Giáo án Vật lý 11 NC - Chương V và VI

CHƯƠNG V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Mục tiêu của chương: Trình bày được khái niệm từ thông. Vận dụng được công thức xác định suất điện động cảm ứng trong trường hợp mạch điện kín và trong trường hợp một đoạn day dẫn thẳng chuyển động trong từ trường. Trình bày và vận dụng được định luật Lentz và quy tắc bàn tay phải. Vận dụng được công thức xác định suất điện động tư cảm. Vận dụng được công thức xác định năng lượng trong ống dây mang dòng điện và năng lượng điện trường. Tiết 58,59: Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. I.Mục tiêu: 1. Kiến thức: Hiểu được mục đích các thí nghiệm về sự biến thiên của từ trường. Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa từ thông. Nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng. Trình bày được định luật Faraday, định luật Lentz. 2. Kĩ năng: Phân biệt được hiện tương cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín. Vận dụng được định luật Lentz xác định chiều dòng điện cảm ứng. Vận dụng được công thức xác định suất điện động cảm ứng. II.Chuẩn bị 1.Giáo viên: a. Kiến thức và đồ dùng: Chuẩn bị các TN 38.1; 38.2; 38.4: Một ống dây. Một thanh nam châm. Một điện kế. Một vòng day. Biến trở. Ngắt điện. Một bộ pin hay ácquy. b.Phiếu học tập: c. Nội dung ghi bảng: Tiết 58: Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. 1. Thí nghiệm: a. TN1 b.TN2 2. Khái niệm từ thông: a. Định nghĩa: F =BScosa a a b. Ý nghĩa từ thông: Từ thông qua diện tích S bằng số đường sức qua diện tích S được đặt vuông góc với đường sức. c. Đơn vị từ thông: Trong hệ SI: Wb (đọc là vêbe) Tiết 59: 3. Hiện tượng cảm ứng điện từ: a. Dòng điện cảm ứng: (sgk/185) b. Suất điện động cảm ứng: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng đgl hiện tượng cảm ứng điện từ. 4. Chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ: a. Thí nghiệm b. Nhận xét: c. Định luật Len-xơ: (sgk/186) 5. Định luật Faraday về cảm ứng điện từ: a. Phát biểu định luật: (sgk/186) b. Biểu thức: Dấu “ –“ biểu thị đ/l Len-xơ Nếu mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì: ec = -N F: Từ thông qua diện tích giới hạn bởi 1 vòng dây. 2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9. III. Tổ chức hoạt động dạy-học: Hoạt động 1: ( phút): Thí nghiệm: Tìm hiểu mục đích hai TN. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS ghi tên bài/ tiết dạy vào vở Hoạt động theo nhóm. HS quan sát TN mẫu. Làm TN theo nhóm. Nhóm 1 (2,3,4) trả lời Các nhóm khác bổ sung, nhận xét câu trả lời, hoặc trả lời lại nêu sai. HS nhắc lại. Từng nhóm bố trí TN dưới sự hướng dẫn của GV. Quan sát và trả lời câu hỏi của GV. Nhóm 3 (1,2,4) trả lời. (có thể gọi hai nhóm cùng trả lời) Các nhóm khác bổ sung ý kiến, hoặc trả lời lại, nếu sai. HS nhắc lại kết luận 2 mà GV vừa nêu. Các nhóm thảo luận và đưa ra câu trả lời: Khi đóng hay mở ngắt điện thì từ trường trong ống dây biến đổi, nghĩa là số đường sức từ qua vòng dây biến đổi thì trong ống xuất hiện dòng điện ĐVĐ: Như các em đã biết: Dòng điện sinh ra từ trường. Vậy từ trường có thể sinh ra dòng điện hay không? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài này. Ghi tên bài/tiết dạy lên bảng. Trình bày TN1 ( 38.1:) Bố trí TN như hình 38.1: GV làm TNmẫu. Hu?ng d?n HS làm TN Yêu cầu HS quan sát :Khi nào kim điện kế lệch khỏi số 0? Khi nào thì kim điện kế không bị lệch khỏi số 0? Hỏi: khi nào trong ống dây có dòng điện chạy qua? GV kết luận 1: khi biết số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây. Trình bày TN2: Bố trí TN như sơ đồ ( 38.2) H: khi di chuyển con chạy, trong ống dây xuất hiện dòng điện. Vì sao? Sau khi các nhóm đã đưa ra câu trả lời, GV nhận xét và đưa ra kết luận 2: khi di chuyển con chạy, từ trường trong ống dây thay đổi, nên số đường sức từ qua vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong vong dây. Gọi HS nhắc lại. Cho các nhóm thảo luận và trả lời câu C1/18-sgk Tổng hợp, nhận xét câu trả lời của các nhóm và đưa ra câu trả lời đúng nhất, nếu sai. Sau khi trình bày xong 2 TN GV nêu lại mục đích TN cho HS khắc sâu: Từ trường biến thiên sinh ra dòng điện. Hoạt động 2:( phút): Tìm hiểu khái niệm từ thông. Theo dõi và vẽ hình vào vở. HS ghi CT: F = BS cosa vào vở. Nhận xét: F có thể âm, có thể dương, tuỳ thuộc vào chiều của vectơ pháp tuyến Ghi vào vở Trả lời: F = B. Trả lời: Từ thông qua diện tích S bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S dặt vuông góc với đường sức. HS1trả lời: từ thông qua diện tích S bằng số đường sức từ qua diện tích S trong trường hợp S được đặt vuông góc vơi đường sức từ. HS2 nhận xét câu trả lời của bạn. HS ghi đơn vị vào vở. a. Khái niệm từ thông Mô tả và vẽ hình 38.3 lên bảng. Ta đặt: F = BS cosa Kết luận: F đgl cảm ứng từ thông qua diện tích S, gọi tắt là từ thông. Gọi HS nhận xét CT tính từ thông? GV lưu ý HS: để cho đơn giản thì quy ước chon chiều sao cho a là một góc nhọn. Vậy F là một đại lượng dương. H: từ thông có ý nghĩa như thế nào? Chúng ta sang phần b (ghi lên bảng) b. Ý nghĩa từ thông: Dẫn : theo đ/n: khi a = 0, lấy S= 1 thì F =? H: điều đó có ý nghĩa gì? Kết luận: khái niệm từ thông dùng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó. Để khẳng định, nêu câu C2/185-sgk? GV kết luận: chỉ đúng trong trường hợp : S được đặt vuông góc vơi đường sức từ. c. Đơn vị : GV thông báo Tiết 59: Hoạt động 1: ( phút): Kiểm tra bài cũ. HS gấp hết sách vở lại và lắng nghe câu hỏi. HS1: Lên bảng trả lời. HS2: Nhận xét câu trả lời của bạn. GV nêu câu hỏi? Phát biểu định nghĩa và nêu ý nghĩa của từ thông? Goi HS khác nhận xét câu trả lời. GV đánh giá và cho điểm? Hoạt động 2: ( phút): Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ. (Mục này chủ yếu là thông báo) HS lấy vở và ghi phần 3 vào vở. HS1 trả lời:đọc sgk và trả lời: Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện, dòng điện đó đgl dòng điện cảm ứng. HS 2 (3,4 – nếu cần) nhận xét câu trả lời . HS 3 nhắc lại kết luận mà GV vừa nêu. HS4: Trong mạch kín phải tồn tại một suất điện động. Suất điện động đó đgl suất điện động cảm ứng. Suy nghĩ và trả lời: Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch kín 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. HS ghi kết luận vào vở. Dẫn : hôm nay chúng ta sẽ học tiếp bài 38 để làm rõ mục đích , yêu cầu của đề bài. Các em lấy sách –vở ra. Ghi phần 3 lên bảng. a. Dòng điện cảm ứng: H: trong TN 1 và 2 khi nào thì trong mạch xuất hiện dòng điện? Kết luận: Khi có sự biến đổi từ thông qua mạch kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện.Dòng điện đó đgl dòng điện cảm ứng. Gọi vài HS nhắc lại. Dặn : Khái niệm này đã có ở sgk/185. HS về nhà học trong sgk (không cần ghi vào vở). b. Suất điện động cảm ứng: Khi xuất hiện dòng điện trong mạch kín, thì trong mạch kín đó phải tồn tại gì để sinh ra dòng điện cảm ứng đó? H: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? H: Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện khi nào? Nhận xét và ghi kết luận lên bảng. Ưùng dụng: nói thêm trường hợp ứng dụng ở hình 38.4/185 và nói HS về nhà đọc thêm. Hoạt động 3: ( phút): Chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ. HS lắng nghe và trả lời các câu hỏi của GV. Hoạt động theo nhóm. Các nhóm tiến hành TN theo sự hướng dânz của GV. Quan sát và trả lời câu hỏi. HS1 trả lời. HS2 nhận xét , hoặc bổ sung thêm, nếu cần. Trả lời:(suy nghĩ): đầu 1 của ống dây hình 38. 1a là cưc Bắc. Ơû đầu 1 h.38.1b là cực Nam . Hs cầm sách đọc nội dung định luật trong sách/186. Trả lời: C3: chiều dòng điện trong ống dây không đổi. Vì theo đ/l Len-Xơ thì đầu 1 của ống dây vẫn là cực Bắc. C4: theo đ/l Len-xơ thì đầu 1 của ống dây phải là cực Nam, vậy dòng điện cảm ứng trong ống dây phải có chiều ngược với chiều đã vẽ ở h.38.5a. ĐVĐ: Trước khi làm TN xác định chiều dòng điện cảm ứng, ta sẽ tiến hành một TN phụ nhằm xác định sự tương ứng giữa chiều dòng điện qua điện kế và phía lệch của kim điện kế. Hướng dẫn HS làm TN như hình 38.5/sgk. Lưu ý HS: quan sát phía lệch của kim điện kế và trả lời câu hỏi: Cho biết chiều dòng điện trong ống dây. Kết luận: chiều của dòng điện qua điện kế cũng có nghĩa là chiều dòng điện cảm ứng trong ống dây. H: Biết chiều dòng điện cảm ứng trong ống dây, hãy xác định đầu 1 của ống dây hình 38. 1a là cưc gì? Ơû đầu 1 h.38.1b là cực gì? Kết luận: nêu định luật Len- xơ như sgk. Gọi HS đọc lại . Khắc sâu: các nhóm thoả luận và trả lời C3 và C4. Hoạt động 4: ( phút): Định luật Faraday về cảm ứng điện từ. HS đọc lại. Chú ý theo dõi GV dẫn dắt đư ra công thức Đ/l HS ghi biêu thức vào vở. GV thông báo nội dung định luật như sgk. Thực nghiệm chứng tỏ rằng: suất điện động cảm ứng tron mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch: êec ú = k êú . Trong hệ SI : k=1 Þ theo định luật Len-xơ thì: ec = - . dấu trừ biểu thị đ/l Len –xơ. HĐ 5: Vận dụng và củng cố kiến thức trong bài: Cá nhân độc lập suy nghĩ, hoặc tao đổi theo bàn để đưa ra câu trả lời. Ghi nhớ câu trả lời của Gv. Ghi BTVN vào vở. Tại lớp: trả lời câu 2,4/187.sgk Cho Hs suy nghĩ, sau đó gọi trả lời Gv kết luận hoặc trả lời lại nếu sai. Về nhà: học bài và làm BT1 ®7/188-189.sgk Tiết 60: Bài 39: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG I.Mục tiêu: 1. Kiến thức: Trình bày được TN về hiện tượng xuất hiện SĐĐ cảm ứng ở một dẫn chuyển động trong từ trường và hiểu được khi một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường thì trong đoạn dây xuất hiện SĐĐ cảm ứng. Nắm được quy tắc bàn tay phải, công thức xác định SĐĐ cảm ứng trong đoạn dây. Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều. 2. Kĩ năng: Vận dụng được quy tắc bàn tay phải để xác định chiều từ cực âm sang cực dương của SĐĐ cảm ứng trong đoạn dây. Vận dụng công thức xác định độ lớn SĐĐ cảm ứng trong đoạn dây để giải bài tập. II.Chuẩn bị 1.Giáo viên: a. Kiến thức và đồ dùng: Chuẩn bị TN 39.1(nếu có); chuẩn bị mô hình máy phát điện xoay chiều. b.Phiếu học tập: c. Nội dung ghi bảng: Tiết 60-Bài 39:SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG 1 ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG 1. Suất điện động cảm ứng trong 1 đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: a. Mô tả TN: (H.39.1/190-sgk) I M N Q P ‘ 0 b. Nhận xét: Suất điện động cảm ứng chỉ xuất hiện khi đoạn dây MN chuyển động trong từ trường. 2. Quy tắc bàn tay phải: (sgk/190) 3. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây. Suất điện động cảm ứng trong mạch chính là suất điện động trong đoạn dây chuyển động, có độ lớn : êecú = Chỉ xét trường hợp đơn giản: và ^ đoạn dây dẫn (MN): * ^ Þ DF = BS =B (lvDt) Þ êecú = Blv . với l: chiều dài và v là tốc độ của thanh MN * ( , ) = q Þ êecú = Blvsinq 4. Máy phát điện: a. Cấu tạo: Gồm một khung dây quay trong từ trường của một nam châm. b. Nguyên tắc hoạt động: (sgk). 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức về quy tắc bàn tay trái ở chương 4 và MPĐXC đã học ở lớp 9. III. Tổ chức hoạt động dạy-học: 1. Hoạt động 1: ( phút): Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS theo dõi TN và lắng nghe câu hỏi của GV. - HS1 (2,3) cùng trả lời. -HS4 nhận xết, bổ sung câu trả lời của bạn - HS 5 trả lời - HS lắng nghe và ghi câu kết luận vào vở. Trình bày TN theo sơ đồ 39.1: - khi cho đoạn dây dẫn chuyển động và vẫn tiếp xúc điện với hai thanh ray thì kim điện kế leach khỏi số 0. Điều đó chứng tỏ gì? - gọi HS trả lời (có thể gọi vài HS) - Gọi HS nhận xét câu trả lời của bạn. - khi đoạn dây MN dừng lại thì kim điện kế trở về vạch số 0. Điều đó có nghĩa là gì? - Tổng hợp các câu trả lời của HS và đưa ra kết luận ( sau đó ghi lên bảng): Suất điện động cảm ứng chỉ xuất hiện khi đoạn dây MN chuyển động trong từ trường. 2. Hoạt động 2: ( phút): Xác định hai cực của nguồn điện. Quy tắc bàn tay phải. HS theo dõi, suy nghĩ và trả lời câu hỏi của GV. Có thể hoạt động theo bàn. HS 6: trả lời Các HS khác có thể nhận xét, hoặc bổ sung. Suy nghĩ nhanh để đưa ra câu trả lời( có thể thảo luận theo bàn). HS 7 trả lời HS 8 nhận xét và bổ sung Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên. Đvđ: quay lại TN trên sơ đồ 39.1 và coi rằng MN đóng vai trò như một nguồn điện. H: Xác định trong hai đầu của M, N thì đầu nào là cực âm, đầu nào là cực dương? Gọi HS khác nhận xét , bổ sung Kết luận: theo kết quả TN trên thì M là cực âm, N là cực dương. H: nếu ta biết hướng các đường sức từ, chiều chuyển động của MN thì ta có thể dùng bàn tay phải xác định được cực âm và cực dương của nguồn điện , dược không? Đưa ra nhận xét về các câu trả lời của HS và nêu ra quy tắc bàn tay phải. Gọi HS đứng dậy đọc. 3. Hoạt động 3: ( phút): Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây. HS lắng nghe, suy nghĩ vấn đề GV nêu ra. Ghi biểu thức vào vở. Theo dõi GV dẫn và ghi vào vở. HS 9 trả lời. HS 10 nhận xét và lên bảng ghi BT. Ghi BT vào vở. Hoạt động theo bàn HS 11 trả lời câu hỏi C1 HS 12 bổ sung và nhận xét. Theo dõi lắng nghe kết luận của GV. ĐVĐ: Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân sinh ra suất điện động cảm ứng và đi đến thành lập công thức xác định độ lớn suất điện đông cảm ứng. - GV đặt điều kiện và đưa ra biểu thức: Suất điện động cảm ứng trong mạch chính là suất điện động trong đoạn dây chuyển động, có độ lớn: êecú = ê ú Với DF là từ thông được quét bởi đoạn dây trong thời gian Dt - vì và đều vuông góc với đoạn dây dẫn (MN), nên : DF = BS = B (lvDt) Þ êecú = Blv l: độ dài, v là tốc đọ của thanh MN -Gv cũng có thể thiết lập công thức trên bằng cách khác: dùng lực Lorenxơ tác dụng lên electron: (Gv chỉ giới thiệu và cho HS về nhà đọc phần chữ nhỏ ở trong sgk/191) - Trong tr/h và cùng vuông góc với đoạn dây và và hợp với nhau 1 góc q thì biểu thức trên được viết như thế ào? Kết luận: Þ êecú = Blvsinq ( GV ghi lên bảng) Khắc sâu: nêu câu C1.sgk Cho HS thảo luận nhanh theo bàn Gọi HS đúng lên trả lời và giải thích câu trả lời của mình. Tổng hợp và kết luận: Suất điện động cảm ứng trong MN bằng O, vì trong trường hợp này sinq=0 4. Hoạt động 4: ( phút): Máy phát điện HS 13 trả lời Hs 14 bổ sung HS trả lời. HS ghi kết luận về cấu tạo của MPĐ vào vở. Suy nghĩ và trả lời Ghi nhớ kết luận của GV MPĐ học sinh đã được học ở lớp 9, nên GV chỉ cần nói vắt tắt. - H: Hãy nêu những hiểu biết của em về MPĐ mà em đã được học ở chương trình THCS? Gọi vài HS trả lời. Dung TN kết hợp với H.39.5 giới thiệu cấu tạo của MPĐ xoay chiều. H: cấu tạo của MPĐ gồm những bộ phận nào? - Kết luận: MPĐ gồm một khung dây quay trong từ trường của một nam châm. (GV ghi lên bảng) H: vì sao khugng dây quay trong từ trường thì có dòng điện (bóng đèn sáng lên)? - Nhờ 2 bán khuyên bằng đồng tiếp xúc với hai chổi quét Q nên dòng điện đưa ra mạch ngoài có chiều không đổi. Ta có MPĐ một chiều. 5. Hoạt động 5: ( phút): Củng cố và vận dụng. Thao luận theo nhóm để đưa ra phương án lựa chọn và giải thích. Tất cả HS làm bài vào vở nháp, sau đó 1 Hs sẽ lên bảng trình bày Các HS khác bổ sung,hoặc sửa, nếu sai. Nêu BT1/193.sgk Cho Hs thảo luận theo nhóm, sau đó gọi các nhóm lần lượt trả lời và giải thích cách chọn. Nêu BT2.193.sgk Gọi HS lên bảng giải( có thể cho điểm, nếu đúng) Đánh giá và hoàn thiện các câu trả lời. 6. Hoạt động 6: ( phút): Giao BTVN Ghi BTVN vào vở. BTVN : Bài 3,4/193.sgk Bài .sbt Bài 40: Tiết 62: DÒNG ĐIỆN FU-CÔ I. Mục đích: Hiểu được dòng điện Fu-cô gì? Khi nào thì phát sinh dòng Fu-cô? Nêu lên được những cái lợi và cái hại của dòng Fu-cô. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: a. Dụng cụ TN: Bộ TN về dòng điện Fu-cô, mô hình máy biến thế. b. Nội dung viết bảng: Bài 40: Tiết 62: DÒNG ĐIỆN FU – CÔ Dòng điện Fu –cô: TN: Hình 40.1/194.sgk Giải thích: Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đó. Do đó tấm kim loại nhanh chóng dừng lại. Dòng điện Fu- cô: (sgk/ 194) Tính chất: đặc tính chung của dòng điện Fu –cô là tính chất xoáy. 2. Tác dụng của dòng điện Fu-cô. a. Một vài ví dụ ứng dụng của dòng điện Fu –cô. b. Một vài ví dụ về trường hợp dòng Fu –cô có hại. 2. Học sinh: ôn lại kiến thức về máy biến thế đã học ở THCS. III. Tổ chức hoạt động dạy- học: 1. Hoạt động 1: Nội dung dòng điện Fu -cô Nghe lời dẫn của GV và viết đề bài vào vở. HS1 trả lời: nhìn vào sơ đồ TN trả lời. HS2 trả lời: khi tấm kim loại dao động nó cắt các đương sức từ của nam châm, do đó trong kim loại sinh ra dòng điện cảm ứng. Theo Len-xơ thì dòng điện cảm ứng này có tác dụng chống lại sự chuyển động của tấm kim loại đó. Do đó K dừng lại nhan hơn. Hoạt động theo nhóm: Tiến hành TN theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV và lắngnghe câu hỏi. Thảo luận theo nhóm HS3: đại điện cho nhóm trả lời HS4: nhóm khác: bổ sung: tấm kim loại K có xẻ rãnh dao động lâu hơn, vì điện trở của nó tăng lên làm cho dòng Fu-cô giảm, khả năng chống lại sự chuyển động của các chất giảm, nên nó sẽ dao động chậm lại hơn. HS5 : nhận xét ĐVĐ: Trong các bài học trước, chúng ta mới chỉ nói đến dòng điện cảm ứng được sinh ra trong các dây dẫn. Trong bài này ta sẽ nói về dòng điện cảm ứng được sinh ra trong vật dẫn dạng khối. Trình bày TN1hình 40.1 - gọi HS nêu các dụng cụ TN - GV giới thiệu lại các dụng cụ dùng trong TN. -Trình bày TN đồng thời nêu ra các câu hỏi -H: Trong tr/h nào tấm kim loại Kdừng lại nhanh? -H: vì sao tấm kim loại K dao động giữa các cực của nam châm thì dừng lại nhanh hơn? Nhận xét câu trả lời của HS và đưa ra khái niệm dòng điện Fu- cô (sgk/194). TN 2 hình 40.2.sgk: tiến hành TN giống như TN1 nhưng thay tấm kim loại K bằng tấm kim loại K có xẻ rãnh. H: tấm kim loại nào dao động lâu hơn? Vì sao? Gọi HS trả lời Gọi HS nhóm khác bổ sung và nhận xét. Tổng hợp và đưa ra kết luận:dòng điện Fu-cô có tính chất xoáy. 2. Hoạt động 2: ( phút): Tác dụng của dòng Fu –cô. Theo dòi và trả lời câu hỏi của GV. HS 6 trả lời: đặt kim dao động giữa hai cực của một nam châm. Vì dòng điện Fu-cô chống lại dao động đó nên dao động cả kim sẽ tắt khá nhanh. HS 7 trả lời HS 8 bổ sung và nhận xét câu trả lời của bạn. HS 9 trả lời: khi ngắt điện đĩa vẫn quay do,quá trình dòng Fu-cô tác dụng cản làm cho đĩa ngừng quay một cách nhanh chóng. HS 10 trả lời: vì dòng Fu-cô toả nhiệt làm cho thỏi sắt nóng lên có thể làm hỏng máy, mặt khác dòng Fu-cô chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Dẫn: trong một số tr/h dòng điện Fu-cô có ích, trong một số tr/h dòng điện Fu- cô có hại. - Tác dụng có ích:ví dụ: khi ta cân một vật bằng cân nhạy, kim của cân thường dao động khá lâu. - muốn khắcphục tình trạng đó bằng cách nào? Vì sao? - GV giới thiệu về công tơ điện dùng trong gia đình (h.40.3.sgk) - Khi cho dòng điện qua cuộn dây của công tơ sẽ có hiện tượng gì xảy ra? - Đĩa kim loại quay trong từ trường sẽ sinh ra hiện tượng gì? + nhận xét: Khi đĩa kim loại quay trong từ trường sẽ sinh ra dòng điện Fu-cô và gay ra mô mem cản tác dụng ên đĩa. Khi mômen cản bằng mômen quay thì đĩa quay đều. - khi ngắt dòng điện thì hiện tượng gì xảy ra đối với đĩa kim loại? * Tác dụng có hại: Tr/h lõi sắt trong máy biến thế ( ưu điểm của lõi sắt là tăng từ trường) - Sự xuất hiện của dòng Fu-cô trong tr/h này vì sao lại có hại? +nhận xét: đối với động cơ điện nó chống lại sự quay của động cơ, làm giảm công suất của máy. - Để giảm tác hại của dòng Fu-cô, người ta khắc phục lõi sắt như thế nào? - Muốn làm tăng điện trở của lõi sắt thì lõi sắt đó phải được cấu tạo như thế nào? -bổ sung và hoàn chỉnh : thay lõi sắt bằng nhiều lá thép silic mỏng có sơn cách điện và ghép sát với nhau. Những lá thép mỏng này được đặt song song với đường sức từ, làm cho điệ trở của lõi săt sẽ tăng lên. 3. Hoạt động 3: Củng cố và giao BTVN HS nghe câu hỏi Thảo luận theo nhóm Đại diện các nhóm đưa ra các câu trả lời Ghi BTVN voà vở. Nêu câu hỏi 1,2.sgk Cho HS thảo luận theo nhóm và đưa ra câu trả lời. BTVN: Câu hỏi 3; Bài tập 1.sgk/196 Bài 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I. Mục đích: 1. Kiến thức: - Nêu được bản chất của hiện tượng tự cảmkhi đóng mạch và ngắt mạch. - Nắm được công thức xác định hệ số tư cảm của ống dây, CT xác định suất điện động tự cảm 2. Kĩ năng: + Vận dụng được công thức xác định hệ số tư cảm của ống dây, CT xác định suất điện động tự cảm để giải các bài tập đơn giản trong sgk và sbt. II. Chuẩn bị: GV: Dụng cụ TN: chuẩn bị bộ TN 41.1 và 41.2.sgk/197 Nội dung ghi bảng: Hiện tượng tự cảm: TN1 TN2 Hiện tượng tự cảm: sgk/198 Suất điện động tự cảm Hệ số tự cảm: * Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm đgl suất điện động tự cảm. F = Li (1) L: hệ số tự cảm ( độ tự cảm) i: cường độ dòng điện trong mạch đang xét F: từ thông qua diện tích của mạch điện dang xét đó. * Đơn vị độ tự cảm: trong hệ SI là H (đọc: Henri) * BT tính hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí là: L = 4p.10-7n2V n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống (n =N/l) V: thể tích của ống. b. Suất điện động tự cảm: * Định nghĩa: sgk/198 *BT: từ (1) ÞDF= LDi và ec = - Nên: etc = - L (2) HS: ôn lại định luật Len –xơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng. III. Tổ chức hoạt động dạy –học: 1. Hoạt động 1: ( phút): Hiện tượng tự cảm Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt đông theo nhóm: -Bố trí sơ đồ TN dưới sự hướng dẫn của GV à chú ý lắng nghe câu hỏi. -Vừa thực hành TN vừa quan sát . -Đại diện nhóm trả lời -Các nhóm khác có thể bổ sung, nếu cần: đèn Đ1 sáng lên ngay, đèn Đ2sáng từ từ (mặc dù điện trở thuần ở hai nhánh là giống nhau). -Các nhóm đổi vị trí của hai bóng đèn và thực hiện đóng khoá K. -Quan sát hiện tượng và đưa ra nhận xét cho trường hợp này: Bóng đèn ở nhánh có ống dây sáng chậm hơn bóng đèn ở nhánh kia. HS lắng nghe và ghi nhớ. -Chú ý câu hỏi của GV, thảo luận nhanh theo nhóm để ỳim ra nguyên nhân. - Đại diện nhóm trả lời. - Các nhóm khác nhận xét và bổ sung. - Thảo luận theo nhóm và đưa ra câu trả lời. - Nhóm 1: Sauk hi đóng khoá K ít lâu thì độ sáng của của 2 đèn Đ1 và Đ2 lại như nhau. - Nhóm 2: bổ sung: Hai bóng đèn sáng như nhau chứng tỏ suất điện động cảm ứng trong ống dây khi đó bằng không. Vì khi dòng điện trong các nhánh đạt đến giá trị không đổi thì từ thông qua ống dây cũng có giá trị không đổi, nên suất điện động cảm ứng trong ống dây bằng không. Do đó hai đèn có độ sáng như nhau. * Lắp ráp và tiến hành TN theo nhóm. - Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời. - Đại diện nhóm 1 trả lời:Khi ngắt khoá K bóng đèn không tắt ngay mà loé sáng lên rồi mới tắt. - Các nhóm lần lượt thay ống dây bằng điện trở R1 và ngắt khoá K. - Quan sát hiện tượng xảy ra và các nhóm đưa ra nhận xét. - Nhận xét: Lúc này bóng đèn tắt ngay mà không loé sáng lên rồi mới tắt như khi trong mạch có ống dây. - nghe lời dẫn của GV. - Hs đứng tại chổ đọc định nghĩa theo y/c của GV. TN1: Bố trí TN như sơ đồ 41.1-sgk -Cho HS hoạt động theo nhóm: Hướng dẫn HS bố trí sơ đồ TN. -Lưu ý HS chọn hai bóng neon Đ1, Đ2 giống nhau và điện trở thuần hai nhánh là như nhau. - Khi đóng khoá K ta thấy hiện tượng sáng lên ở hai bóng đèn Đ1, Đ2 như thế nào? - Để khẳng định điều đó, GV gợi ý cho HS đổi vị trí của hai bóng đèn, rồi đóng khoá K như trên. - Gọi HS nhận xét hiện tượng quan sát được Kết luận: nghĩa là dòng điện ở nhánh đó tăng lên chậm hơn ở nhánh kia. H: Nguyên nhân nào ngăn cản không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh? - GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS và đưa ra kết luận: Ống dây chính là nguyên nhân không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh chóng. - Nêu câu C1.sgk Gv tổng hợp và đánh giá câu trả lời của các nhóm *TN2: cho HS tiến hành TN2 theo sơ đồ 41.2-sgk -H: Khi ngắt khoá K, bóng đèn sáng như thế nào? - Để chứng tỏ điều đó, Gv gơịi ý cho HS thay ống dây bằng điện trở R1 có giá trị bằng điện trở thuần của ống dây rồi ngắt K như trên.. - Đánh giá nhận xét của HS. - Căn cứ và TN trên, GV đưa ra kết luận về định nghĩa hiện tượng tự cảm: sgk/198 - Gọi và HS đứng day đọc lại định nghĩa. 2. Hoạt động 2: ( phút): Suất điện động tự cảm HS lên bảng ghi nhanh 2 CT: -Cảm ứng từ của dòng điện tròn: B= 2p .10-7 I/R -Cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây: B=4p.10-7 n I _HS trả lời: B tỉ lệ với I HS chú ý lắng nghe và tự chép vào vở theo GV. HS tiếp thu và tự ghi vào vở. * Hoạt động theo nhóm: - các nhóm thảo luận nhanh để đưa ra phương án trả lời (làm vào giấy nháp). - nhóm 1: một HS khá lên bảng trình bày -Nhóm 2: bổ sung Các nhóm còn lại nhận xét, hoặc đư a ra p/a khác mà nhóm đã thảo luận. HS thảo luận theo bàn HS trả lời câu C3 HS khác nhận xét và bổ sung. Hs theo dõi kết luận của GV Chú ý và ghi theo GV BT 41.3 vào vở. ĐVĐ: Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm. - Y/ cầu HS lên bảng viết các công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện tròn và trong ống dây. - Nhận xét gì về mối quan hệ giữa B và I trong 2 CT trên? _ Nhận xét thêm: Từ thôngF qua diện tích giới bởi mạch điện cũng tie lệ với I: F = Li Với L: là hệ số tỉ lệ và đgl hệ số tự cảm (hay độ tự cảm). GV