Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn Tiết 64 + 65 CHƯƠNG V - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BÀI 23 TỪ THƠNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Viết được công thức và hiểu được ý nghóa vật lý của từ thông. + Phát biểu được đònh nghóa và hiểu được khi nào thì có hiện tượng cảm ứng điện từ. + Phát biểu được đònh luật Len-xơ theo những cách khác nhau và biết vận dụng để xác đònh chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau. + Phát biểu được đònh nghóa và nêu được một số tính chất của dòng điện Fu-cô. 2. Kĩ năng - VËn dơng ®ỵc ®Þnh lt Len-x¬ ®Ĩ x¸c ®Þnh ®ỵc chiỊu dßng ®iƯn c¶m øng trong ¸cc trêng hỵp kh¸c nhau. 3. Thái độ - Học sinh có thái độ hứng thú học tập, tích cực tìm hiểu thực tế về vấn đề vừa học; II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Chuẩn bò các hình vẽ về các đường sức từ trong nhiều ví dụ khác nhau. + Chuẩn bò các thí nghiệm về cảm ứng từ. 2. Học sinh + Ôn lại về đường sức từ. + So sánh đường sức điện và đường sức từ. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cơ bản Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới - Ta biết rằng dòng điện sinh ra từ trường. Vậy từ trường có sinh ra dòng điện hay khơng ? Nếu có thì trong điều kiện nào? Hơm nay chúng ta sẽ nghiên cứu? - Học sinh nhận thức vấn đề cần nghiên cứu trong bài học Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm từ thơng - Giả sử một đường cong phẳng kín ( C ) là chu vi giới hạn bởi một mặt có diện tích ( S), mặt đó được đặt trong một từ trường đều → B , trên đường vng góc mặt (S), xác định vecto pháp tuyến n r gọi là vecto pháp tuyến dương, gọi ( , )B n α = ur r thì đại lượng . .B SΦ = cos α gọi là từ thơng qua mặt S. - Nếu có N vòng dây kín nối tiếp nhau thì từ thông được tính như thế nào? - Từ thơng phụ thuộc vào những yếu tố nào? GV: BiƯn ln c¸c trêng hỵp cã thĨ cã cđa tõ th«ng? Tõ ®ã cho biÕt tõ th«ng cã ph¶I ®¹i lỵng ®¹i sè kh«ng? T¹i sao? - HS theo dõi và ghi nhận khái niệm từ thơng. * Nếu có N vòng dây kín : . . .N B S Φ = cos α - HS trả lời: từ thơng phụ thuộc vào cảm ứng từ B, tiết diện S và góc ( , )B n α = ur r - HS biện luận: α >90 0 0<→ φ α <90 0 0>→ φ I. Từ thông 1. Đònh nghóa -Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: Φ = BScosα Với α là góc giữa pháp tuyến → n và → B . * Nếu có N vòng dây kín : . . .N B S Φ = cos α - Tõ th«ng lµ 1 ®¹i lỵng ®¹i sè: α >90 0 0<→ φ α <90 0 0>→ φ BS=→= =→= φα φα 0 090 0 Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn GV: Tõ th«ng ®ỵc ®o b»ng ®¬n vÞ nµo? BS=→= =→= φα φα 0 090 0 Vậy từ thơng là một đại lượng đại số. - HS trả lời: Đơn vò của từ thông : Wb ( vê be). * Đơn vò từ thông : Wb ( vê be). Hoạt động 3: Tìm hiểu về hiện tượng cảm ứng điện từ - GV u cầu HS xác định chiều dương trên mạch kín (C ) phù hợp với chiều đường sức từ của nam châm S-N theo quy tắc nắm tay phải. - GV thực hiện thí nghiệm 1, u cầu HS quan sát hiện tượng và nhận xét chiều dòng điện trong mạch . - GV tiếp tục làm thí nghiệm 2, 3 , u cầu HS quan sát hiện tượng và nêu nhận xét? - GV làm thí nghiệm 4, u cầu HS quan sát và nêu nhận xét? - GV hướng dẫn HS làm câu C1, C2. - GV: trong các thí nghiệm trên, ta thấy có nhiều ngun nhân dẫn đén xuất hiện dòng điện trong mạch. Vậy đâu là ngun nhân chung nhất để sinh ra dòng điện trên? - GV kết luận: mỗi khi từ thơng qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. - Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong trường hợp nào? - HS xác định chiếu dương trên mạch kín (C ) . - HS thảo luận và trả lời: khi nam châm dịch chuyển lại gần (C ) thì làm kim điện kế lệch ( có dòng điện) . dòng điện i trong mạch ngược với chiều dương đã chọn. - HS thảo luận và trả lời: khi cho nam châm dịch chuyển ra xa (C ) thì kim điện kế lệch ( có dòng điện). dòng điện này ngược chiều với dòng điện trong thí nghiệm 1. - HS thảo luận và trả lời: khi thay đổi cường độ dòng điện thì trong mạch ( C ) cũng xuất hiện dòng điện. - HS làm câu C1 và C2. - HS thảo luận và trả lời: khi từ thơng qua mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện dòng điện. - HS lĩnh hội hiện tượng cảm ứng điện từ - HS trả lời: dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện khi từ thơng qua mạch kín biến thiên ( thay đổi). II. Hiện tượng cảm ứng điện từ 1. Thí nghiệm a) Thí nghiệm 1 Cho nam châm dòch chuyển lại gần vòng dây kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện. b) Thí nghiệm 2 Cho nam châm dòch chuyển ra xa mạch kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1. c) Thí nghiệm 3 Giữ cho nam châm đứng yên và dòch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết quả tương tự. d) Thí nghiệm 4 Thay nam châm vónh cửu bằng nam châm điện. Khi thay đổi cường độ dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) cũng xuất hiện dòng điện. 2. Hiện tượng cảm ứng điện từ + Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện 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. Hoạt động 4: Xây dựng định luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng - GV u cầu HS nhắc lại cách chọn chiều dương trên mạch kín C - Khi ®a nam ch©m SN l¹i gÇn (C) nh h×nh 23.3a th× tõ th«ng qa (C) t¨ng hay gi¶m? KÕt qu¶ thÝ nghiƯm cho biÕt dßng ®iƯn c¶m øng cã chiỊu nh thÕ nµo? - HS nhắc lại chiều dương trên mạch kín (C ). - HS tr¶ lêi: Tõ th«ng t¨ng vµ dßng ®iƯn c¶m øng cã chiỊu ngỵc víi chiỊu d¬ng trªn (C) - HS tr¶ lêi: Tõ th«ng qua (C) III. Đònh luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng 1. §Þnh lt - Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn - Khi ®a nam ch©m SN ra xa (C) nh h×nh vÏ th× tõ th«ng qua (C) t¨ng hay gi¶m? Dßng ®iƯn c¶m øng cã chiỊu nh thÕ nµo? - Khi dßng ®iƯn c¶m øng xt hiƯn th× còng sinh ra tõ trêng, gäi lµ tõ trêng c¶m øng. Tõ trêng do nam ch©m g©y ra gäi lµ tõ trêng ban ®Çu. VËy gi÷a hai tõ trêng nµy cã mèi quan hƯ nh thÕ nµo? - Qua c¸c thÝ nghiƯm trªn ta thÊy tõ trêng c¶m øng lu«n xt hiƯn ®Ĩ chèng l¹i sù biÕn thiªn cđa tõ trêng ban ®Çu qua m¹ch kÝn. §ã chÝnh lµ néi dung ®Þnh lt Len- x¬. - GV u cầu 1 HS đọc nội dung định luật Len – xơ. - GV phân tích để HS thấy được sự hình thành các cực Bắc và Nam và tương tác giữa các nam châm khi có sự dịch chuyển. - GV u cầu HS nêu cách phát biếu khác của định luật Len – xơ. gi¶m vµ dßng ®iƯn c¶m øng cïng chiỊu víi chiỊu d¬ng trªn (C). - HS th¶o ln nhãm ®a ra nhËn xÐt cđa m×nh: Khi tõ th«ng t¨ng th× tõ trêng c¶m øng ngỵc chiỊu víi tõ trêng ban ®Çu. Khi tõ th«ng gi¶m th× tõ trêng c¶m øng cïng chiỊu víi tõ tr¬ng ban ®Çu. - HS nêu định luật Len - xơ. - HS theo dõi và lĩnh hội. - HS nêu cách phát biếu khác của định luật Len - xơ. chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín. 2. Trêng hỵp tõ th«ng qua (C) biÕn thiªn do chun ®éng - Khi từ thông qua mạch kín (C) 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. Hoạt động 5: Tìm hiểu dòng điện Fu – cơ ( FOUCAULT) - GV th«ng b¸o: Thùc nghiƯm còng chøng tá r»ng dßng ®iƯn c¶m øng còng xt hiƯn trong c¸ch khèi kim lo¹i khi nh÷ng khèi nµy chun ®éng trong mét tõ trêng hc ®Ỉt trong tõ trêng biÕn thiªn theo thêi gian. Nh÷ng dßng ®iƯn ®ã gäi lµ dßng ®iƯn Fu-c«. - Nªu c©u hái: Dßng ®iƯn Fu-c« lµ g×? - Lµm thÝ nghiƯm víi b¸nh xe kim lo¹i chun ®éng trong tõ trêng, yªu cÇu HS quan s¸t hiƯn tỵng. - Nªu c©u hái: H·y m« t¶ hiƯn t- ỵng khi cha cã dßng ®iƯn vµ khi cã dßng ®iƯn vµo nam ch©m? - Lµm thÝ nghiƯm víi khèi kim lo¹i chun ®éng trong tõ trêng. - Nªu c©u hái: H·y m« t¶ hiƯn t- ỵng khi cha cã dßng ®iƯn vµ khicã dßng ®iƯn ch¹y vµo nam ch©m? - H·y gi¶i thÝch hiƯn tỵng nãi trªn? - Yªu cÇu HS ®äc mơc tÝnh chÊt vµ c«ng dơng cđa dßng ®iƯn Fu-c« vµ tr¶ lêi c¸c c©u hái sau: 1. Dßng ®iƯn Fu-c« cã nh÷ng tÝnh chÊt g×? 2. KĨ nh÷ng øng dơngcđa dßng ®iƯn Fu-c«. - Nghe GV th«ng b¸o kiÕn thøc, ®äc SGK ®Ĩ tr¶ lêi c©u hái cđa GV. - Tr¶ lêi: Dßng ®iƯn c¶m øng xt hiƯn trong khèi kim lo¹i khi nã chun ®éng trong tõ trêng hc ®ỵc ®Ỉt trong tõ trêng biÕn thiªn gäi lµ dßng ®iƯn Fu-c«. - Quan s¸t GV lµm thÝ nghiƯm. - Tr¶ lêi : Khi cha cã dßng ®iƯn ch¹y vµo nam ch©m b¸nh xe quay b×nh thêng. Khi cã dßng ®iƯnn vµo nam ch©m b¸nh xe quay chËm l¹i vµ bÞ h·m l¹i. - Tr¶ lêi: nếu chưa có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay nhanh xung quanh mình nó. Nếu có dòng điện đi vào nam châm, khi thả ra khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại. - HS vận dơng kiÕn thøc vỊ dßng ®iƯn F-c« vµ ®Þnh lt Len-x¬ ®Ĩ gi¶i thÝch. Suy ra lùc h·m ®iƯn tõ. - §äc SGK th¶o ln nhãm, cư ®¹i diƯn nhãm tr¶ lêi lÇn lỵt c¸c c©u hái ®a ra. IV. Dòng điện Fu-cô 1. §Þnh nghÜa Dßng ®iƯn Fu-co: lµ dßng ®iƯn c¶m øng xt hiƯn trong c¸c khèi kim lo¹i khi nh÷ng khèi nµy chun ®éng trong mét tõ trêng hc ®ỵc ®Ỉt trong 1 tõ trêng biªn thiªn theo thêi gian. 2. Thí nghiệm 3 Tính chất và công dụng của dòng Fu-cô a. Tính chất - Làm xuất hiện ở khối kim loại chuyển động trong từ trường lực hãm điện từ. - Gây hiệu ứng tỏa nhiệt b. Ứng dụng - Sử dụng lực hãm điện từ trong các bộ phanh điện từ. - Sử dụng hiệu ứng tỏa nhiệt trong các lò cảm ứng để nung nấu kim loại. c. Để giảm hao phí năng lượng do dòng điện Fu – cơ cớ thể tăng điện trở khối kim loại. Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn 3. Nªu c¸ch kh¾c phôc dßng ®iÖn Fu –c«. - X¸c nhËn c©u tr¶ lêi ®óng. - HS ghi c¸c kÕt luËn cña GV Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm từ thông? - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ? - Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về dòng điện Foucault và những ảnh hưởng của nó trong kĩ thuật. - Làm các bài tập: 3, 4, 5 trong SGK và các bài tập trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY Tiết 66 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Giúp học sinh lại biểu thức định nghĩa từ thông và định luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng. 2. Kỹ năng - Vận dụng được biểu thức định nghĩa từ thông để giải một số bài tập đơn giản. - Vận dụng được định luật Len –xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch điện. 3. Giáo dục - HS học tập tích cực, tham gia giải bài tập, cẩn thận trong tính toán. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các bài tập về từ thông và các bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng. 2. Học sinh Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn - Làm trước các bài tập ở nhà và một số bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cơ bản Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ. - GV gọi HS lên trả lời - GV gọi HS nhận xét. GV nhận xét và cho điểm - HS nghe GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ. - HS lên bảng trả lời - HS nghe GV nhận xét Câu hỏi - Hiện tượng cảm ứng điện từlà gì? Phát biểu định luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng? Hoạt động 2 : Hệ thống kiến thức - GV u cầu HS nêu biểu thức tính từ thơng qua mặt S. - GV u cầu HS nêu phương pháp xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch điện. - HS nhớ lại kiến thức và trả lời: Φ = BScosα Với α là góc giữa pháp tuyến → n và → B . - HS nhớ lại kiến thức và trả lời. I. Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập 1. Từ thơng Φ = BScosα Với α là góc giữa pháp tuyến → n và → B . 2. Phương pháp xác định chiều dòng điện cảm ứng - Nếu Φ tăng thì dòng điện ic tạo từ trường c B ur ngược chiều với từ trường ban đầu B ur . - Nếu Φ giảm thì dòng điện ic tạo từ trường c B ur cùng chiều với từ trường B ur ban đầu. * Dựa vào chiều của c B ur để suy ra chiều dòng điện cảm ứng. Hoạt động 3: Giải bài tập Bài 1: Một khung dây có 500 vòng, diện tích mỗi vòng là 20cm 2 . Đặt khung dây vào trong từ trường đều B ur hợp với mặt phẳng khung dây 60 o . Từ thơng xun qua khung dây là 0,45 Wb. Tính độ lớn cảm ứng từ. - GV u cầu HS ghi chép bài tập và tiến hành giải bài tập. - GV u cầu HS sử dụng cơng thức tính từ thơng để suy ta cảm ứng từ B. Bài 2: Một vòng dây dẫn phẳng giới hạn bở diện tích 5 cm2 đặt trong từ trường đều có B = 0,1T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với vecto B ur một góc 30º. Tính từ thơng qua diện tích S. - GV u cầu HS ghi chép bài - HS ghi chép bài tập vào vở và tiến hành giải bài tập. - HS vận dụng cơng thức tính từ thơng để xác định cảm ứng từ B. 4 0,45 0,3 3 3 500.20.10 . 2 B T − = = - HS ghi chép bài tập vào vở và tiến hành giải bài tập. - HS xác định góc: Giải Ta có: Φ = N.BScosα Suy ra: . os B B Sc φ α = với ( ) , 90 60 30 o B n α = = − = uur r Vậy: 4 0,45 0,3 3 3 500.20.10 . 2 B T − = = Giải - Vecto B ur hợp với mặt phẳng vòng dây một góc 30º nên ( ) , 90 30 60 o B n α = = − = uur r Ta có:Φ = BScosα = 0,1.10 -4 cos60 = 25.10 -6 T. Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn tập và tiến hành giải bài tập. - GV u cầu xác định góc và sử dụng cơng thức tính từ thơng để xác định cảm ứng từ B. Bài tập 3: Một khung dây tròn đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,06T sao cho mặt phẳng khung dây vng góc với đường sức từ. Từ thơng qua khung dây là 1,2.10-5 Wb. Tính bán kính vòng dây. - GV u cầu HS ghi chép bài tập và tiến hành giải bài tập. - GV u cầu HS sử dụng cơng thức tính từ thơng và liên hệ giữa diện tích và bán kính vòng dây để tìm kết quả. Bài 4: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần. - GV u cầu HS ghi chép bài tập và tiến hành giải bài tập. ( ) , 90 30 60 o B n α = = − = uur r - HS tính cảm ứng từ B: Φ = BScosα = 0,1.10 -4 cos60 = 25.10 -6 T. - HS ghi chép bài tập vào vở và tiến hành giải bài tập. - HS dùng cơng thức: Φ = BS = B. π .r 2 Suy ra: 5 3 1.2.10 8.10 . 0,06.3,14 r m B φ π − − = = = - HS ghi chép bài tập vào vở và tiến hành giải bài tập. - HS sử dụng định luật Len – xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng. Giải - Theo bài ra thì ( ) , 0 o B n α = = uur r Ta có: Φ = BS = B. π .r 2 Suy ra: 5 3 1.2.10 8.10 . 0,06.3,14 r m B φ π − − = = = Giải - Vận dụng đinh luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng thì dòng điện có chiều A B C D→ → → Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò - Nắm được biểu thức định nghĩa từ thơng và định luật Len xơ về chiều dòng điện cảm ứng. - Làm một số bài tập về từ thơng và các bài tập vê chiều dòng điện cảm ứng. - Đọc và chuẩn bài: Suất điên động cảm ứng. IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY Tiết 67 BÀI 24 - SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được đònh nghóa suất điện động cảm ứng. - Viết được biểu thức C NB S e t t α ∆Φ = = ∆ ∆ . .cos . - Nắm được qui ước về dấu của e C theo Φ . - Chỉ ra được sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ. 2. Kĩ năng - VËn dơng ®ỵc c«ng thøc tÝnh st ®iƯn ®éng c¶m øng ®Ĩ gi¶i ®ỵc mét sè bµi tËp cã liªn quan 3. Thái độ - Học sinh có thái độ nhìn nhận sâu sắc về suất điện động cảm ứng, liên hệ với việc sản xuất điện năng trong thực tế. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận C B B ur D A Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn - Chuẩn bò một số thí nghiệm về suất điện động cảm ứng. 2. Học sinh - Ôn lại khái niệm về suất điện động của một nguồn điện. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cơ bản Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới - Trong bài học trước, ta đã biết khi từ thơng qua mạch kín biến thiên thì trong mạch suất hiện dòng điện cảm ứng. Sự suất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín tương đương với sự tồn tại suất điện động cảm ứng. Vậy suất điện động cảm ứng tính như thế nào? - HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu trong bài học. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm suất điện dộng cảm ứng và định luật Fa – ra – đay. - GV u cầu HS nhắc lại hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? - Sự suất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín chứng tỏ điều gì? - Sự xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch kín như trên gọi là suất điện động cảm ứng. - GV gọi HS làm câu C1. - Nªu vÊn ®Ị: §é lín cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng cã phơ thc vµo sù biÕn thiªn tõ th«ng kh«ng? NÕu cã th× phơ thc nh thÕ nµo? + Gi¶ sư cã m¹ch kÝn (C) dÞch chun trong tõ trêng, tõ th«ng qua mach biÕn thiªn mét lỵng ∆Φ trong kho¶ng thêi gian ∆t, trong m¹ch xt hiƯn dßng ®iƯn c¶m øng i. + Trong sù dÞch chun nµy lùc tõ t¸c dơng lªn m¹ch thùc hiƯn mét c«ng ∆A = i∆Φ c¶n trë chun ®éng cđa m¹ch, §Ĩ thùc hiƯn sù dÞch chun nµy ph¶i cã ngo¹i lùc sinh c«ng ∆A / = - ∆A = - i∆Φ (1) + C«ng ∆A / cã ®é lín b»ng phÇn n¨ng lỵng bªn ngoµi cung cÊp cho m¹ch (C) vµ ®ỵc chun hãa thµnh ®iƯn n¨ng cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng e c , nªn: ∆A / = e c .i. ∆t (2) + Tõ (1) vµ (2) , cã e c = - t∆ ∆Φ (3) - HS trả lời: là hiện tượng xuất hiện dòng điện csmr ứng trong mạch kín khi từ thơng qua mạch kín biến thiên. - HS trả lời: nó chứng tỏ trong mạch kín xuất hiện suất điện động để sinh ra dòng điện đó. - HS lĩnh hội -HS làm câu C1. - HS dự đốn câu trả lời. - HS chú ý nghe giảng. - HS chú ý nghe GV giảng. - HS theo dõi bài giảng. I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín 1. Đònh nghóa - Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. 2. Đònh luật Fa-ra-đây - Suất điện động cảm ứng: e C = - t∆ ∆Φ Nếu chỉ xét về độ lớn của e C thì: |e C | = | t∆ ∆Φ | Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó. Nếu mạch kín (C ) gồm N vòng dây giống nhau thì: e C = - N. t∆ ∆Φ Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn - TØ sè t∆ ∆Φ cho biÕt ®iỊu g×? - Hái: §é lín cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng phơ thc u tè nµo? ViÕt c«ng thøc tÝnh st ®iƯn ®éng c¶m øng? - Th«ng b¸o: §é lín cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng xt hiƯn trong m¹ch kÝn tỉ lƯ víi tèc ®é biÕn thiªn tõ th«ng qua m¹ch kÝn ®ã. Ph¸t biĨu nµy lµ néi dung c¬ b¶n cđa hiƯn tỵng c¶m øng ®iƯn tõ, lµ néi dung ®Þnh lt Fa-ra-®©y. - Tr¶ lêi: Tèc ®é biÕn thiªn tõ th«ng qua m¹ch - Tr¶ lêi: Tèc ®é biÕn thiªn tõ th«ng. t e c ∆ ∆Φ = - HS ghi nhận định luật Fa- ra -day Hoạt động 3: Tìm hiểu quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len – xơ - Nªu c©u hái: DÊu ( - ) trong c«ng thøc e c = - t∆ ∆Φ nãi lªn ®iỊu g×? - Hái: T¹i sao khi x¸c ®Þnh tõ th«ng trong m¹ch kÝn ta ph¶i chän chiỊu ( + ) trªn m¹ch ®ã? - Yêu cầu học sinh xác đònh chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong (C) trong 2 trường hợp khi: + Xét khi Φ t¨ng. +Xét khi Φ giảm. Yêu cầu học sinh thực hiện C3. - HS Tr¶ lêi: DÊu ( - ) chøng tá chiỊu suất ®iƯn động c¶m øng ng- ỵc víi chiỊu biÕn thiªn tõ th«ng. - HS tr¶ lêi: ViƯc chän chiỊu ( + ) trªn (C) , ®Ĩ tÝnh tõ th«ng Φ qua m¹ch kÝn (C). + NÕu Φ t¨ng th× e c < 0 : ChiỊu cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng ngỵc chiỊu víi chiỊu d¬ng trªn m¹ch. + NÕu Φ gi¶m th× e c > 0: ChiỊu cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng lµ chiỊu d¬ng cđa m¹ch. - HS l m à câu C3. II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và đònh luật Len-xơ NÕu Φ t¨ng th× e c <0: chiỊu cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng ngỵc víi chiỊu cđa m¹ch NÕu Φ gi¶m th× e c >0: chiỊu cđa st ®iƯn ®éng c¶m øng cïng víi chiỊu cđa m¹ch ⇒ St ®iƯn déng c¶m øng hoµn toµn phï hỵp víi ®Þnh lt Len-x¬ Hoạt động 4: Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điệ từ - Phân tích cho học sinh thấy bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ và sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ. - Giáo viên khắc sâu vai trò và ý nghĩa to lớn của định luật cảm ứng điện từ Faraday trong khoa học kĩ thuật và trong đời sống. - HS Nắm được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ. - Biết cách lí giải các đònh luật cảm ứng điện từ bằng đònh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. ( sự chuyển hóa cơ năng thành điện năng). - Nắm được ý nghóa to lớn của đònh luật Fa-ra-đây. III. Chun ho¸ n¨ng lỵng trong hiƯn tỵng c¶m øng ®iƯn tõ - B¶n chÊt cđa hiƯn tỵng c¶m øng ®iƯn tõ trong c¸c hiƯn tỵng trªn lµ qu¸ tr×nh hcun hãa c¬ n¨ng thµnh ®iƯn n¨ng Hoạt đơng 5: Củng cố, dặn dò - §Þnh nghÜa st ®iƯn ®éng, §Þnh lt Fa-ra-®©y - Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Fa – ra –đay. - Làm các bài tập trong SGK và các bài tập trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn Tiết : 68 + 69 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Giúp HS củng cố, khắc sâu kiến thức về suất điện động cảm ứng: biểu thức định luật Fa- ra –đay. - Nắm lại phương pháp xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch kín. 2. Kỹ năng - Vận dụng được biểu thức suất điện động cảm ứng để giải một số bài tập về suất điện động cảm ứng. 3. Giáo dục - HS học tập tích cực, tham gia giải bài tập, cẩn thận trong tính toán. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các bài tập trong SGK và một số bài tập về suất điện động cảm ứng. 2. Học sinh - Làm trước các bài tập ở nhà và một số bài tập về suất điện động cảm ứng. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung cơ bản Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ. - GV gọi HS lên trả lời - GV gọi HS nhận xét. GV nhận xét và cho điểm - HS nghe GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ. - HS lên bảng trả lời - HS nghe GV nhận xét Câu hỏi Định nghĩa suât điện động cảm ứng? Phát biểu và viết biểu thức định luật Fa – ra – dây? Hoạt động 2 : Hệ thống kiến thức I. Hệ thống kiến thức và phương Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV: T Hng Sơn - GV giới thiệu dạng bài tập về cảm ứng điện từ. - GV nêu phương pháp giải dạng bài toán xác định suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng. - HS lĩnh hội và ghi nhớ. - HS lĩnh hội và ghi nhớ phương pháp giải dạng bài tập về suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng. pháp giải bài tập Dạng: Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng. - Tính độ biến thiên từ thông φ ∆ trong khoảng thời gian t∆ . - Xác đinh suất điện động cảm ứng |e C | = N. | t∆ ∆Φ | - Tính dòng điện cảm ứng bằng cách dùng định luật Ôm toàn mạch, nếu mạch chỉ có điện trở R thì c c e i R = Hoạt đông 3: Giải bài tập - GV gọi HS giải bài tập 4 trang 152 trong SGK. - GV yêu cầu HS tính suất điện động cảm ứng. - GV yêu cầu HS sử dụng công thức tính suất điện động cảm ứng điện từ để giải bài tập. - GV gọi HS giải bài tập 4 trang 152 trong SGK. - GV yêu cầu HS tính suất điện động cảm ứng trong khung dây. Bài 1: Một cuộn dây có N = 100 vòng, diện tích của mỗi vòng 25cm 2 . hai đầu cuộn dây được nối với điện kế, trong thời gian 0,5t s∆ = đặt cuộn dây đó vào trong một từ trường đều có B = 10 -2 T có đường sức từ song song với cuộn dây. a/ Tính độ biến thiên từ thông. b/ Tính suất điện động cảm ứng trong cuộn dây. c/ Tính cường độ dòng điện qua điện kế, biết dây có điện trở 50 Ω . - HS lên bảng giải bài tập. - HS tính suất điện động cảm ứng. e c = r.i = 2.5 = 10V - HS lên bảng giải bài tập. - HS tính suất điện động cảm ứng ( ) 2 . 0,5.0,1 0,1 0,05 c B S e V t t φ ∆ ∆ = = = = ∆ ∆ - HS ghi chép bài tập vào vở, tiến hành giải bài tập. - HS tính độ biến thiên từ thông qua cuôn dây là: 1 2 2 4 3 0 . . . os 1000.10 .25.10 25.10 W N B S c b φ φ α − − − = = = = BT4/ 152 – sgk Giải - Suất điện động cảm ứng: e c = r.i = 2.5 = 10V - Độ biến thiên từ thông qua mạch ( ) 3 2 . 10 10 / 10 c c B S e t t e B T s t s φ − ∆ ∆ = = ∆ ∆ ∆ ⇒ = = = ∆ BT5/152 – sgk Giải - Suất điện động cảm ứng trong khung là: ( ) 2 . 0,5.0,1 0,1 0,05 c B S e V t t φ ∆ ∆ = = = = ∆ ∆ Giải a/ Độ biến thiên từ thông 2 1 φ φ φ ∆ = − trong đó: 1 2 2 4 3 0 . . . os 1000.10 .25.10 25.10 W N B S c b φ φ α − − − = = = = Vậy 3 25.10 Wb φ − ∆ = b/ Suất điện động cảm ứng Ta có: Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận [...]... Vật Lý 11 - GV cho HS ghi chép bài tập vào vở và u cầu HS giải bài tập Ban cơ bản ec = N - HS tính suất điện động cảm ứng GV u cầu HS tính độ biến thiên từ thơng GV: Tạ Hờng Sơn ec = N ∆φ 25. 10 −3 = 1000 = 50 V ∆t 0 ,5 - GV u cầu HS tính suất điện - HS tính dòng điện cảm ứng: động cảm ứng trong cuộn dây e 50 ic = c = = 1V R 50 - GV u cầu HS tính dòng điện qua điện kế ∆φ 25. 10 −3 = 1000 = 50 V ∆t 0 ,5. .. −3 .52 = 5. 10 −2 J 2 Hoạt động 3: Củng cố, dặn dò - Nắm được các kiến thức cơ bản đã hệ thống trong bài học - Ơn tạp và làm các bài tập trong chương 4 và chương 5 - Chuẩn bị kiểm tra 1 tiết trong tiết sau IV RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY - Từ thơng qua ống dây được tính như thế nào? Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận GV: Tạ Hờng Sơn - Từ thơng qua mỗi vòng dây φ 2.10−2 φ1 = = = 4.10 5 Wb N 50 0... Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận ⇒L= etc = 0,2 = 4.10 −3 H 50 ∆i ∆t a/ Từ thơng qua ống dây φ = L.i = 4.10 −3 .5 = 2.10 −2 Wb Giáo án Vật Lý 11 vở và u cầu HS giải bài tập - Độ tự cảm được tính như thế nào? Ban cơ bản ∆i etc = L ∆t ⇒L= etc = 0,2 = 4.10 −3 H 50 ∆i ∆t - HS tính từ thơng qua ống dây: −3 −2 - Năng lượng từ trường trong ống φ = L.i = 4.10 5 = 2.10 Wb dây được tính bằng cơng thức nào? - HS tính... sử dụng cơng cảm: i ∆i etc = L = 25. 10 −3 a = 0, 75V thức tính độ lớn suất điện động ∆t 0,01 i ∆i etc = L = 25. 10 −3 a = 0, 75V tự cảm để giải bài tập ∆t 0,01 - GV kết luận bài tốn Bài1: Một ống dây hình trụ không có lõi dài l = 0,2m gồm N = 103 vòng dây, diện tích mỗi vòng là S = 10-2 m2 a.Tính độ tự cảm của ống dây b.Dòng điện trong cuộn dây tăng đều từ 0 đến 5A trong 0,1s.Tính suất điện động tự... lớn suất điện động tự cảm 1 W = L.i 2 = 0, 7 85( J ) được tính bằng cơng thức nào? 2 - Năng lượng từ trường trong ống dây được tính bằng cơng Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận etC = L ∆i 5 = 6, 28.10−2 = 3,14(V ) ∆t 0,1 c/ Năng lượng từ trường tích lũy trong ống dây: 1 W = L.i 2 = 0, 7 85( J ) 2 Giải a/ Cảm ứng từ B trong lòng ống dây Giáo án Vật Lý 11 thức nào? Ban cơ bản - HS ghi chép bài tập... trụ - Nắm được suất điện động tự cảm và năng lượng từ trường trong ống dây tự cảm - Làm một số bài tập trong chương V - Chuẩn bị tiết ơn tập chương để kiểm tra 1 tiết IV RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY Tiết 72 ƠN TẬP CHƯƠNG V I MỤC TIÊU 1 Kiến thức - Giúp HS nắm vững các kiến thức cơ bản trong chương V: từ thơng – cảm ứng điện từ; hiện tượng cảm ứng điện từ; suất điện động cảm ứng; định luật Len – xơ... tượng tự cảm 2 Kỹ năng - HS vận dụng được các kiến thức tổng hợp trong chương để giải một số bài tập cơ bản trong chương V 3 Giáo dục - HS học tập tích cực, tham gia trả lời câu hỏi II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên - Hệ thống kiến thức trong chương một cách hệ thống khoa học và logic 2 Học sinh - Ơn lại tồn bộ các kiến thức cơ bản đã học trong chương III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh... hành giải bài tập ρ = 1, 75. 10−8 Ω.m ống dây đó ∆B π d 2 = N = 7, 85. 10 −2 V được đặt trong từ trường đều có ∆t 4 u r vecto cảm ứng B song song với a/ Năng lượng tích lũy trong tụ - HS tính suất điện động cảm ứng điện: trục hình trụ, có độ lớn tăng dần đều theo thời gian với quy luật 1 1 W = C.U 2 = Cec 2 = 30,8.10 −8 J 2 2 Trường THPT Ngơ Quyền – Phú Q – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 ∆B = 10−2 T / s ∆t... lên bảng giải bài tập theo tập 6 trang 157 trong SGK u cầu GV - GV u cầu HS sử dụng cơng - HS tính được: thức tính độ tự cảm của ống dây N2 L = 4π.10-7.µ .S = 0,079(H) để giải bài tập l Độ tự cảm của ống dây: N2 L = 4π.10-7.µ .S l (10 3 ) 2 -7 = 4π.10 π.0,12 = 0,079(H) 0 ,5 Bài 7/ 157 – sgk - GV gọi HS lên bảng giải bài - HS lên bảng giải bài tập theo tập 6 trang 157 trong SGK Độ lớn suất điện động tự... cảm? - Năng lượng từ trường trong ống dây tự cảm được tính như thế nào? Hoạt động 2: Giải bài tập Bài tập: Trong lúc đóng khó K, dòng điện biến thiên 50 A/s thì suất điện động tự cảm xuất hiên trong ống dây là 0,2V Biết ống dây có 50 0 vòng, khi có dòng điện 5A chạy qua ống dây, hãy tính: a/ Từ thơng qua ống dây và qua mỗi vòng dây b/ Năng lượng từ trường trong ống dây Ban cơ bản GV: Tạ Hờng Sơn Hiện . 3 2 2 1 .4.10 .5 5.10 2 J − − = - Từ thông qua mỗi vòng dây 2 5 1 2.10 4.10 W . 50 0 b N φ φ − − = = = b/ Năng lượng từ tường trong ống dây: W = 2 1 Li 2 = 3 2 2 1 .4.10 .5 5.10 2 J − − = Hoạt. . os 1000.10 . 25. 10 25. 10 W N B S c b φ φ α − − − = = = = Vậy 3 25. 10 Wb φ − ∆ = b/ Suất điện động cảm ứng Ta có: Trường THPT Ngô Quyền – Phú Quý – Bình Thuận Giáo án Vật Lý 11 Ban cơ bản GV:. thời gian với quy luật - HS tính suất điện động cảm ứng 3 25. 10 . .1000 50 0 ,5 c e N V t φ − ∆ = = = ∆ - HS tính dòng điện cảm ứng: 50 1 50 c c e i V R = = = - HS ghi chép bài tập vào vở, tiến hành