GIÁO ÁN CHI TIẾT

GIÁO ÁN CHI TIẾT GIÁO ÁN CHI TIẾT Tiết 63 HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Nắm được nguyên nhân làm cho đèn sáng từ từ trong thí nghiệm đóng mạch, đèn lóe sáng lên trong thí nghiệm ngắt mạch l[.]

GIÁO ÁN CHI TIẾT Tiết 63 HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I MỤC TIÊU Kiến thức: - Nắm nguyên nhân làm cho đèn sáng từ từ thí nghiệm đóng mạch, đèn lóe sáng lên thí nghiệm ngắt mạch ống dây - Hiểu chất tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch - Nắm công thức xác định hệ số tự cảm ống dây công thức xác định suất điện động cảm ứng Kĩ năng: - Thao tác thí nghiệm - Giải thích số tượng vật lí - Vận dụng cơng thức để giải tập Thái độ: - Nghiêm túc học - Sôi phát biểu xây dựng - Có ý thức vận dụng kiến thức học vào sống (Khi mở cầu dao mạch điện có chứa động điện, ta thường thấy hồ quang điện (là dòng điện tự cảm ngắt mạch) xuất hai cực cầu dao, gây nguy hiểm cho hệ thống điện Để khử hồ quang điện ngắt mạch, ta thường đặt cầu dao dầu để dập tắt hồ quang điện) II CHUẨN BỊ Giáo viên: Bộ thiết bị thí nghiệm tượng tự cảm đóng, ngắt mạch Học sinh: - Ôn lại định luật Lenxơ xác định chiều dòng điện cảm ứng - Biểu thức suất điện động cảm ứng III PHƯƠNG PHÁP LÊN LỚP - Sử dụng kết hợp phương pháp sau: Phương pháp thuyết trình Phương pháp dạy học nêu vấn đề kết hợp thí nghiệm biểu diễn diễn giảng IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ, đặt vấn đề vào (10 phút) Hoạt động GV * Kiểm tra kiến thức cũ: Phát biểu định luật Lenxơ Hoạt động HS * Định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ec = - Viết cơng thức suất điện động cảm ứng? ΔΦ * Δt ∆Φ : độ biến thiên từ thông thời gian ∆t * Bài 2: Tóm tắt: l = 20 cm = 0, 2 m Làm tập SGK trang 193 B = 5.10−  4  T  ; Giải: θ = 90  ;  v =  m s Suất điện động cảm eC =  ? ứng dẫn điện chuyển động từ trường là: eC = Blv.sin θ      =   5.10  −  4.0, 2.5.sin 900      =  5.10  −  4 (V ) * ĐVĐ: Trong học trước biết, tượng cảm ứng gây dòng Tiết 63 HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM điện cảm ứng khung dây, đoạn dây dẫn vật dẫn hình khối Hơm tiếp tục nghiên cứu dạng tượng cảm ứng tượng tự cảm Chúng ta vào Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng tự cảm (15 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS * Thí nghiệm 1: Về tượng tự cảm đóng mạch ND ghi bảng Hiện tượng tự cảm a Thí nghiệm 1: - Mơ tả thí nghiệm: - Chú ý lắng nghe để nắm + Mơ tả thí nghiệm + Thí nghiệm bao gồm cách bố trí thí bóng đèn neon, Đ1 nối với nghiệm biến trở R, Đ2 nối với cuộn cảm L mắc vào nguồn điện chiều + Hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống hệt nhau, giá trị biến trở R nhánh (1) điện trở cuộn dây Trong thí nghiệm thầy ngắt khóa K3 đóng khóa K1, K2 Vì sơ đồ TN vẽ sau - HS dự đốn kết thí nghiệm xảy ra: + Tốc độ hai bóng đèn sáng lên + Bóng đèn Đ2 sáng lên chậm so với Đ1 + Ban đầu khóa K mở Các em dự đốn tốc độ sáng lên hai bóng đèn thầy đóng khóa K? + Giờ thầy đóng khóa K em quan sát - HS quan sát nhận xét kết thí nghiệm + Đèn Đ1 sáng lên + Đèn Đ2 sáng lên từ từ + Tiến hành thí nghiệm tượng xảy hai bóng đèn cho nhận xét - Suy nghĩ trả lời: + Dòng điện nhánh tăng + Do cuộn dây lên không nhau, nhánh (2) tăng chậm nhánh + Khi đóng khóa K, dịng điện hai nhánh (1) tăng( lúc đầu i = sau i ≠ 0) Trong nhánh (2) dịng điện tăng làm cho từ + Vậy nguyên nhân thông qua ống dây biến ngăn cản khơng cho dịng đổi, xuất dịng điện nhánh (2) tăng lên điện cảm ứng ống dây, theo định luật Lenxơ nhanh? Giải thích dịng điện có tác dụng chống lại ngun nhân gây nó,do dịng điện nhánh (2) khơng tăng lên nhanh chóng, bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ + Nhận xét: Đèn Đ1 sáng lên Đèn Đ2 sáng lên từ từ - Yêu cầu HS làm câu C1 - Suy nghĩ đưa câu trang 197 trả lời: + Sau đóng khóa K lâu độ sáng đèn + Vì dịng điện nhánh đạt đến giá trị khơng đổi từ thơng qua ống dây có giá trị không đổi, nên suất điện động cảm ứng ống dây 0, đèn có độ sáng * Thí nghiệm 2: Về - Chú ý lắng nghe để biết b.Thí nghiệm 2: tượng tự cảm ngắt mạch cách bố trí thí nghiệm + Mơ tả thí nghiệm - Mơ tả thí nghiệm: Trong trường hợp thầy ngắt khóa K2 đóng khóa K1, K3 Vì sơ đồ thí nghiệm trường hợp vẽ sau X X Đ Đ Đ2 L, R Đ2 L, R X X     K K - + - Thí nghiệm bao gồm - HS nhận xét tượng cuộn cảm L nối tiếp với xảy với bóng đèn neon Đ2 đèn neon Khi ngắt khóa K mắc vào nguồn điện chiều Các em quan sát bóng đèn neon lóe sáng tượng xảy thầy ngắt khóa K Các em ý đến tượng xảy với bóng đèn neon - Thơng báo kết thí nghiệm: Thực đèn Đ2 khơng tắt mà lóe sáng lên tắt Nhưng tượng xảy nhanh nên không thấy rõ đèn Đ2 khơng tắt mà lóe sáng sau tắt Thay vào ta dung bóng đèn neon để thấy rõ tượng - GV yêu cầu HS giải - Suy nghĩ nêu giải thích tượng thích + Khi ngắt khóa K, dịng điện mạch giảm làm - + + Tiến hành thí nghiệm cho từ thơng qua ống dây biến đổi Vì ống dây xuất dịng điện cảm ứng, theo định luật Lenxơ, dòng chiều với dòng điện mạch nguồn sinh ra, dòng điện qua bóng đèn làm cho bóng đèn lóe sáng tắt + Nhận xét: Khi ngắt khóa K ta nhận thấy bóng đèn khơng tắt mà lóe sáng trước tắt - Thơng báo: Các tượng c Hiện tượng tự cảm xảy thí nghiệm - Tiếp thu ghi nhớ (SGK) tượng cảm ứng điện từ, nguyên nhân dẫn đến tượng lại biến đổi dòng điện mạch ta khảo sát, người ta gọi tượng tự cảm - Một em nhắc lại - HS nhắc lại tượng tự cảm: tượng tự cảm gì? + Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dịng điện mạch gây Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm (17 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS - Thông báo: Suất điện động - Lắng nghe ghi nhớ xuất hiện tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm ec → etc - Bản chất tượng tự cảm tượng cảm ứng từ nên ta dựa vào biểu thức ec = − ∆Φ ∆t ND ghi bảng Suất điện động tự cảm a Hệ số tự cảm: i Tuy nhiên, nguyên nhân trực tiếp tượng tự cảm biến thiên dịng điện và  i  tìm ta phải Φ   → mối quan hệ từ thông - Suy nghĩ trả lời mạch + Cảm ứng từ dòng điện GV yêu cầu HS: Nêu công ống dây: thức xác định cảm ứng từ B B = 4π.10- 7nI dòng điện ống dây Trong đó: B = 4π.10-7nI n: số vịng 1m chiều dài Trong đó: I: dịng điện chạy qua ống dây n:… I:… - Suy nghĩ trả lời + B tỉ lệ với ( B ~ I ) I (?) Có nhận xét mối - Suy nghĩ trả lời quan hệ B I? B~I Từ thơng qua diện tích mạch tỉ lệ với từ trường dịng điện sinh  ⇒Φ ~ I Φ ~ B (?) Rút mối quan hệ - Tiếp thu ghi nhớ Φ I? - Thông báo: Từ thông qua diện tích mạch điện tỉ lệ với cường độ dịng điện mạch nên ta viết: Φ = Li + Từ thông từ trường dòng điện gây mạch: Φ = Li (1) * Chú ý HS:  Ở xét dòng điện i dòng điện biến đổi, I dịng điện khơng đổi  : gọi Φ = Li từ thơng riêng (dịng điện gây từ trường, từ trường gây từ thông qua mạch + L: Hệ số tự cảm kín) - Trong biểu thức (1) ta có: L hệ số tỉ lệ gọi hệ số tự cảm  Trong hệ SI, đơn vị L: Henri (H) - Đơn vị L hệ SI Henri, kí hiệu H  Ký hiệu: (cuộn cảm) - Biểu thức độ tự cảm ống dây đặt khơng khí: + Nếu ống dây đặt khơng khí, ta có: L = 4π.10-7.n2V L = 4π 10  −7.n 2V V: thể tích ống dây Trong đó: n: số vòng dây đơn vị chiều dài ống dây - Yêu cầu HS làm câu hỏi C + Nếu ống dây có N vịng trang 198 diện tích vịng S thì: Φ = NBS  + Gọi l N = n.l chiều dài ống dây, n số vòng dây đơn vị độ dài thì: ⇒ Φ = n.B.l.S = n.BV B = 4π 10 −7.ni + Trong : → Φ = 4π 10 −7. n2  i.V   + Từ (1) ta có L= - Yêu cầu HS suy nghĩ trả lời câu hỏi C3 trang 198 V: … N2 L = 4π 10    −7 - Suy nghĩ trả lời câu hỏi  vòng (2) Φ = 4π.10-7 n V i  S n:l … Hoặc: - Lưu ý HS: - Suy nghĩ nêu câu trả lời Chú ý: + Chỉ áp dụng cho trường hợp ống dây lõi sắt nghĩa hình 41.3a Vì cơng thức (2) thiết lập cho trường hợp ống dây đặt mơi trường khơng khí  Cơng thức: + Cơng thức (1) cho dịng điện có dạng khác L = 4π.10 -7 n V : áp dụng cho trường hợp ống dây khơng có lõi sắt  Đối với ống dây có lõi sắt: L = 4π.10 -7 µ.n V + Cơng thức (2) áp dụng cho ống dây đặt môi trường không khí  N2  -7 L = 4π.10  µ Sữ l Trong ú: t thm : Độ 104 ) (cỡ Đăc trưng cho từ tính lõi sắt Ký hiệu: - Thông báo nội dung định nghĩa suất điện động tự cảm: Suất điện động sinh - Tiếp thu ghi nhớ tượng tự cảm gọi 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 ta xuất phát từ công thức xác định suất điện động cảm ứng ΔΦ = ? b Suất điện động tự cảm: - Định nghĩa: (SGK) ? Một em nêu biểu thức suất điện động cảm ứng ? - Đối với ống dây khơng có lõi sắt từ hệ số tự cảm L đại lượng không đổi Do ta có: L ec = − ΔΦ Δt ec = − - Ta có: ΔΦ Δt - Yêu cầu HS xây dựng cơng Trong thức tính suất điện động tự ΔΦ = LΔi cảm - Nên suất điện động tự cảm: e tc = −L Δi Δt Trường hợp ống dây khơng có lõi sắt từ L khơng đổi, đó: ΔΦ = LΔi Suy ra: e tc = −L Δi Δt Hoạt động 4: Củng cố giao nhiệm vụ học tập Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi củng cố học: + Nêu vài tượng tự cảm - Hiện tượng tự cảm xảy ta đóng hay + Suất điện động tự cảm phụ thuộc vào ngắt mạch điện có ống dây etc ∈ L yếu tố nào? - Nhiệm vụ: Δi Và tốc độ biến etc ∈ thiên dòng Δt điện mạch điện + Làm tập 1,2,3 SGK/199 + Chuẩn bị trước 42 - Nhận nhiệm vụ học tập  ... Đ1 sáng lên + Đèn Đ2 sáng lên từ từ + Tiến hành thí nghiệm tượng xảy hai bóng đèn cho nhận xét - Suy nghĩ trả lời: + Dòng điện nhánh tăng + Do cuộn dây lên không nhau, nhánh (2) tăng chậm nhánh... dụng chống lại ngun nhân gây nó,do dịng điện nhánh (2) khơng tăng lên nhanh chóng, bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ + Nhận xét: Đèn Đ1 sáng lên Đèn Đ2 sáng lên từ từ - Yêu cầu HS làm câu C1 - Suy nghĩ... nguồn điện chi? ??u + Hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống hệt nhau, giá trị biến trở R nhánh (1) điện trở cuộn dây Trong thí nghiệm thầy ngắt khóa K3 đóng khóa K1, K2 Vì sơ đồ TN vẽ sau - HS dự đoán kết thí