Giáo án Vật lý 11 cơ bản - Bài 25: Tự cảm - Trường THPT Hồng Ngự 2

TRƯỜNG: THPT HỒNG NGỰ 2 Ngày soạn: 13/02/2012 LỚP: 11CB3 Tiết: 50 GVCN: Đinh Hữu Chương GSTT: Phạm Quốc Thông NĂM HỌC: 2011 - 2012 Bài 25: TỰ CẢM I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Phát biểu được định nghĩa từ thông riêng 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. + Viết được công thức tính suất điện động tự cảm. + Viết được công thức tính năng lượng của ống dây tự cảm. 2. Kĩ năng + Biết vận dụng các công thức đã học để làm được một số bài tập liên quan. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Các thí nghiệm về tự cảm. 2. Học sinh: Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động tự cảm. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. 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. (5’) 2. Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu từ thông riêng qua một mạch kín. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 10’ ¸ Giả sử có một mạch kín (C) và dòng điện chạy trong mạch kín gây ra từ trường. Từ trường này gây ra từ thông F qua mạch đó. Từ thông F tỉ lệ với cường độ i. F = Li Trong đó L là hệ số tỉ lệ gọi là độ tự cảm, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch. ¸ Từ công thức từ thông riêng và từ thông qua ống dây N vòng ta có biểu thức tính độ tự cảm của ống dây. ¸ Giới thiệu đơn vị độ tự cảm. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Ghi nhận biểu thức tính độ tự cảm của ống dây. Ghi nhận đơn vị của độ tự cảm. 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) Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng tự cảm. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 15’ ¸ Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm. ¸ Trình bày thí nghiệm 1. ™ Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng và giải thích. ¸ Trình bày thí nghiệm 2. ™ Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng và giải thích. Từ 2 TN trên rút ra 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. Quan sát thí nghiệm. Hiện tượng: 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. Quan sát thí nghiệm. Hiện tượng: 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. Ghi nhận khái niệm. II. Hiện tượng tự cảm 1. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm Dụng cụ Thí nghiệm + TH1: khi đóng mạch Kết quả: Đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên từ từ. + TH2: khi ngắt mạch Kết quả: Đèn sáng bừng lên trước khi tắt 2. 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. Hoạt động 3: Tìm hiểu suất điện động tự cảm. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 10’ ¸ Suất điện động cảm ứng trong mạch xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm. ¸ Từ công thức suất điện động cảm ứng và từ thông riêng ta có biểu thức suất điện động tự cảm: etc = - L ™ Từ biểu thức này em nào cho thầy biết suất điện động tự cảm có độ lớn là gì? ¸ Biểu thức của năng lượng từ trường của ống dây tự cảm, chính là năng lượng đã được tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua. W = Li2 Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận biểu thức tính suất điện động tự cảm. Phát biểu độ lớn Suất điện động tự cảm Ghi nhận công thức III. Suất điện động tự cảm 1. Suất điện động tự cảm Suất điện động cảm ứng trong mạch xuất 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 4: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng tự cảm. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 2’ ¸ 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. Ghi nhận các ứng dụng của hiện tượng tự cảm. IV. Ứng dụng (SGK) IV.Củng cố: Qua bài này chúng ta cần nắm được: (3’) - Định nghĩa từ thông riêng và viết được công thức tính độ tự cảm của ống dây hình trụ - Định nghĩa hiện tượng tự cảm - Bản chất và viết được công thức tính năng lượng của ống dây tự cảm V. Dặn dò -Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 và giải các bài tập 4, 5, 6, 7, 8 sgk trang 157 - Tiết sau kiểm tra 1 tiết VI. RÚT KINH NGHIỆM Hồng Ngự 2, ngày. tháng. năm 2012 Giáo viên hướng dẫn (Họ tên, chữ ký) Xác nhận của Hiệu trưởng (Ký tên, đóng dấu) Giáo sinh được đánh giá (Họ tên, chữ ký)