Giáo án Vật lý 11 - Bài 58: Hiện tượng cảm ứng điện từ

Tiết : Bài 58 : HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I. MỤC TIÊU : Nắm được định nghĩa từ thông, ý nghĩa của từ thông. Nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .. III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : Dụng cụ thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ Một ống dây . Một thanh nam châm Một điện kế Một vòng dây Một biến trở Một ngắt điện Một bộ pin hay ắcqui IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHÂN PHỐI THỜI GIAN PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐÔNG CỦA HỌC SINH GHI CHÚ NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới Trả lời câu hỏi SGk Làm bài tập 1,2,3, SGK Kiểm tra và đánh giá Nghiên cứu bài mới Thí nghiệm Thí nghiệm 1 Sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ Thí nghiệm về cảm ứng điện từ Nhận xét Khi ống dây ra xa nam châm , số đường sức qua ống dây giảm đi Khi nam châm lại gần ống dây, số đường sức qua ống dây tăng đi Þ Khi số đường sức qua ống dây biến đổi thì kim điện kế lệch khỏi vạch 0 Nhận xét :Từ trường không sinh ra dòng điện nhưng khi số đường sức đi qua ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây Thí nghiệm 2 Sơ đồ thí nghiệm : như hình vẽ Nhận xét : Từ trường không sinh ra dòng điện nhưng khi số đường sức đi qua ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây Khái niệm về từ thông 1)Định nghiã Cho mạch kín ( C ) giới hạn bởi từ trường đều pháp tuyến của mặt S hợp với một góc a Người ta định nghiã từ thông qua S là đại lượngcho bởi công thức F = B.S.Cosa 2) Tính chất Từ thông F là đại lượng vô hướng, F > 0 khi a nhọn và F < 0 khi a tù Khi a = 900 ( mặt S song song với các đường cảm ứng từ ) thì F = 0 Khi a = 0 ( & cùng hướng ) thì F = B.S ( cực đại ) 3) Ý nghĩa của từ thông Khi a = 0 ( & cùng hướng ) thì F = B.S ( cực đại ) Lấy S = 1 thì f = B. đẳng thức này gợi ý ta đưa ra qui định là vẽ các đường sức từ sao cho số từ xuyên qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với đường sức thì bằng cảm ứng từ b. nếu vậy, từ thông bằng số đường sức xuyên qua diện tíc S đặt vuông góc với đường sức. Đó là ý nghĩa của từ thông. 3) Đơn vị Trong hệ SI đơn vị từ thông là Vêbe ( Wb) Khi B = 1 ( T ), S = 1m2 1 Wb = 1T. 1m2 II.Cảm ứng điện từ ø Dòng điện cảm ứng Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng Suất điện động cảm ứng Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín, thì trong mạch suất hiện động cảm ứng Hiện tượng xuất hiện động cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng từ Bài này gồm ba mục. Mục thứng nhất nêu lên những thí nghiệm vè hiện tượng cảm ứng điện từ. Mục đích thứ hai trình bày khái niệm mục đích từ thông. Mục đích thứ ba nêul ên định nghĩa về hiện tượng cảm ứng điện từ. Thí nghiệm SGK trình bày hai thí nghiệm có tính kinh điển. Sơ đồ các thí nghiệm đó đã chỉ rõ trên các hình 58.1, 58.2 SGK. Mục đích của các thí nghiệm này nhằm nêu lên hai trường hợp trong đó sut hiện dòng điện trong mạch kín, tuy nhiên chỉ có một nguyên nhân gây ra dòng điện trong mạch. Trong thí nghiệm như trên hình 58.1a SGK ta giữ nam châm đứng yên, ống dây chuyển động. Trong thí nghiệm ở hình 58.1b SgK ta giữ ống dây đứng yên nam châm chuyển động. Sơ đồ thí nghiệm thứ hai được trình bày trên hình 58.2 SGK. Trong thí nghiệmnày, cả vòng dây và ống dây đứng yên nhưng ta diều chỉng điện trở của mạch để điện trở của mạch thay đổi. Khi dòng điện thay đổ i thì từ trường trong ống dây thay đổi, nghĩa là số đường sức qua vòng dây thay đổi. Ơû các thí nghiệm trên, GV cần hướng dẫn học sinh quan sát kim điện kế, khi nào thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0, khi nào thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0. Thực ra những thí nghiệm này đã được thực hiện ở lớp 9. Đó là những thí nghiệm dễ thực và cũng dễ thành công. GV cần gợi ý để học sinh nhận ra là, khi có sự chuyển động tương đối giữa ống dây và nam châm trong thí nghiệm trên hình 58.1 SGK khi từ trường trong ống dây thay đổi ở thí ngiệm trên hình 58.2 SGK thì số đường sức từ thay đổi. Từ đó học sinh di đến kết luận rằng, khi số đường sức qua ống dây thay đổi thì trong ốn xuấ thiện dòng điện. Để khắc sâu ý nghỉa vật lý của thí nghiệm trên đây GV có thể dòng gợi ý H1 Trả lời H1 : Khi đóng hay mở ngắt điện trong hình 58.2 SGK thì từ trường trong ống dây biến đổi, nghĩa l2 số đường sức qua vòng dây biến đổi vì vây im điện kế sẽ lệch khỏi vạch số 0. Khái niệm từ thông được định nghĩa bằng biểu thức (58.1). GV cần chỉ ra rằng theo định nghĩa đó thì thônng là đại lượng đại số. Hình 58.3 SGK minh hoạ cho tính chất đại số của từ thông. Tuy nhiên, trong SGK đưa ra một qui ước là nếu không có những điều kiện bắt buộc về chiều của vec tơ pháp tuyến thì ta chọn chiều của vectơ pháp tuyến sao cho a là góc nhọn. Trong thực tế, hầu như ta luôn luoân có thể làm được điều đó. Nói cách káhc, trừ trong một số trường hợp nhất đặc biệt, còn lại ta mặc nhiên coi từ thông như là đại lượng tương đương. Sau khi đưa ra định nghĩa từ tông, GV cần làm rõ ý nghĩ a của từ thông : Từ thông qua điện tích S bằng số đường sức qua điện tích S được đặt vuông góc với đướng sức. Theo dỏi và nhận xét Theo dỏi và nhận xét Theo dỏi và nhận xét Tiến hành thí nghiệm Theo dỏi và nhận xét Ghi nhớ Tư đưa ra kết luận Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) Yêu cầu nhắc lại : Nhấn mạnh các nội dung quan trọng . Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” Quy tắcLen -Xơ “ HS tư lưc {{{{{{{{{{]{{{{{{{{{{