Giáo án Vật lý 11 - Tiết 60 - Suất điện động trong đoạn dây chuyển động

Tiết 60: 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. 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: Hoat động 1 : Kiểm tra bài cũ : 1/ Phát biểu định luật Lenxo về chiều dòng điện cảm ứng 2/ Định luật Fa ra dây về cảm ứng điện từ ? 1. Hoạt động 2: ( phút): Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 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. 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. 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 2. Hoạt động 3: ( phút): Xác định hai cực của nguồn điện. Quy tắc bàn tay phải. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 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. 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. 2. Quy tắc bàn tay phải: (sgk/190) 3. Hoạt động 4: ( phút): Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 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 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. 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 : . . 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. Hoạt động 5: ( phút): Máy phát điện Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 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. 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 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). 5. Hoạt động 6: ( phút): Củng cố và vận dụng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh 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. 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. 6. Hoạt động 6: ( phút): Giao BTVN Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh BTVN : Bài 3,4/193.sgk Bài .sbt Ghi BTVN vào vở.