Vật Lý 11 STEM Chương 5 chủ đề 1 cảm ứng điện từ

Ngày soạn Ngày dạy Tiết số 43, 44 CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ CHỦ ĐỀ TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ 1 Từ thông + Từ thông qua khung dây kín diện tích S đặt trong.

Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết số: 43, 44 CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ CHỦ ĐỀ: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ Từ thông + Từ thông qua khung dây kín diện tích S đặt từ trường có độ lớn: Trong B: cảm ứng từ (T) S: diện tích khung dây (m2) Φ: từ thơng (Wb) “Vêbe”; 1Wb = T.m2 ; : vecto pháp tuyến khung dây + Từ thơng qua khung dây có N vòng dây: Hiện tượng cảm ứng điện từ a Hiện tượng cảm ứng điện từ: tượng có biến thiên từ thơng qua mạch kín (C) mạch xuất dịng điện cảm ứng b Định luật len xơ chiều dòng điện cảm ứng Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh chống lại nguyên nhân sinh c Định luật Faraday cảm ứng điện từ eC = - độ lớn với : ΔФ: độ biến thiên từ thông qua mạch điện (C) thời gian Δt eC suất điện động cảm ứng xuất mạch (C) d Chuyển hóa lượng Hiện tượng cảm ứng điện từ chuyển hóa lượng từ: năng điện II YÊU CẦU ĐẠT ĐƯỢC Kiến thức - Viết biểu thức từ thơng qua mạch kín - Mô tả cách làm biến đổi từ thông qua mạch kín - Xác định chiều dịng điện cảm ứng mạch - Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng - Nêu ứng dụng tượng cảm ứng điện từ Kĩ - Vận dụng đươc biểu thức tính từ thơng qua mạch kín - Vận dụng xác định chiều dòng điện cảm ứng - Vận dụng đươc biểu thức tính suất điện động cảm ứng định luật ơm để giải tập điện Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh - Năng lực giải vấn đề, tóm tắt thơng tin liên quan từ nhiều nguồn khác, xác định làm rõ thông tin, ý tưởng - Năng lực tự học, đọc hiểu giải vấn đề - Năng lực tự nghiên cứu, vận dụng lý thuyết - Năng lực trình bày, tính tốn, hợp tác Chuẩn bị Giáo viên: - Chuẩn bị phương pháp dạy học : thực nghiệm, hoạt động nhóm thảo luận, đàm thoại - Chuẩn bị phương tiện dạy học: Thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ Học sinh: Ôn lại từ trường III THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC - Phân chia thời gian + Tiết 1: Từ thơng, làm thí nghiệm cảm ứng điện từ, định luật Len-xơ, dịng điện Fu-cơ + Tiết 2: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng IV HÌNH THỨC TỔ CHỨC DẠY HỌC + Tở chức dạy học theo hướng hoạt động nhóm (Chia lớp thành nhóm) sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu, tiến hành thí nghiệm, phương pháp phát giải vấn đề Thời lượng dự kiến Các bước Hoạt động Tên hoạt động Khởi động Hoạt động Giới thiệu ứng dụng cảm ứng điện phút từ thực tế Hoạt động Hình thành kiến thức từ thơng 10 phút Hoạt động Thí nghiệm cảm ứng điện từ 15 phút Hoạt động Định luật Lenxơ 10 phút Hoạt động Dịng điện Fu-cơ phút Hoạt động Suất điện động cảm ứng 10 phút mạch kín Hoạt động Quan hệ suất điện động cảm 10 phút ứng định luật Len-xơ Hoạt động Chuyển hóa lượng phút tượng cảm ứng điện từ Hoạt động Làm câu hỏi, tập vận dụng Hình thành kiến thức Luyện tập Vận dụng tìm tịi Hoạt động 10 mở rộng 15 phút Tìm hiểu kỹ thêm ứng dụng phút tượng cảm ứng điện từ A HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG Mục tiêu: Thông qua câu hỏi tượng thực tế để tạo mâu thuẫn kiến thức có học sinh với kiến thức Câu hỏi: Làm để tạo dòng điện xoay chiều? B1- Chuyển giao nhiệm vụ: GV đặt câu hỏi cho nhóm B2- Tiếp nhận thực nhiệm vụ: Thảo luận nhóm ghi câu trả lời B3- Báo cáo kết quả: Bằng bảng phụ B4- Đánh giá, nhận xét: GV quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết cá nhân nhóm học sinh Sản phẩm hoạt động: Mỗi nhóm học sinh trình bày sản phẩm với mức độ khác nhau, GV lựa chọn sản phẩm học sinh để làm tình kết nối vào B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động : Tìm hiểu từ thơng - Mục tiêu: - Nêu định nghĩa từ thông biểu thức tính từ thơng Hoạt động giáo viên HS Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nội dung I Từ thông Yêu cầu học sinh đọc SGK từ phát biểu định Định nghĩa nghĩa, công thức, đơn vị từ thông Từ thơng qua diện tích S đặt Bước 2: Thực nhiệm vụ: từ trường đều: - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ nhóm - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ Bước 3: Báo cáo kết thảo luận Φ = BScosα Với α góc pháp tuyến Hình vẽ - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt kiến thức - Hs: Ghi chép vào Đơn vị từ thông Trong hệ SI đơn vị từ thông vêbe (Wb) 1Wb = 1T.1m2 Hoạt động : Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ - Mục tiêu: - Nêu tượng cảm ứng điện từ trường hợp xảy tượng cảm ứng điện từ Hoạt động giáo viên HS Nội dung Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập II Hiện tượng cảm ứng điện từ GV tiến hành thí nghiệm tượng cảm ứng Thí nghiệm điện từ cho học sinh quan sát, từ u cầu HS nhận xét a) Thí nghiệm trường hợp xảy đưa kết luận Cho nam châm dịch chuyển lại gần vịng dây kín (C) ta thấy mạch kín (C) xuất dịng điện b) Thí nghiệm Bước 2: Thực nhiệm vụ: Cho nam châm dịch chuyển xa mạch kín (C) ta thấy mạch kín (C) xuất dịng điện ngược chiều với thí nghiệm c) Thí nghiệm - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ Giữ cho nam châm đứng n nhóm dịch chuyển mạch kín (C) ta thu kết tương tự - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ d) Thí nghiệm Bước 3: Báo cáo kết thảo luận Thay nam châm vĩnh cửu nam châm điện Khi thay đởi - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết cường độ dòng điện nam trước lớp châm điện mạch kín (C) - Các nhóm thảo luận phản biện có xuất dịng điện Bước 4: Nhận xét đánh giá kết Kết luận - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm a) Tất thí nghiệm có đạc điểm chung từ Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt thơng qua mạch kín (C) biến kiến thức thiên Dựa vào công thức định nghĩa từ thông, ta nhận thấy, - Hs: Ghi chép vào đại lượng B, S α thay đởi từ thơng Φ biến thiên b) Kết thí nghiệm chứng tỏ rằng: + Mỗi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên mạch kín (C) xuất dòng điện gọi tượng cảm ứng điện từ + Hiện tượng cảm ứng điện từ tồn khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên Hoạt động : Tìm hiểu định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng - Mục tiêu: - Nêu định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng Hoạt động giáo viên HS Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Yêu cầu học sinh đọc SGK đưa định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng Nội dung III Định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng Dịng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho Bước 2: Thực nhiệm vụ: từ trường cảm ứng có tác dụng - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng chống lại biến thiên từ phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ thơng ban đầu qua mạch kín nhóm Khi từ thơng qua mạch kín (C) - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho biến thiên kết chuyển động từ trường thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ cảm ứng có tác dụng chống lại Bước 3: Báo cáo kết thảo luận chuyển động nói - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt kiến thức - Hs: Ghi chép vào Hoạt động : Tìm hiểu dịng điện Fu-cơ - Mục tiêu: - Nêu đặc điểm dịng điện Fu-cơ cơng dụng dịng Fu-cơ Hoạt động giáo viên HS Nội dung Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập IV Dịng điện Fu-cơ u cầu học sinh đọc SGK đưa đặc điểm, Thí nghiệm cơng dụng dịng điện Fu-cơ Một bánh xe kim loại có dạng đĩa Bước 2: Thực nhiệm vụ: trịn quay xung quanh trục O trước nam châm điện Khi chưa cho dòng - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm điện chạy vào nam châm, bánh xe quay bảng phụ, bút Quan sát nhóm hoạt bình thường Khi cho dòng điện chạy vào động hỗ trợ nhóm nam châm bánh xe quay chậm bị hãm - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ dừng lại cho thành viên Ghi kết thảo luận vào Thí nghiệm bảng phụ Một khối kim loại hình lập phương Bước 3: Báo cáo kết thảo luận đặt hai cực nam châm điện - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo Khối treo sợi dây đầu cố dịnh; trước đưa khối vào cáo kết trước lớp nam châm điện, sợi dây treo xoắn - Các nhóm thảo luận phản biện có nhiều vịng Nếu chưa có dịng điện vào nam châm điện, thả khối kim loại Bước 4: Nhận xét đánh giá kết quay nhanh xung quanh - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc Nếu có dịng điện vào nam châm điện, nhóm thả khối kim loại quay chậm bị Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh hãm dừng lại chốt kiến thức Giải thích - Hs: Ghi chép vào Ở thí nghiệm trên, bánh xe khối kim loại chuyển động từ trường thể tích chúng cuất dịng điện cảm ứng – dịng điện Fu-cơ Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ln có tác dụng chống lại chuyển dơi, chuyển động từ trường, bánh xe khối kim loại xuất lực từ có tác dụng cản trở chuyển động chúng, lực gọi lực hãm điện từ Tính chất cơng dụng dịng Fucơ + Mọi khối kim loại chuyển động từ trường chịu tác dụng lực hãm điện từ Tính chất ứng dụng phanh điện từ ơtơ hạng nặng + Dịng điện Fu-cơ gây hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ khối kim loại đặt từ trường biến thiên Tính chất ứng dụng lò cảm ứng để nung nóng kim loại + Trong nhiều trường hợp dịng điện Fucơ gây nên tởn hao lượng vơ ích Để giảm tác dụng dịng Fu-cơ, người ta tăng điện trở khối kim loại + Dòng Fu-cơ ứng dụng số lị tơi kim loại Hoạt động 6: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng mạch kín - Mục tiêu: - Nêu định nghĩa, công thức suất điện động cảm ứng mạch kín Hoạt động giáo viên HS Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nội dung I Suất điện động cảm ứng mạch kín Yêu cầu học sinh đọc SGK phát biểu định nghĩa, công thức suất điện động cảm ứng mạch kín Định nghĩa Bước 2: Thực nhiệm vụ: Suất điện động cảm ứng suất điện động sinh dòng điện cảm - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng ứng mạch kín phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ nhóm Định luật Fa-ra-đây - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ Bước 3: Báo cáo kết thảo luận - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết Suất điện động cảm ứng: eC = Nếu xét độ lớn eC thì: |eC| = | | Độ lớn suất điện động cảm - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm ứng xuất mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt kiến mạch kín thức - Hs: Ghi chép vào Hoạt động : Tìm hiểu quan hệ suất điện động cảm ứng định luật Len-xơ - Mục tiêu: - Nêu mối quan hệ suất điện động cảm ứng định luật Len-xơ Hoạt động giáo viên HS Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nhận xét tìm mối quan hệ suất điện động cảm ứng định luật Len-xơ Nội dung II Quan hệ suất điện động cảm ứng định luật Len-xơ Sự xuất dấu (-) biểu thức e C phù hợp với định Hướng dẫn cho học sinh định hướng cho (C) chọn luật Len-xơ chiều pháp tuyến dương để tính từ thơng Trước hết mạch kín (C) phải Yêu cầu học sinh xác định chiều dòng điện cảm định hướng Dựa vào chiều ứng xuất (C) Φ tăng Φ giảm chọn (C), ta chọn chiều pháp tuyến dương để tính từ thơng u cầu học sinh thực C3 qua mạch kín Bước 2: Thực nhiệm vụ: Nếu Φ tăng eC < 0: chiều - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng suất điện động cảm ứng (chiều phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ dòng điện cảm ứng) ngược chiều nhóm với chiều mạch - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho Nếu Φ giảm eC > 0: chiều thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện cảm ứng) chiều Bước 3: Báo cáo kết thảo luận với chiều mạch - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt kiến thức - Hs: Ghi chép vào Hoạt động : Tìm hiểu chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ - Mục tiêu: Nêu chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Hoạt động giáo viên HS Nội dung Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập III Chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện Phân tích cho học sinh thấy chất tượng từ cảm ứng điện từ chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Xét mạch kín (C) đặt từ trường không đổi, để tạo Nêu ý nghĩa to lớn định luật Fa-ra-đây biến thiên từ thơng qua mạch (C), phải có ngoại lực tác Bước 2: Thực nhiệm vụ: dụng vào (C) để thực - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng dịch chuyển (C) phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ ngoại lực sinh cơng nhóm học Cơng học làm xuất - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho suất điện động cảm ứng mạch, nghĩa tạo điện thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ Vậy chất tượng cảm Bước 3: Báo cáo kết thảo luận ứng điện từ nêu - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trình chuyển hóa thành điện trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh chốt kiến thức - Hs: Ghi chép vào C Hoạt động :LUYỆN TẬP Mục tiêu: Nhằm củng cố, hệ thống hóa, hồn thiện kiến thức mà HS lĩnh hội hoạt động hình thành kiến thức Phương thức: Trả lời câu hỏi trắc nghiệm sau Câu 1: Trong hình vẽ sau đây, từ thơng gửi qua diện tích khung dây dẫn có giá trị lớn ? A B C D Câu (Đề tham khảo BGD−ĐT − 2018) Một khung dây phẳng diện tích 20 cm đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ hợp với vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây góc 60° có độ lớn 0,12 T Từ thông qua khung dây A 2,4.10-4 Wb B 1,2 10−4 Wb C 1,2.10-6 Wb D 2,4.10-6 Wb Câu 3: Một khung dây dẫn hình vng cạnh 10cm nằm từ trường B=0,5T có từ thơng Tìm góc hợp A 300 B 600 mặt phẳng khung dây C 450 D 900 Câu 4: Hãy xác định suất điện động cảm ứng khung dây, biết khoảng thời gian 0,5 s, từ thông giảm từ 1,5 Wb đến A V B 0,75 V C 1,5 V D V Câu5: Định luật Len - xơ chiều dòng điện cảm ứng hệ định luật bảo tồn ? A Năng lượng B Điện tích C Động lượng D Khối lượng Câu 6: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho vòng dây tịnh tiến với vận tốc từ trường Câu Chiều dòng điện cảm ứng vịng dây A Hình Hình B Hình Hình C Hình Hình D Hình Hình Câu 8: Một khung dây phẳng diện tích 20 cm 2, gồm 10 vòng đặt từ trường Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây góc 30 có độ lớn 2.10-4 T Người ta làm cho từ trường giảm đến thời gian 0,01 s Tính suất điện động cảm ứng xuất khung dây thời gian từ trường biến đổi A 2.10-4 V B 10-4 V C 3.10-4 V D 4.10-4 V Câu 9: Một khung dây trịn, phẳng gồm 1200 vịng, đường kính vòng d = 10 cm, quay từ trường quanh trục qua tâm nằm mặt phẳng khung dây Ở vị trí ban đầu, mặt phẳng khung dây vng góc với đường sức từ, vị trí cuối, mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ Thời gian quay 0,1 s Cảm ứng từ có độ lớn B = 0,005 T Suất điện động suất khung dây có độ lớn: A 0,471 V B 0,375 V C 0,525 V D 0,425 V Câu 10: Một khung dây cứng phẳng diện tích 25cm gồm 10 vòng dây, đặt từ trường đều, mặt phẳng khung vng góc với đường cảm ứng từ Cảm ứng từ biến thiên hình vẽ Suất điện động cảm ứng xuất khung kể từ t = đến t = 0,3s có độ lớn A 10-4 V B 1,2.10-4 V C 1,3.10-4 V D 1,5.10-4 V Câu 11 Một mạch kín hình vng, cạnh 10 cm, đặt vng góc với từ trường có độ lớn thay đởi theo thời gian biết cường độ dòng điện cảm ứng A điện trở mạch 5Ω Tốc độ biến thiên cảm ứng từ A 1000 (T/s) B 0,1 (T/s) C 1500 (T/s) D 1000 (T) Câu 12: Một ống dây hình trụ dài gồm 103 vịng dây, diện tích vịng dây dây có điện trở Ống hai đầu nối đoản mạch đặt từ trường có véc tơ cảm ứng từ song song với trục ống dây có độ lớn tăng với tốc độ 10 -2 T/s Công suất tỏa nhiệt ống dây A 6,25 mW B 6,25.10-4 W C 6,25 W D 6,25.10-2 W Câu 13: Cho hệ thống hình vẽ, MN có chiều dài 50cm chuyển động với tốc độ 10 m/s từ trường Tụ điện có điện dung Tính độ lớn điện tích tụ điện cho biết tích điện dương A nối với M tích điện dương B nối với N tích điện dương C nối với M tích điện dương D nối với N tích điện dương Câu 14: Đơn vị từ thông A Tesla (T) B Ampe (A) C Vêbe (Wb) D Vơn (V) Câu 15: Một khung dây phẳng hình vng đặt từ trường cảm ứng từ có giá trị: B = 5.10-2 T, mặt phẳng khung dây hợp với đường cảm ứng từ góc 30 o Độ lớn từ thông qua khung 4.10-5 Wb Độ dài cạnh khung dây A 8cm B 4cm C 2cm D 6cm Câu 16: Hình vẽ sau xác định chiều dòng điện cảm ứng cho nam châm dịch chuyển lại gần hay xa vòng dây kín? A C B D C A D B Câu 17: Một cuộn dây phẳng, có 100 vịng, bán kính 0,1m Cuộn dây đặt từ trường vuông góc với đường cảm ứng từ Nếu cho cảm ứng từ tăng đặn từ 0,2 T lên gấp đơi thời gian 0,1s suất điện động cảm ứng cuộn dây có độ lớn A 0,628 V B 6,29 V C 1,256 V D Một giá trị khác Câu 18: Thanh dẫn MN trượt từ trường hình vẽ Biết B = 0,3 T, MN dài 40 cm, vận tốc m/s, điện kế có điện trở R = Ω Cường độ dòng điện chiều dòng điện M'N' A 0,08 A; chiều dòng điện từ M' tới N' B 0,08 A; chiều dòng điện từ N' tới M' C 0,04 A; chiều dòng điện từ M' tới N' D 0,04 A; chiều dòng điện từ N' tới M' D Hoạt động 6:VẬN DỤNG VÀ MỞ RỘNG Mục tiêu: Nhằm vận dụng kiến thức mà HS lĩnh hội tượng cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng để chế tạo nguồn điện cách tăng suất điện động cảm ứng nguồn Phương thức: GV yêu cầu nhà từ vật liệu dễ kiếm, dễ tìm (nam châm, dây đồng ) chế tạo nguồn điện chiều xoay chiều Sản phẩm hoạt động tiết sau nộp trình bày (có thể lấy điểm sản phẩm làm điểm miệng ) V RÚT KINH NGHIỆM BÀI HỌC: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………… NGƯỜI DUYỆT Ninh Bình, ngày tháng năm NGƯỜI SOẠN Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết số: 45 BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nắm định nghĩa biểu thức tính từ thơng, suất điện động cảm ứng - Nắm quan hệ suất điện động cảm ứng định luật Len-xơ Kỹ - Vận dụng cơng thức tính từ thơng suất điện động cảm ứng để giải tập - Vận dụng định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng từ thông biến thiên - Vận dụng định luật Len-xơ để tìm hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều Tư thái độ, phẩm chất: - Xây dựng tư lôgic, linh hoạt, biến lạ quen - Cẩn thận xác tính tốn, lập luận - Biết nhận xét, đánh giá làm bạn, - Chủ động phát hiện, chiếm lĩnh kiến thức có tinh thần tốt học tập - Về phẩm chất: giáo dục cho học sinh phẩm chất sống yêu thương, sống tự chủ sống có trách nhiệm Về phát triển lực học sinh - Phát triển lực: lực tự học, lực tự giải vấn đề sáng tạo, lực tính tốn II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Xem, giải tập sách giáo khoa sách tập - Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm tập khác - Chuẩn bị mơ hình máy phát điện xoay chiều Học sinh: - Giải câu hỏi trắc nghiệm tập thầy cô nhà - Chuẩn bị sẵn vấn đề mà cịn vướng mắc cần phải hỏi thầy III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC A KHỞI ĐỘNG Hoạt động GV HS Hoạt động (10 phút): KHỞI ĐỘNG Nội dung I Kiến thức cần nhớ - Mục tiêu: Hệ thống lại công thức từ thông, - Biểu thức tính từ thơng: suất điện động cảm ứng, cách xác định chiều Φ = BScosα (Wb) dòng điện cảm ứng phương pháp giải dạng tập Trong góc α hợp véc tơ cảm ứng Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập từ pháp tuyến - Gv đưa hệ thống câu hỏi kiến thức vòng dây liên quan từ thông, định luật Len-xơ, suất điện mặt phẵng động cảm ứng yêu cầu học sinh trả lời Câu hỏi - Biểu thức tính suất điện động cảm ứng: nhóm: eC = - Nhóm 1: Viết biểu thức tính từ thơng qua mạch kín? Nêu rõ đại lượng đơn vị Nếu xét độ lớn eC thì: chúng? - Nhóm 2: Nêu cách làm thay đổi từ thông? |eC| = | | (V) - Nhóm 3: Viết biểu thức tính suất điện động cảm - Các bước xác định chiều dòng điện ứng? cảm ứng dựa vào định luật Len-xơ: - Nhóm 4: Nêu bước xác định chiều dòng + B1: Xác định chiều từ trường ban đầu điện cảm ứng? (vecto Bo) Bước 2: Thực nhiệm vụ: + B2: Xác định sư biến thiên từ thông - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm (tăng hay giảm) bảng phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động + B3: Xác định chiều từ trường cảm ứng hỗ trợ nhóm (vecto Bc) - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng + B4: Xác định chiều dòng điện cảm ứng (ic) phụ Bước 3: Báo cáo kết thảo luận - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp - Các nhóm thảo luận phản biện có Bước 4: Nhận xét đánh giá kết - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc nhóm * Các lưu ý giải tập tượng cảm ứng điện từ: + Trong từ trường , từ thơng qua diện tích S giới hạn vịng dây kín phẵng xác định biểu thức: Φ = BScosα + Khi giải tập cần xác định góc α hợp véc tơ cảm ứng từ Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh pháp tuyến mặt phẵng vòng dây chốt kiến thức Lưu ý, số đường sức từ xuyên qua diện - Hs: Ghi chép vào tích S nhiều từ thơng φ lớn Khi mạch điện chuyển động từ trường công lực điện từ tác dụng lên mạch điện đo tích cường độ dịng điện với độ biến thiên từ thông qua mạch: ∆A = IBS = I.∆Φ B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động GV HS Hoạt động (25 phút) : Giải tập Nội dung II Bài tập - Mục tiêu: Nắm công thức suất Dạng 1: Xác định từ thông qua mạch điện động cảm ứng, từ thông để áp dụng giải kín dạng tập liên quan Bài 23.6 Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập a) Φ = BScos1800 = - 0,02.0,12 Yêu cầu học sinh làm tập SGK = - 2.10-4(Wb) tập GV giao nhà b) Φ = BScos00 = 0,02.0,12 = 2.10-4(Wb) Bước 2: Thực nhiệm vụ: - Gv: Chia lớp làm nhóm, giao nhóm bảng phụ, bút Quan sát nhóm hoạt động hỗ trợ nhóm - Hs: Bầu nhóm trưởng, thư ký giao nhiệm vụ cho thành viên Ghi kết thảo luận vào bảng phụ Bước 3: Báo cáo kết thảo luận - Các nhóm cử đại diện treo bảng phụ báo cáo kết trước lớp c) Φ = d) Φ = Bscos450 = 0,02.0,12 = 10-4(Wb) e) Φ = Bscos1350 = - 0,02.0,12 =- 10-4(Wb) Bài 1: Một khung dây hình chữ nhật ABCD gồm 20 vòng cạnh cm cm Khung đặt từ trường B = 3.10-3 T, đường sức Bước 4: Nhận xét đánh giá kết vng góc với mặt phẳng khung Quay - Gv: Nhận xét thái độ kêt làm việc khung 60° quanh cạnh AB, độ biến thiên từ nhóm thơng qua khung bao nhiêu? Kiểm tra nắm bắt kiến thức học sinh Bài 2: Một khung dây hình vng cạnh chốt kiến thức cm đặt từ trường đều, B = 0,01 T Đường sức từ vng góc với mặt khung - Hs: Ghi chép vào Quay khung cho mặt phẳng khung song song với đừng sức từ Độ biến thiên từ thơng bao nhiêu? - Các nhóm thảo luận phản biện có *Mở rộng: Cho học sinh tìm hiểu thêm Bài 3: Một khung dây có diện tích cm2 gồm 50 vịng dây Đặt khung dây máy phát điện xoay chiều từ trường có cảm ứng từ B quay khung theo hướng Từ thơng qua khung có giá trị cực đại 5.10-3 Wb Cảm ứng từ B có giá trị bao nhiêu? Bài 4: Một hình vng cạnh cm đặt từ trường có cảm ứng từ B = 8.10-4 T Từ thơng qua hình vng 10 -6 Wb Góc hợp véc - tơ cảm ứng từ với mặt phẳng hình vng bao nhiêu? Dạng 2: Xác định suất điện động cảm ứng Bài 1: Một khung dây phẵng diện tích 20 cm2, gồm 10 vịng đặt từ trường Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẵng khung dây góc 30° có độ lớn 2.10-4 T Người ta làm cho từ trường giảm đến thời gian 0,01 s Tính suất điện động cảm ứng xuất khung dây thời gian từ trường biến đổi Hướng dẫn: Bài 2: Cuộn dây có N = 100 vịng, diện tích vịng S = 300cm2 có trục song song với B→ từ trường đều, B = 0,2 T Quay cuộn dây để sau Δt = 0,5s, trục vng góc với B→ Tính suất điện động cảm ứng trung bình cuộn dây Bài 3: Một ống dây hình trụ dài gồm N = 1000 vịng dây, diện tích vịng dây S = 100 cm2 Ống dây có R = 16 Ω, hai đầu nối đoản mạch đặt từ trường đều: vectơ cảm ứng từ B→ song song với trục hình trụ độ lớn tăng 0,04 T/s Tính cơng suất tỏa nhiệt ống dây Bài 4: Vòng dây đồng (ρ = 1,75.10-8 Ω.m) đường kính d = 20cm, tiết diện S = mm2 đặt vng góc với B→ từ trường Tính độ biến thiên ΔB/Δt cảm ứng từ dòng điện cảm ứng vòng dây I = 2A Dạng 3: Xác định chiều dòng điện cảm ứng Bài 1: Xác định chiều dòng điện cảm ứng khung dây kín ABCD, biết cảm ứng từ B giảm dần Bài 2: Một nam châm đưa lại gần vịng dây hình vẽ Hỏi dịng điện cảm ứng vịng dây có chiều vòng dây chuyển động phía nào? Bài 3: Cho hệ thống hình Khi nam châm lên dịng điện cảm ứng vịng dây có chiều nào? Vịng dây chuyển động nào? C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG VÀ MỞ RỘNG (10 phút) Mục tiêu: - Vận dụng kiến thức toàn để giải tập tương tự - Giúp HS luyện tập, vận dụng kiến thức học từ tự tìm tịi mở rộng kiến thức cho toán nâng cao Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ Gv: Yêu cầu Hs tóm tắt lại kiến thức trọng tâm học bài, nêu dạng toán liên quan, giải toán sgk, SBT, tập thêm giáo viên đưa Bước 2: Thực nhiệm vụ HS Tiếp nhận thực nhiệm vụ nhà, GV kiểm tra Bài tập nhà: Trả lời câu hỏi trắc nghiệm sau: Véc tơ pháp tuyến diện tích S véc tơ A có độ lớn đơn vị có phương vng góc với diện tích cho B có độ lớn đơn vị song song với diện tích cho C có độ lớn đơn vị tạo với diện tích cho góc khơng đởi D có độ lớn số tạo với diện tích cho góc khơng đởi .2 Số đường sức từ qua mặt đại lượng để đo? A Lực từ dịng điện chạy quanh mép mặt B Từ thơng qua mặt C Suất điện động cảm ứng xuất mép mặt D Từ trường mặt .3 Cho véc tơ pháp tuyến diện tích vng góc với đường sức từ độ lớn cảm ứng từ tăng lần, từ thông A B tăng lần C tăng lần D giảm lần .4 Từ thông tính theo biểu thức nào? A Φ = BStanα B Φ = BSsinα vêbe A T.m2 C Φ = BS.cosα B T/m .6: Từ thông qua vòng dây S đặt từ trường D Φ = BS.cotanα C T.m D T/ m2 không phụ thuộc vào: A.Diện tích vịng dây B.Hình dạng vịng dây C.Góc hợp vecto pháp tuyến mặt phẳng vòng dây vectơ cảm ứng từ D.Độ lớn cảm ứng từ từ trường 7: Từ thông qua vòng dây phẳn đặt từ trường thay đởi khi: A.Dịch chuyển vịng dây đoạn d theo phương đường sức từ B.Bóp méo vịng dây C.Quay vịng dây góc 3600 D.Tất câu .8: cho vịng có mặt phẳng khung dây hợp với vectơ khung dây đặt cực đại khi: A B = 300 C =600 D góc Từ thông gửi qua = 900 Một khung dây có diện tích 5cm2 gồm 50 vịng dây.Đặt khung dây từ trường có cảm ứng từ B quay khung theo hướng.Từ thơng qua khung có giá trị cực đại 5.10 -3 Wb.Cảm ứng từ B có giá trị ? A 0,2 T B 0,02T C 2,5T D Một giá trị khác 10 Một hình chữ nhật kích thước (cm) x (cm) đặt từ trường có cảm ứng từ B = 5.10-4 (T) Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng góc 300 Từ thơng qua hình chữ nhật A 6.10-7 (Wb) B 3.10-7 (Wb) C 5,2.10-7 (Wb) D 3.10-3 (Wb) .11 Một hình vng cạnh (cm), đặt từ trường có cảm ứng từ B = 4.10 -4 (T) Từ thơng qua hình vng 10-6 (Wb) Góc hợp vectơ cảm ứng từ vectơ pháp tuyến với hình vng A α = 00 B α = 300 C α = 600 D α = 900 .12 Một khung dây dẫn hình vng cạnh 20 cm nằm từ trường độ lớn B = 1,2 T cho đường sức vng góc với mặt khung dây Từ thơng qua khung dây A 0,048 Wb B 24 Wb C 480 Wb D Wb .13: Dòng điện cảm xuất : A.mạch kín chuyển động B mạch kín đặt từ trường C từ thơng qua mạch kín biến thiên, D mạch kín chuyển động theo phương từ trường 14 Dòng điện cảm ứng mạch kín có chiều A cho từ trường cảm ứng ln ngược chiều với từ trường ngồi B hoàn toàn ngẫu nhiên C cho từ trường cảm ứng ln chiều với từ trường ngồi D cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại biến thiên từ thông ban đầu qua mạch 15 Dịng điện Foucault khơng xuất trường hợp sau đây? A Khối đồng chuyển động từ trường cắt đường sức từ; B Lá nhôm dao động từ trường; C Khối thủy ngân nằm từ trường biến thiên; D Khối lưu huỳnh nằm từ trường biến thiên IV RÚT KINH NGHIỆM BÀI DẠY Ninh Bình, ngày tháng năm NGƯỜI DUYỆT NGƯỜI SOẠN ... Đơn vị từ thông Trong hệ SI đơn vị từ thông vêbe (Wb) 1Wb = 1T.1m2 Hoạt động : Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ - Mục tiêu: - Nêu tượng cảm ứng điện từ trường hợp xảy tượng cảm ứng điện từ Hoạt... 6 .10 -7 (Wb) B 3 .10 -7 (Wb) C 5, 2 .10 -7 (Wb) D 3 .10 -3 (Wb) .11 Một hình vng cạnh (cm), đặt từ trường có cảm ứng từ B = 4 .10 -4 (T) Từ thơng qua hình vng 10 -6 (Wb) Góc hợp vectơ cảm ứng từ vectơ pháp... 0,4 25 V Câu 10 : Một khung dây cứng phẳng diện tích 25cm gồm 10 vòng dây, đặt từ trường đều, mặt phẳng khung vng góc với đường cảm ứng từ Cảm ứng từ biến thiên hình vẽ Suất điện động cảm ứng xuất