1.Kiến thức: -Làm được TN dùng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo ra dòng điện cảm ứng. -Mô tả cách làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín bằng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện. -Sử dụng được đúng hai thuật ngữ mới, đó là dòng điện cảm ứng và hiện tượng cảm ứng điện từ. 2.Kỹ năng: Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra. 3.Thái độ: Nghiêm túc, trung thực trong học tập. II. CHUẩN Bị: Đối với GV: 1 đinamô xe đạp có lắp bóng đèn. Đối với mỗi nhóm HS: - 1 cuộn dây dẫn có lắp bóng đèn LED. 1 nam châm vĩnh cửu có trục quay tháo lắp được. 1 nam châm điện + 2 pin 1,5V. III.Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HOạT ĐộNG 1: PHáT HIệN RA CáCH KHáC Để TạO RA DòNG ĐIệN NGOàI CáCH DùNG PIN HAY ắC QUY. (5 phút) ĐVĐ: Ta đã biết muốn tạo ra dòng điện, phải dùng nguồn điện là pin hoặc ắc quy. Em có biết trường hợp nào không dùng pin hoặc ắc quy mà vẫn tạo ra dòng điện được không? -Xe đạp của mình không có pin hay ắc quy, vậy bộ phận nào đã làm cho đèn của xe có thể phát sáng -Trong bình điện xe đạp (gọi là đinamô xe đạp) là một máy phát điện đơn giản, nó có những bộ phận nào, chúng hoạt động như thế nào để tạo ra dòng điện?#Bài mới. -Cá nhân HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. HS có thể kể ra các loại máy phát điện. HOạT ĐộNG 2: TìM HIểU CấU TạO Và HOạT ĐộNG CủA ĐINAMÔ XE ĐạP.(6 phút) I. CấU TạO Và HOạT ĐộNG CủA ĐINAMÔ XE ĐạP. -Yêu cầu HS quan sát hình 31.1 (SGK) và quan sát đinamô đã tháo vỏ để chỉ ra các bộ phận chính của đinamô. -Gọi 1 HS nêu các bộ phận chính của đinamô xe đạp. -Yêu cầu HS dự đoán xem hoạt động của bộ phận chính nào của đinamô gây ra dòng điện? -Dựa vào dự đoán của HS, GV đặt vấn đề nghiên cứu phần II -Quan sát hình 31.1 kết hợp với quan sát đinamô đã tháo vỏ, nêu được các bộ phận chính của đinamô: + 1 nam châm. +Cuộn dây có thể quay quanh trục. -Cá nhân HS nêu dự đoán. HOạT ĐộNG 3: TìM HIểU CáCH DùNG NAM CHÂM VĩNH CửU Để TạO RA DòNG ĐIệN. XáC ĐịNH TRONG TRƯờNG HợP NàO THì NAM CHÂM VĩNH CửU Có THể TạO RA DòNG ĐIệN.(10 phút) II. DùNG NAM CHÂM Để TạO RA DòNG ĐIệN. -Yêu cầu HS nghiên cứu câu C1, nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành TN và các bước tiến hành. -GV giao dụng cụ TN cho các nhóm, yêu cầu HS làm TN câu C1 theo nhóm, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi. -GV hướng dẫn HS các thao tác TN: +Cuộn dây dẫn phải được nối kín. +Động tác nhanh, dứt khoát. -Gọi đại diện nhóm mô tả rõ từng trường hợp TN tương ứng yêu cầu câu C1. -Yêu cầu HS đọc câu C2, nêu dự đoán và làm TN kiểm tra dự đoán theo nhóm. -Yêu cầu HS rút ra nhận xét qua TN câu C1, C2. * Chuyển ý: Nam châm điện có thể tạo ra dòng điện hay không? 1.Dùng nam châm vĩnh cửu. -Cá nhân HS đọc câu C1, nêu được dụng cụ TN và các bước tiến hành TN. -Các nhóm nhận dụng cụ TN, nhóm trưởng hướng dẫn các bạn trong nhóm làm TN , quan sát hiện tượng, thảo luận nhóm câu C1. -Yêu cầu HS quan sát , nhận xét rõ: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp di chuyển nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây. -Yêu cầu HS dự đoán, sau đó tiến hành TN kiểm tra dự đoán theo nhóm. Quan sát hiện tượng# rút ra kết luận. Nhận xét 1: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại. HOạT ĐộNG 4: TìM HIểU CáCH DùNG NAM CHÂM ĐIệN Để TạO RA DòNG ĐIệN, TRONG TRƯờNG HợP NàO THì NAM CHÂM ĐIệN Có THể TạO RA DòNG ĐIệN. ( 10 phút) -Tương tự, Yêu cầu HS đọc TN 2, nêu dụng cụ cần thiết. -Yêu cầu HS tiến hành TN 2 theo nhóm. -GV hướng dẫn HS lắp đặt dụng cụ TN. Lưu ý lõi sắt của nam châm điện đưa sâu vào lòng cuộn dây. K Nam châm điện -Hướng dẫn HS thảo luận câu C3. -Khi đóng mạch (hay ngắt mạch điện) thì dòng điện có cường độ thay đổi như thế nào? Từ trường của nam châm điện thay đổi như thế nào? -GV chốt lại: Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng hoặc ngắt mạch điện của nam châm nghĩa là trong thời gian từ trường của nam châm điện biến thiên. 2. Dùng nam châm điện. -Cá nhân HS nghiên cứu các bước tiến hành làm TN 2. -Tiến hành TN theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV. Thảo luận theo nhóm trả lời câu C3. Đại diện nhóm trả lời câu C3. HS nhóm khác tham gia thảo luận. -HS: Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện thì 1 đèn LED sáng. Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện thì đèn LED 2 sáng. -HS: Khi đóng (ngắt) mạch điện thì dòng điện trong mạch tăng (giảm) đi, vì vậy từ trường của nam châm điện thay đổi tăng lên (hoặc giảm) đi. -HS ghi nhận xét 2 vào vở. HOạT ĐộNG 5: TìM HIểU THUậT NGữ MớI: DòNG ĐIệN CảM ứNG Và HIệN TƯợNG CảM ứNG ĐIệN Từ. (3 phút) III.HIệN TƯợNG CảM ứNG ĐIệN Từ. -Yêu cầu HS đọc phần thông báo SGK. -Qua TN 1 và 2, hãy cho biết khi nào xuất hiện dòng điện cảm ứng? -HS đọc SGK để hiểu về thuật ngữ: Dòng điện cảm ứng , hiện tượng cảm ứng điện từ. -HS (cá nhân):… HOạT ĐộNG 6: VậN DụNG -CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà. (10 phút) -Yêu cầu cá nhân HS trả lời C4, C5. -Với câu C4: +Nêu dự đoán. +GV làm TN kiểm tra để cả lớp theo dõi rút ra kết luận. -Gọi HS đọc phần ghi nhớ cuối bài, yêu cầu ghi vào vở. -Cho HS đọc phần “Có thể em chưa biết”. Hướng dẫn về nhà - Làm bài tập bài 33 SBT - Xem trước bài 34 -Cá nhân HS dưa ra dự đoán cho câu C4. -Nêu kết luận qua quan sát TN kiểm tra. -Cá nhân hoàn thành câu C5. -HS học thuộc phần ghi nhớ tại lớp. -HS đọc phần “Có thể em chưa biết”. *************************************** Ngày dạy: Tuần 17 - Tiết 34 Bài 32 ĐIềU KIệN XUấT HIệN DòNG ĐIệN CảM ứNG. I. MụC TIÊU: 1.Kiến thức: - 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 TN với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện. -Dựa trên quan sát TN, 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. 2. Kỹ năng: -Quan sát TN, mô tả chính xác tỉ mỉ TN. -Phân tích, tổng hợp kiến thức cũ. 3. Thái độ: Ham học hỏi, yêu thích môn học. II.CHUẩN Bị: Đối với mỗi nhóm HS: Mô hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của một nam châm. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H Đ 1: KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. (7 phút) Kiểm tra bài cũ: -Nêu các cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín. -GV hỏi: Có trường hợp nào mà nam châm chuyển động so với cuộn dây mà trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng. -GV hướng dẫn và cùng HS kiểm tra lại những trường hợp HS nêu hoặc GV có thể gợi ý kiểm tra trường hợp nam châm chuyển động quay quanh trục của nam châm trùng với trục của ống dây để không xuất hiện dòng điện cảm ứng. *ĐVĐ: Ta biết có thể dùng nam châm để tạo ra dòng điện cảm ứng ở cuộn dây dẫn kín trong những điều kiện khác nhau. Sự xuất hiện dòng điện cảm ứng không phụ thuộc vào loại nam châm hoặc trạng thái chuyển động của nó. Vậy điều kiện nào là điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng? Bài mới. -1 HS lên bảng trả lời câu hỏi. HS cả lớp tham gia thảo luận câu trả lời của bạn trên lớp. -HS có thể đưa ra các cách khác nhau, dự đoán nam châm chuyển động so với cuộn dây mà trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện. H Đ 2: KHảO SáT Sự BIếN ĐổI CủA Số ĐƯờNG SứC Từ XUYÊN QUA TIếT DIệN S CủA CUộN DÂY DẫN KHI MộT CựC NAM CHÂM LạI GầN HAY RA XA CUộN DÂY DẫN TRONG TN TạO RA DòNG ĐIệN CảM ứNG BằNG NAM CHÂM VĩNH CửU (hình 32.1 SGK) (10 phút). I.Sự BIếN ĐổI Số ĐƯờNG SứC Từ XUYÊN QUA TIếT DIệN CủA CUộN DÂY. -GV thông báo: Xung quanh nam châm có từ trường. Các nhà bác học cho rằng chính từ trường gây ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín. Từ trường được biểu diễn bằng đường sức từ. Vậy hãy xét xem trong các TN trên, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây có biến đổi không? -Hướng dẫn HS sử dụng mô hình và đếm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn khi nam châm ở xa và khi lại gần cuộn dây để trả lời câu hỏi C1. -Hướng dẫn HS thảo luận chung câu C1 để rút ra nhận xét về sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây khi đưa nam châm vào, kéo nam châm ra khỏi cuộn dây. *Chuyển ý: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Vậy sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng có liên quan gì đến sự biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây hay không? -HS quan sát hình vẽ 32.1 (SGK) trả lời câu hỏi C1 -HS tham gia thảo luận câu C1: +Số đường sức từ tăng. +Số đường sức từ không đổi. +Số đường sức từ giảm. +Số đường sức từ tăng. nhận xét: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên). -HS ghi nhận xét vào vở. HOạT ĐộNG 3: TìM HIểU MốI QUAN Hệ GIữA Sự TĂNG HAY GIảM CủA Số 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.(20 phút) II. ĐIềU KIệN XUấT HIệN DòNG ĐIệN CảM ứNG. -Yêu cầu cá nhân HS trả lời C2 bằng việc hoàn thành bảng 1. -GV hướng dẫn đối chiếu, tìm điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng nhận xét 1 -GV yêu cầu cá nhân HS vận dụng nhận xét đó để trả lời C4. +Khi đóng (ngắt ) mạch điện thì dòng điện qua nam châm điện tăng hay giảm? Từ đó suy ra sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên tăng hay giảm. -GV hướng dẫn HS thảo luận C4 nhận xét 2. -Từ nhận xét 1 và 2, ta có thể đưa ra kết luận chung về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng là gì? -Cá nhân HS suy nghĩ hoàn thành bảng 1. -HS lên bảng hoàn thành bảng 1 trên bảng phụ. -Thảo luận để tìm điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. -Qua bảng 1. HS nêu được nhận xét 1: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên. -HS:+Khi ngắt mạch điện, cường độ dòng điện trong nam châm điện 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, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. +Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện trong nam châm điện tăng, từ trường của nam châm mạnh lên, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. -HS tự nêu được kết luận về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. Kết luận: Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. HOạT ĐộNG 4: VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà (7 phút). -GV gọi 2, 3 HS nhắc lại điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. -Y/c cá nhân HS hoàn thành câu C5, C6. -Yêu cầu giải thích tại sao khi cho nam châm quay quanh trục trùng vói trục của nam châm và cuộn dây trong TN phần mở bài thì trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng. -GV: Như vậy không phải cứ nam châm hay cuộn dây chuyển động thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng mà điều kiện để trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng là cuộn dây dẫn phải kín và số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây phải biến thiên. *Hướng dẫn về nhà: - “Đọc phần có thể em chưa biết”. -Học và làm bài tập 32 (SBT) - Ôn tập nội dung kiến thức chương 1,2 -HS ghi nhớ điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. C5: Khi quay núm của đinamô xe đạp, nam châm quay theo. Khi 1 cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ xuyên 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 xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. C6: Tương tự C5. -Khi cho nam châm quay theo trục quay trùng với trục của nam châm và cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây không biến thiên, do đó trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng. *****************************************************