Giáo án Vật lí 11 - Ban cơ bản - Tiết 48 - Tự cảm

Tiết 48 theo PPCT Ngày soạn: 15-2-2009 TỰ CẢM I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa từ thông riên và viết được công thức độ tự cảm của ống dây hình trụ. - Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch điện. 2.Kỉ năng: - Viết được công thức tính suất điện động tự cảm. - Nêu được bản chất và viết được công thức tính năng lượng của ống dây tự cảm. 3.Thái độ: - Nghiêm túc trong học tập, yêu thích bộ môn. 4.Trọng tâm: - hiện tượng tự cảm, suất điện động tự cảm. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Các thí nghiệm về tự cảm. Học sinh: Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động tự cảm. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu công thức xác định từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường đều.Phát biểu và viết biểu thức của định luật Fa-ra-đây. Hoạt động 2 (8 phút) : Tìm hiểu từ thông riêng qua một mạch kín. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Lập luận để đưa ra biểu thức tính từ thông riêng Lập luận để đưa ra biểu thức tính độ tự cảm của ống dây. Giới thiệu đơn vị độ tự cảm. Yêu cầu học sinh tìm mối liên hệ giữa đơn vị của độ tự cảm cà các đơn vị khác. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận biểu thức tính độ tự cảm của ống dây. Ghi nhận đơn vị của độ tự cảm. Tìm mối liên hệ giữa đơn vị của độ tự cảm cà các đơn vị khác. I. Từ thông riêng qua một mạch kín Từ thông riêng của một mạch kín có dòng điện chạy qua: F = Li Độ tự cảm của một ống dây: L = 4p.10-7.m..S Đơn vị của độ tự cảm là henri (H) 1H = Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu hiện tượng tự cảm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu hiện tượng tự cảm. Trình bày thí nghiệm 1. Yêu cầu học sinh giải thích. Trình bày thí nghiệm 2. Yêu cầu học sinh giải thích. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Ghi nhận khái niệm. Quan sát thí nghiệm. Mô tả hiện tượng. Giải thích. Quan sát thí nghiệm. Mô tả hiện tượng. Giải thích. Thực hiện C2. II. Hiện tượng tự cảm 1. Định nghĩa Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch. 2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm a) Ví dụ 1 Khi đóng khóa K, đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên từ từ. Giải thích: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây và đèn 2 tăng lên đột ngột, khi đó trong ống dây xuất hiện suất điện động tự cảm có tác dụng cản trở sự tăng của dòng điện qua L. Do đó dòng điện qua L và đèn 2 tăng lên từ từ. b) Ví dụ 2 Khi đột ngột ngắt khóa K, ta thấy đèn sáng bừng lên trước khi tắt. Giải thích: Khi ngắt K, dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều với iL ban đầu, dòng điện này chạy qua đèn và vì K ngắt đột ngột nên cường độ dòng cảm ứng khá lớn, làm cho đén sáng bừng lên trước khi tắt. Hoạt động 4 (8 phút) : Tìm hiểu suất điện động tự cảm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu suất điện động tự cảm. Giới thiệu biểu thức tính suất điện động tự cảm. Yêu cầu học sinh giải thích dấu (-) trong biểu thức). Giới thiệu năng lượng từ trường Yêu cầu học sinh thực hiện C3. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận biểu thức tính suất điện động tự cảm. giải thích dấu (-) trong biểu thức). Ghi nhận khái niệm. Thực hiện C3. III. Suất điện động tự cảm 1. Suất điện động tự cảm Suất điện động cảm ứng trong mạch xuát hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm. Biểu thức suất điện động tự cảm: etc = - L Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch. 2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm W = Li2. Hoạt động 5 (4 phút) : Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng tự cảm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm. Giới thiệu các ứng dụng của hiện tượng tự cảm. Nêu một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm mà em biết. Ghi nhận các ứng dụng của hiện tượng tự cảm. IV. Ứng dụng Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp. Hoạt động 6 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ra bài tập về nhà: Các bt trang 157 sgk và 25.5, 25.7. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY V.CÂU HỎI TRẮC NGHỆM 1. Một ống dây dài 40cm, bán kính tiết diện 2cm, gồm 1500 vòng. Cho dòng điện có cường độ 8A chạy qua. Năng lượng từ trường trong ống dây: a.288mJ b.28,8mJ c.28,8J d.288J 2.Một ống dây sau thời gian biến thiên 0,01s, dòng điện trong mạch tăng đều từ 1A-3,5A và suất điện động tự cảm 50V. Độ tự cảm của ống dây là: a. 2mH b.50mH c.200mH d.2H