TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Tiết : Bài 62 : HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM NĂNG LƯỢNG CỦA TỪ TRƯỜNG I MỤC TIÊU : Hiểu chất tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch Nắm vận dụng công thức xác định hệ số tự cảm ống dây, công thưc xác định suất điện động tự cảm ống dây, xông thức xác định suất điện động tự cảm Hiểu từ trường có lượng Vận dụng công thức xác định lượng từ trường ống dây công thức xác định mật độ lượng từ trường GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -1 /16 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 II PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm nêu vấn đề III THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : IV TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHÂN PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN THỜI NỘI DUNG GHI BẢNG GHI HỌC SINH PHỐI HOẠT ĐÔNG CỦA CHÚ TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN GIAN Kiểm tra Trả lời câu hỏi SGk Kiểm tra đánh giá cũ kiến thức Làm tập 1,2,3, SGK cũ liên quan với GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -2 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 (3’) Hiện tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm a) Nghiên Thí nghiệm Trong mục SGK đưa hai thí cứu nghiệm tượng tự cảm Đây lă hai thí nghiệm có tính kinh điển,  Bố trí thí nghiệm sơ đồ hình 62.1 SGK cũ dùng hai thí nghiệm Sơ đồ hình 62.1 SGK sơ đồ Đ1 R thí nghiệm tượng tự cảm Ñ2 L , R đóng mạch ; sơ đồ hình 62.2 SGK thí nghiệm tượng tự k cảm ngắt mạch  Nhận xét : Khi đóng cơng tắc K ta nhận thấy bóng đèn Đ1 sáng lên, cịn bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ điện trở hai nhánh giống GV : ĐỖ HIẾU THẢO Đối với thí nghiệm hình 62.1 SGK, Gv cần nhấn mạnh để học sinh ý bóng đèn hai nhánh  VẬT LÝ PB 11: 62 -3 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 giống điện trở hai nhánh Mặc dù vậy,  Giải thích Khi đóng cơng tắc, dịng điện đóng mạch, bóng đèn hai nhánh có hai nhánh tăng (lúc đầu I = 0, sau I  0) cuộn dây sáng lên chậm Trong nhánh hai dịng điện tăng làm cho từ thơng qua ống dây biến đổi. xuất dòng điện cảm Trong thiết bị thí nghiệm, để có hai bóng đèn hai nhánh giống ta ứng ống dây chọn trước, muốn điện Aùp dụng qui tắc Lenxơ  dịng điện nhánh hai khơng tăng lên nhanh chóng  bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ trở hai nhánh GV phải điều chỉnh Muốn ta đóng mạch điện cho hai bóng sáng độ sáng thường lă khơng Di chuyển chạy b) Thí nghiệm biến trở độ sáng bóng đèn nhánh có biến trở thay đổi Đến  Sơ đồ thí nghiệm hình 62.2 nhận thấy độ sáng hai bóng đèn hai nhánh điện trở hai nhánh lúc coi GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -4 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Ñ Sau làm thí nghiệm theo sơ đồ hình 62.1 SGK, để thí nghiệm có R1 k tính thuyết phục hơn, GV đổi vị trí hai bóng đèn cho lại  Nhận xét : Ngắt cơng tắt K , ta nhận thấy bóng đèn khơng ngắt mà loé sáng lên sau đóng mạch điện Khi ta thấy bóng đèn nhánh có ống dây sáng lên chậm bóng đèn nhánh tắt Điều khẳng định rõ ràng ống dây nguyên nhân ngăn  Giải thích : Khi ngắt cơng tắc, dịng điện mạch giảm làm cho từ thông ống dây biến cản khơng cho dịng điện nhánh tăng lên nhanh chóng đổi ống dây xuất dịng điện cảm ứng Trên ta nói bóng đèn nhánh có ống dây sáng lên chậm bóng đèn Theo quy tắc Len-xơ dịng điện cảm ứng nhánh kia, cần nói thêm chiều với dòng điện mạch nguồn gây ra, khoảng thời gian diễn chậm GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -5 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 dịng điện qua bóng đèn  bóng đèn loé ngắn Tuy nhiên, có ý trước phân biệt sáng lên sau tắt c) Định nghĩa : Hiện tượng cảm ứng điện từ Đến GV gợi ý H1 mạch điện biến đổi dịng điện mạch gây gọi Trả lời H1 : Sau đóng mạch lâu tượng tự cảm độ sáng hai bóng đèn hai nhánh lại (Như nói lên sư Suất điện động tự cảm sáng lên chậm bóng đèn nhánh có ống dây diễn nhanh) a) Hệ số tự cảm Hai bóng đèn sáng chứng tỏ suất điện động cảm ứng ống dây Ta có  = BS cos  khơng Điều giải thích dịng điện nhánh ổn định, khơng biến đổi Vì  =  = BS  ~ B suất điện động cảm ứng ống dây khơng GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -6 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Việc tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ Mà B ~ I   ~ I hình 62.2 SGK đơn giản thí nghiệm trước Sau ngắt mạch ta Nghia  = LI (62.1) thấy bóng đèn lóe sáng lên tắt Hệ số tỉ lệ L công thức (62.1) gọi hệ số tư cảm ( hay độ tự cảm) mạch điện Thí nghiệm chứng tỏ ngắt mạch ống dây sinh dòng cảm ứng Để tăng tính thuyết phục thí nghiệm, GV tiến hành thí Trong hệ SI, đơn vị hệ số tự cảm henri, kí nghiệm phụ sau Sau làm hiệu H thí nghiệm theo sơ đồ hình 62.2 SGK, GV thay ống dây Biểu thức tíng hệ số biểu cảm ống dây dài điện trở R1, nghĩa điện đặt khơng khí : trở ống dây, lại ngắt mạch Khi ta thấy bóng đèn khơng lóe sáng L = 4.10-7n2v (62.2) mạch có ống dây Trong n số vịng dây đơn vị chiều GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -7 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 dài ống, V thể tích ống Cũng nói thêm rằng, động tác việc tiến hành thí b) Suất điện động tự cảm nghiệm đơn giản việc nhận rằng, sau ngắt mạch bóng đèn Suất điện động sinh tượng tự lóe lên chút lại không đơn cảm gọi suất điện động tự cảm giản, ống dây thí nghiệm dùng nhà trường có độ Hệ số tự cảm mạch điện đại lượng tự cảm bé nên lóe sáng khơng đổi Do đó, viết : bóng đèn thường khơng rõ ràng Vì thí nghiệm này, GV phải nhắc trước để học sinh ý  = LI nhận loé sáng Thay biểu thức vừa viết vào (59.1) ta suy cơng bóng đèn thức xác định suất điện động tự cảm sau : Đến đây, dựa vào thí nghiệm I   L (62.3) t GV : ĐỖ HIẾU THẢO GV đưa định nghĩa tượng tự cảm Cần nói rõ rằng,  VẬT LÝ PB 11: 62 -8 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 chất tượng tự cảm Năng lượng tư trường tượng cảm ứng điện từ Chỉ có điều khác tượng nằm a) Nhận xét mạch điện khảo sát Thí nghiệm nói cho ta thấy sau ngắt cơng tắc, bóng đèn sáng khoảng thời gian Năng lượng làm cho bóng đèn sáng khơng phải nguồn mà ống dây cung cấp Năng lượng tích trữ ống dây từ trước ngắt cơng tắc Suất điện động tự cảm Vì chất tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ nên để thành lập cơng thức tính suất điện động tự cảm xt phảt từ cơng thưc xác định suất điện động cảm b) Năng lượng ống dây có dịng ứng Tuy nhiên, ngun nhân trưc tiếp điện gây tượng tự cảm biến thiên dịng điện mạch Vì Người ta chứng minh rằng, có dịng điện thế, hợp lí biễu diễn suất cường độ I chạy qua ống dây có hệ số tự cảm L điện động tự cảm qua biến đổi dòng điện mạch Muốn vậy, rõ GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -9 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI lượng ống dây : GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 ràng cần phải thiết lập mối liên hệ từ thơng  cương độ dịng W điên I mạch để suy mối LI (62.4) liên hệ    Đó lí trước nói biểu thức c) Năng lượng từ trường suất điện động tự cảm ta cần nói hệ số tự cảm SGK trình bày Khi cho dịng điện chạy qua ống dây ống dây có từ trường Vì người ta quan niệm Vậy để mở đầu mục GV cần lượng ống dây lượng nói hệ số tự cảm, đại lượng từ trường ống dây gặp lần Ta sử dụng công thức (50.3) để rút biểu thức Để đưa định nghĩa hệ số tự cảm, I Sau thay biểu thức I vừa vào biểu GV cần nói hệ số tự cảm, GV yêu thức (62.2) vào (62.4) ta : cầu học sinh nhắc lại công thức xác định cảm ứng từ dòng điện tròn, dòng điện ống dây gợi cho học sinh nhận xét mối liên hệ GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -10 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 B I Các công thức vừa nhắc W 10 B V (62.5) 8 đến chứng tỏ B tỉ lệ với I Điều cho thấy rút nhận xét từ thông Từ trường ống dây lă từ trường nên gọi w mật độ lượng tư trường viết W = wV Do ta tìm : w 10 B (62.6) 8  qua diện tích giới hạn mạch điện tỉ lệ với I ;  = LI,L hệ số tỉ lệ Đến đây, GV thông báo hệ thức  = LI không hai trường hợp nói mà với dịng Cơng thức (62.6) cho trường hợp từ trường điện mạch có mạch khác không từ trường phụ thuộc thời gian Hệ số L hệ thức gọi hệ số tự cảm mạch điện xét Hệ số tự cảm mạch điện phụ thuộc vào dạng mạch điện GV thơng báo cơng thức xác định hệ số GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -11 /16 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 tự cảm mạch điện có dạng ống dây, công thức (62.2) Sau thiết lập mối liên hệ   việc tìm công thức xác định suất điện động tự cảm không cịn gặp khó khăn đáng kể Gợi ý H2 nêu lên vấn đề tương đối khó học sinh trung bình Vì GV gióe thiệu H3 học sinh Trả lời H3 : Từ công thức (62.1) ta rút GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -12 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI L  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 φ (*) I Nếu ống dây có N vịng dây diện tích vịng dây S  = NBS Gọi l lă chiều dài ống dây  = nlBS = nBV Theo (50.3) ta có B = 4.10 -7nI Thay biểu thưc  B vừa viết vào (*) ta thu công thức (62.2) Để lưu ý học sinh sử dụng cơng thức (62.2) GV dùng câu gợi ý H3 Trả lời H3 : (62.2) áp dụng cho trường hơp ống dây khơng có lõi sắt, nghĩa áp dụng cho ống dây GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -13 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 hình 62.3a Năng lượng từ trường GV đưa tượng để chứng tỏ ống dây có lượng SGK chọn tượng để làm dẫn chứng lă tượng thí nghiệm hình 62.2 SGK Sau GV dùng phương pháp suy luận để rút kết luận lượng ống dây lă lượng từ trường Từ đó, GV thơng báo cơng thức xác định lượng từ trường ống dây GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -14 /16 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Vấn đề nêu Củng HS tư lưc Yêu cầu nhắc lại : cố giảng Dặn dò học sinh (5’) Nhấn mạnh nội dung quan trọng Trả lời câu hỏi làm tập SGK Chuẩn bị mới” “  GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 62 -15 /16 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GV : ĐỖ HIẾU THẢO   GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 VẬT LÝ PB 11: 62 -16 /16 ... gian Năng lượng làm cho bóng đèn sáng khơng phải nguồn mà ống dây cung cấp Năng lượng tích trữ ống dây từ trước ngắt cơng tắc Suất điện động tự cảm Vì chất tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ nên... 11 (3’) Hiện tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm a) Nghiên Thí nghiệm Trong mục SGK đưa hai thí cứu nghiệm tượng tự cảm Đây lă hai thí nghiệm có tính kinh điển,  Bố trí thí nghiệm sơ đồ hình 62. 1 SGK... VẬT LÝ PB 1 1: 62 -13 /16  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 hình 62. 3a Năng lượng từ trường GV đưa tượng để chứng tỏ ống dây có lượng SGK chọn tượng để làm dẫn chứng lă tượng thí nghiệm