Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 64 - Năng lượng từ trường

Tiết: 64 Ngày soạn: / /2013 BÀI 42: NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG Mục tiêu Kiến thức: Hiểu được rằng từ trường mang năng lượng. Viết được biểu thức năng lượng từ trường trong ống dây và biểu thức tính mật độ năng lượng từ trường. Kỹ năng: - Vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện và biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường. vào việc giải các bài tập trong sgk v à sbt. - Giải thích sự tồn tại của năng lượng từ trường Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn và phương pháp thuyết trình và phương pháp trực quan, phương pháp thảo luận nhóm. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Ôn lại định luật Len-xơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Hãy viết biểu thức xác định hệ số tự cảm của ống dây dài? Nêu rõ ý nghĩa của từng đại lượng trong biểu thức. Suất điện động tự cảm là gì? Viết BT xác định suất điện động tự cảm? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Tại sao trong hiện tượng tự cảm trong bài trước khi ta ngắt khóa K thì đèn vẫn còn sáng một thời gian rồi mới tắt. Để biết được điều này chúng ta tìm hiểu trong tiết hôm nay. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về năng lượng của ống dây có dòng điện GV: Tại sao trong thí nghiệm 2 của bài 41 sau khi ngắt bóng đèn thì đèn vẫn còn sáng một thời gian rồi tắt? HS: Năng lượng do nguồn cung cấp GV: Khi đó khóa K đã ngắt vậy đèn có còn nối với nguồn hay không? HS: Không GV: Vậy năng lượng đó ở đâu? GV: Từ thực nghiệm người ta đã tìm được công thức tính năng lượng từ trường của ống dây. 1. Năng lượng của ống dây có dòng điện: a. Nhận xét - Thí nghiệm 2 tiết 41 sau khi ngắt công tắc, bóng đèn vẫn còn sáng trong một khoảng thời gian. - Năng lượng làm cho bóng đèn sáng không phải là nguồn mà là do ống dây cung cấp. Năng lượng này được tích trữ trong ống dây từ trước khi ngắt công tắc. b. Công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện W = L i2 Hoạt động 2: Tìm hiểu về năng lượng từ trường. GV: Hãy viết biểu thức tính độ tự cảm của ống dây và biểu thức tính cảm ứng từ B do ống dây tạo ra? HS: Nhắc lại kiến thức cũ và vận dụng để chứng minh công thức 42.2 GV: Yêu cầu học sinh xây dựng công thức tính mật độ năng lượng từ trường. HS: Xây dựng biểu thức và trả lời câu hỏi C2 2. Năng lượng từ trường Năng lượng của ống dây chính là năng lượng từ trường trong ống dây đó: W = 107 B2V Hay w = 107 B2 Với W = w.V Với: w là mật độ năng lượng từ trường trong ống dây. Hoạt động 3: Bài tập vận dụng GV: Hãy tính độ tự cảm của ống dây? HS: Vận dụng kiến thức cũ để tính độ tự cảm của ống dây. GV: Hãy tính năng lượng từ trường của ống dây? 3. Bài tập vận dụng Bài tập 2 SGK Độ tự cảm của ống dây là: L=4p.10-7.n2S Vậy năng lượng của cuộn dây là: Củng cố: Câu 1 Công thức nào sau đây dùng để tính năng lượng từ trường của ống dây ? A .W = 1/2LI B .W = 2LI2 C .W = 1/2IL2 D .W = 1/2LI2 .# Câu 2 .Một ống dây có độ tự cảm L = 0,5H. Muốn tích luỹ năng lượng từ trường 100J trong ống dây thì phải cho dòng điện có cường độ bao nhiêu đi qua ống dây đó ? A .2A B .20A # C .1A D .10A Câu 3 Đơn vị độ tự cảm là Henry , với 1H bằng : A .1J.A2 B .1J/A2 # C .1V.A D.1V/A Câu 4 Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1H , trong đó dòng điện biến thiên đều 200A/s thì suất điện động tự cảm sẽ có giá trị : A .10V B .20V # B .0,1kV D .2kV Câu 5.Dòng điện trong cuộn tự cảm giảm từ 16A đến 0A trong 0,01s ; suất điện động tự cảm trong đó có giá trị trung bình 64V ;độ tự cảm có giá trị : A.0,032H B .0,04H# C.0,25H D. 4H Câu 6 Cuộn tự cảm có L = 2mH khi có dòng điện cường độ 10A đi qua.Năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn tự cảm có giá trị : A.0,05J B .0,1J # C .1J D .4H 5. Dặn dò * Làm bài tập sách bài tập : 5.37, .5.38, SBT Bài mới: “Bài tập về cảm ứng điện từ” Về nhà giải bài tập ví dụ 1 và 2.