Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 44 - Từ thông. Cảm ứng điện từ (t1)

Tiết 44 Ngày soạn: 07/02/2009 TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (T1) A. Mục tiêu 1. Kiến thức Trình bày được khái niệm từ thông và đơn vị của nó. Nêu được các kết luận về hiện tượng cảm ứng điện từ. Phát biểu và vận dụng được định luật Len-xơ 2. Kĩ năng Xác định chiều dòng điện cảm ứng. Giải được các bài tập liên quan đến từ thông và hiện tượng cảm ứng điện từ. Biết cách tạo ra sự biến thiên của từ trường và sự phát sinh ra dòng điện → Giải thích các ứng dụng trong cuộc sống của hiện tượng cảm ứng điện từ. 3. Thái độ Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: Phát vấn đàm thoại. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Các thí nghiệm: 23.3, 23.4, hình vẽ: 23.1, 23.2. 2. Học sinh: Đọc trước bài 23. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ : không kiểm tra bài cũ. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Dòng điện gây ra từ trường. Trong điều kiện nào từ trường gây ra dòng điện? b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về từ thông GV: Thuyết trình về từ thông. HS: Lắng nghe và ghi nhớ. GV: từ thông là đại lượng có hướng hay vô hướng? Vì sao? Từ thôngcó phải là đại lượng đại số hay không? HS: Trả lời. GV: Đơn vị của từ thông là gì? HS: Trả lời. GV: Ý nghĩa 1 Wb. HS: Trả lời. GV: Khinào thì từ thông Ф thay đổi. HS: Khi B, S, hay α thay đổi. I. TỪ THÔNG 1. Định nghĩa Từ thông Ф qua mặt S là đại lượng: Ф = BScosα - - : là vectơ pháp tuyến dương của mặt S. - Từ thông Ф là đại lượng đại số: + 00 ≤ α 0. α = 00 → cosα = 1 → Ф = BS. + 900 < α ≤ 1800: Ф < 0. α = 1800 → cosα = - 1 → Ф = - BS. (Đường sức từ vuông góc với mặt S). + α = 900 → cosα = 0 → Ф = 0. (Đường sức từ song song với mặt S). 2. Đơn vị từ thông Trong hệ SI, đơn vị đo từ từ thông là vêbe (Wb). 1 Wb = 1m2. 1T Hoạt động 2: Tìm hiểu về hiện tượng cảm ứng điện từ GV: Yêu cầu hs quan sát các thí nghiệm. - Xác định chiều từ trường do nam châm SN gây ra. - Xác định chiều dương trên vòng (C) theo quy tắc nắm tay phải. - Điện kế G có tác dụng gì? HS: Trả lời các câu hỏi. GV: Tiến hành làm các thí nghiệm, yêu cầu hs quan sát kim điện kế G, quan sát chiều dòng điện trên (C). HS: Xem GV làm thí nghiệm, nhận xét. GV: Trong những thí nghiệm trên, điều kiện để có dòng điện trên (C) là gì? HS: Trả lời. HS: Hoàn thành câu C1, C2. GV: Yêu cầu hs rút ra các kết luận. HS: Trả lời. II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. Thí nghiệm 1 - Thí nghiệm 1: Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần (C) → trong (C) xuất hiện dòng điện i chạy theo chiều ngược với chiều dương đã chọn. - Thí nghiệm 2: Cho nam châm SN dịch chuyển ra xa (C) → trong (C) xuất hiện dòng điện i chạy theo chiều cùng với chiều dương đã chọn. - Thí nghiệm 3: Cho nam châm đứng yên và (C) chuyển động cũng thu được kếtquả tương tự. - Thí nghiệm 4: Thay nam châm SN bằng nam châm điện, thay đổi cường độ dòng điện của nam châm điện cũng thu được kết quả tương tự. 2. Kết luận a. Từ thông Ф biến thiên khi B, S, hay α thay đổi. b. Khi từ thông Ф biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện 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 3: Tìm hiểu cách xác định chiều của dòng điện cảm ứng GV: Từ các thí nghiệm vừa làm, yêu cầu hs nhận xét về sự biến thiên của từ thông, và chiều dòng điện cảm ứng. HS: Trả lời. GV: Liệu dòng điệncảm ứng có sinh ra xung quanh nó từ trường hay không? Từ trường này gọi là từ trường gì? Nó có khác với từ trường ban đầu không? Và chiều từ trường này được xác đinh như thế nào? HS: Trả lời. GV: Tổng hợp các kết luận của hs, yêu cầu hs phát biểu nội dung của định luật Len-xơ xác định chiều của dòng điện cảm ứng. HS: Trả lời. GV: Khi từ thông qua mạch biến thiên do chuyển động thì chiều của dòng điện cảm ứng xác định như thế nào? HS: Trả lời. HS: Hoàn thành câu C3. III. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG 1. Quy ước chiều dương trên (C) phù hợp với chiều của đường sức từ của nam châm (hoặc ống dây) qua (C) theo quy tắc nắm tay phải. - Ф ↑ → iC ngược chiều dương đã chọn. - Ф ↓ → iC cùng chiều dương đã chọn. 2. Dòng điện cảm ứng xuất hiện sinh ra từ trường → từ trường cảm ứng. - Ф ↑ → . - Ф ↓ → . 3. Định luật Len-xơ Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên ban đầu của từ thông qua mạch kín. 4. Từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động Từ thông qua (C) biến thiên do một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống chuyển động nói trên. 4. Củng cố - GV: Yêu cầu hs xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong một số trường hợp. - GV: Yêu cầu hs trả lời câu hỏi: Khi nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng? Từ thông biến thiên khi nào? 5. Dặn dò - Học bài cũ, làm các bài tập 3, 4, 5 sgk. - Xem bài Dòng Fucô tiếp theo.