Giáo án Vật lý lớp 11 - Bài 23 - Từ thông. Cảm ứng điện từ

CHÖÔNG V : CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ BAØI 23: TÖØ THOÂNG. CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ Ngày : Số Tiết : PPCT: MỤC TIÊU : Về 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 Lenz. Nêu được khái niệm, giải thích được hiện tượng dòng Foucault. Hiểu được mối liên hệ giữa các hiện tượng điện và hiện tượng từ. Về kỹ 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 àGiải thích các ứng dụng trong cuộc sống của hiện tượng cảm ứng điện từ. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ : ống dây 500 vòng; nam châm thẳng, điện kế, biến trở, các dây nối. Nếu có điều kiện nên chuẩn bị tiết dạy có SDCNTT : minh họa sự biến thiên từ thông à dòng điện cảm ứng. Xem thêm các ứng dụng liên quan đến bài học và tư liệu về các khám phá liên quan. Tranh vẽ các hình 23.4 à 23.7. Phiếu học tập (nếu có) Học sinh : Xem lại bài 31 – 32 (SGK Vật Lý 9, trang 85 – 87) Chuẩn bị bài mới: xem và soạn trước các kiến thức quan trọng ( chữ đậm) TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : TIẾT 01 Ổn định lớp : Kiễm tra bài cũ : (.phút) Kiểm tra trong quá trình giảng. Giới thiệu bài mới : Giáo viên trình bày các phát minh quan trọng phục vụ trong cuộc sống, từ khi M.Faraday (1791 – 1867) khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ vào năm 1831.. Nội dung bài học : Bài 23 : TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Từ thông: Định nghĩa : f = BS cos a Nhận xét : 0o 0; 90o < a < 180o thì f < 0; a = 0o thì f = BS; a = 90o thì f = 0. Đơn vị của từ thông :Vê be (Wb) à 1Wb = 1T.1m2 Hiện tượng cảm ứng điện từ: n B a S Thí nghiệm: Kết luận : Tất cả các thí nghiệm đều có đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín biến thiên. Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện à 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 Định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng: Khảo sát chi tiết hơn các thí nghiệm : Chú ý khi so sánh: Kết luận – định luật Lenz : “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 của từ trường ban đầu qua mạch kín.” Trường hợp từ thông qua mạch kín biến thiên do chuyển động Khi từ thông qua mạch kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên. Dòng điện Foucault Thí nhiệm 1: Thí nghiệm 2: Giải thích: Tính chất của dòng Foucault: Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường, đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ. Dòng Foucault gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Joule - Lenz Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : Tìm hiểu về từ thông (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Yêu cầu Hs đọc mục I.1 SGK và hỏi o Từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường đều B được tính theo công thức nào? Nêu rõ các đại lượng trong công thức. o Có mấy các làm biến đổi f ? o Sự liên hệ giữa số đường sức từ qua diện tích S và f qua diện tích đó như thế nào? o Khi a thay đổi thì f thay đổi như thế nào? o Nhận xét các câu trả lời của HS o Chuyển ý : Khi nào có dòng điện trong mạch kín? Để trả lời câu hỏi này ta đi tìm dấu hiệu chung ở các thí nghiệm trên.. O xem SGK và trả lời các câu hỏi của GV O f = BS cos a O có 3 cách làm thay đổi S hoặc B hoặc a. O Số đường sức từ qua S tăng thì f qua S cũng tăng và ngược lại. O 0o 0; 90o < a < 180o thì f < 0; a = 0o thì f = BS; a = 90o thì f = 0. Hoạt động 2 : Tìm hiểu về hiện tượng cảm ứng điện từ (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Tiến hành các thí nghiệm về chuyển động tương đối của nam châm và ống dây tạo ra dòng điện cảm ứng ( GV nhớ 1 vài HS cùng tiến hành thí nghiệm để tạo không khí hứng thú học tập của học sinh ) o Hãy hoạt động nhóm trong 4 phút, tìm ra nguyên nhân chung làm kim điện kế bị lệch trong các thí nghiệm trên ? o Nêu câu hỏi C1; C2 o Dòng điện cảm ứng là gì ? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì ? o Vậy chiều của dòng điện cảm ứng được xác định như thế nào? O quan sát các thí nghiệm O Hoạt động nhóm à Khi f qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện. O trả lời câu hỏi C1; C2 (C1 : TN1à từ thông qua mạch tăng TN2à từ thông qua mạch kín giảm. TN3 à Chuyển động của mạch kín và nam châm làm từ thông tăng giảm. C2: Đóng ngắt khóa K sẽ làm tăng giảm từ thống qua mạch kín à xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch này ) O Mỗi khi f qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng TIẾT 02 ** KIỂM TRA BÀI CŨ: Định nghĩa và viết công thức tính từ thông ? Từ thông biến thiên phụ thuộc các yếu tố nào? Trình bày sự phụ thuộc của từ thông theo góc hợp giữa vecto pháp tuyến n và chiều của cảm ứng từ ? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì ? thế nào là dòng điện cảm ứng ? Hoạt động 3 : Tìm hiểu và vận dụng định luật Lenz về chiều dòng cảm ứng (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Yêu cầu Hs đọc phần III SGK o Phân tích các kết quả thí nghiệm , kết hợp giữa phân tích và giúp HS vận dụng các quy tắc đã học để xác định chiều của dòng điện , chiều của từ trường trong các thí nghiệm trên. oChiều dòng điện cảm ứng được xác định như thế nào? o nêu câu hỏi C3 o Nêu bài tập 5 trang 146 và hướng dẫn Hs trả lời. o chuyển ý: Nếu một khối kim loại chuyển động trong từ trường thì sao? Liệu có sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng hay không? Tác dụng ? O Xem SGK và trả lời các câu hỏi của GV O Nghe GV hướng dẫn để đị đến kết luận cuối cùng về chiều của dòng điện cảm ứng. O trả lời theo định luật Lenz. O trả lời câu C3 (C3: Nam châm từ trên xuống tới C à dòng cảm ứng nhìn từ trên xuống sẽ ngược chiều kim đồng hồ ..........) O Xem và giải bài tập 5 trang 146 Hoạt động 4 : Tìm hiểu về dòng điện Foucault (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o từ hình vẽ 23.6 và 23.7, GV trình bày các thí nghiệm về dòng điện Foucault ( Nếu có Điều kiện, ứng dụng CNTT ở đoạn này hay làm các thí nghiệm với các dụng cụ có sẳn) o Hướng dẫn Hs tìm hiểu và giải thích tác dụng của dòng Foucaul đối với chuyển động của bánh xe và khối kim loại o Dòng Foucault là gì ? o Tác dụng của dòng Foucault ? o Nêu các tính chất và ứng dụng của dòng điện Foucault ? o Phân tích cho HS các trường hợp dòng điện Foucault là có ích và trường hợp nào có hại à TH có ích : Dụng cụ đếm điện năng; hãm chuyển động của xe, nấu chảy kim loại TH có hại : làm nóng các máy phát điện, động cơ điện à tăng hao phí điện năng khi sử dụng. O Xem và theo dỏi sự trình bày của GV. O Hoạt động nhóm, giải thích sự xuất hiện của dòng điện Foucault. O dòng điện xuất hiện trong các vật dẫn khi nó chuyển động trong từ trường hoặc nằm trong từ trường biến thiên O Trình bày từ SGK O Nghe và ghi nhận Hoạt động 5 : Củng cố và dặn dò (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o yêu cầu HS xem phần tóm tắc cuối bài. o Hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi trong SGk, phía sau bài học. o Làm cách nào tính được cường độ dòng điện cảm ứng? o Xem và soạn trước bài 24 o Làm các bài tập trang 58 – SBT: 23.4 à23.9 O Nghe và ghi những chuẩn bị cho tiết sau O 3.D; 4.a ** THÔNG TIN BỔ SUNG : ** RÚT KINH NGHIỆM QUA TIẾT DẠY: