Skkn vật lý thpt các bài tập điển hình về hiện tượng cảm ứng điện từ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "CÁC BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH VỀ HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ" skkn PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I.1 Lý lựa chọn đề tài: Trong q trình dạy học mơn Vật lý, tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Hiện để thực tốt chương trình giáo khoa dạy học theo phương pháp đổi có hiệu việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp làm tốt tập góp phần khơng nhỏ vào việc thực thành công mục tiêu giảng dạy kiểm tra xác mức độ hiểu kiến thức học sinh Từ học phần thiếu Vật lý Trong chương trình THPT, từ học giảng dạy Vật lý lớp 11 Tuy nhiên, mảng kiến thức chưa có quan tâm thỏa đáng với tầm quan trọng từ phía học sinh từ phía giáo viên dạy Vật lý nhiều lý Thứ nhất, từ học phần kiến thức khó mang tính trừu tượng cao với nhiều quy tắc suy luận gây cảm giác mơ hồ cho người học, điều dễ nhận thấy giảng dạy chương “Cảm ứng điện từ” Thứ hai, lượng kiến thức từ học không sử dụng nhiều kỳ thi tuyển sinh vào trường Đại học Cao đẳng, điều khiến người dạy người học hứng thú với việc tìm tịi tiếp thu kiến thức Để phần giúp học sinh cảm thấy dễ dàng tiếp nhận kiến thức từ học, đặc biệt tượng cảm ứng điện từ, chọn nghiên cứu đề tài: “Các tập điển hình tượng cảm ứng điện từ’’ Với đề tài hi vọng làm cho học sinh thấy logic, rõ ràng thú vị tượng cảm ứng điện từ qua hệ thống tập I.2 Nhiệm vụ đề tài: - Giúp học sinh có nhìn khái qt tượng cảm ứng điện từ Từ hiểu rõ chất tượng trường hợp cụ thể qua tình mà tập đưa định hướng cách giải nhanh chóng - Củng cố, bồi đắp hứng thú học tập, nâng cao khả tự học tự nghiên cứu học sinh I.3 Phương pháp nghiên cứu: Khi xác định vấn đề nhiệm vụ nghiên cứu sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp điều tra giáo dục skkn - Phương pháp quan sát sư phạm - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh - Phương pháp mô tả, mô thí nghiệm ảo - Các phương pháp thực nghiệm giảng dạy vật lý I.4 Cách thức nghiên cứu: - Xử lý tài liệu giáo khoa tài liệu tham khảo Sưu tập thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ mà tập đề cập đến - Hệ thống hóa tài liệu đưa vào giảng dạy Sau kiểm tra đánh giá mức độ nhận thức học sinh PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Hệ thống tập cảm ứng điện từ chia làm bốn dạng tập sau: II.1 BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG II.1.1 Tóm tắt lý thuyết: * Từ thơng Φ qua diện tích S đặt từ trường tính cơng thức: Trong đó:  B cảm ứng từ từ trường (T);  S tiết diện khung dây (m2);   góc hợp đường sức từ pháp tuyến mặt phẳng khung dây; Φ từ thông (Wb) * Hiện tượng cảm ứng điện từ: - Điều kiện: Khi có biến thiên từ thơng qua diện tích giới hạn mạch điện kín mạch xuất dịng điện cảm ứng - Định luật Len-xơ: Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh chống lại biến thiên từ thơng sinh II.1.2 Phương pháp giải tập: * Áp dụng định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng: skkn Gọi: cảm ứng từ từ trường ban đầu; cảm ứng từ từ trường dòng điện cảm ứng sinh - Nếu tăng cảm ứng từ ngược chiều với chiều cảm ứng từ - Nếu giảm cảm ứng từ chiều với chiều cảm ứng từ * Các bước xác dịnh chiều dòng điện cảm ứng: - Xác định chiều từ trường ban đầu - Xét từ thông (số đường sức từ) qua tiết diện khung dây tăng hay giảm - Dựa vào định luật Len-xơ để xác định chiều - Áp dụng quy tắc đinh ốc để xác định chiều dòng điện cảm ứng Ví dụ: Cho hệ thống hình vẽ: Nam châm chuyển động lên phía theo phương thẳng đứng, xác định chiều dòng điện cảm ứng vòng dây Dưới tác dụng lực từ, vịng dây chuyển động theo chiều nào? Giải: - Từ trường nam châm sinh qua vòng dây tạo qua vịng dây từ thơng - Khi nam châm xa vòng dây, số đường sức qua tiết diện giảm Do đó, từ thơng qua vịng dây có độ lớn giảm dần dây xuất dòng điện cảm ứng Ic vòng dây vòng - Áp dụng định luật Len-xơ ta thấy: Ic sinh từ trường có cảm chiều với ứng từ - Theo quy tắc đinh ốc, ta suy đòng điện Ic có chiều hình vẽ - Dịng điện cảm ứng Ic khiến vịng dây có tác dụng nam châm mà mặt mặt Nam, mặt mặt Bắc Do đó, vịng dây bị nam châm hút Vậy vịng dây chuyển động lên phía MP II.1.3 Bài tập củng cố: C A Bài Một thí nghiệm bố trí hình vẽ R G Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng mạch C chạy biến trở xuống Bài Một nam châm đưa lại gần vòng dây hình N dịng điện cảm ứng vịng dây có chiều Bài vòng dây chuyển động phía nào? S skkn N Q vẽ Hỏi Bài Một vòng dây kim loại treo sợi dây mảnh song mặt cắt cuộn dây Cuộn dây mắc vào mạch hình vẽ Khi khóa K đóng vịng kim loại xuất cảm ứng có chiều vịng kim loại chuyển sao? song với điện dòng điện động K II.2.BÀI TẬP XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ CƯỜNG ĐỘ CỦA DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG II.2.1 Tóm tắt lý thuyết: * Định luật Faraday cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện động cảm ứng mạch điện tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thơng qua mạch * Biểu thức: Trong đó:  ΔΦ độ biến thiên từ thông thời gian Δt;  ec: suất điện động cảm ứng khung dây II.2.2 Phương pháp giải tập: - Áp dụng cơng thức tính từ thơng: Từ tính ΔΦ - Áp dụng định luật Faraday để tính suất điện động cảm ứng - Kết hợp với công thức định luật Ohm cho tồn mạch để tìm cường độ dịng điện cảm ứng Ví dụ 1: Một cuộn dây phẳng có 100 vịng, bán kính vịng dây 0,1m Cuộn dây đặt từ trường đều, mặt phẳng cuộn dây vng góc với đường cảm ứng từ Lúc đầu cảm ứng từ từ trường có giá trị 0,2T Cuộn dây có điện trở r = 2,1Ω Tìm suất điện động cảm ứng trung bình cuộn dây dịng điện chạy cuộn dây khoảng thời gian 0,1s: a) cảm ứng từ từ trường tăng đặn lên gấp đôi b) cảm ứng từ từ trường giảm đặn đến Giải: a) Ta có: skkn S = πR2 = 3,14.0,12 = 0,0314 (m2) ΔΦ = 0,2.0,0314 = 6,28.10-3 (Wb) - Suất điện động cảm ứng: (V) - Dòng điện chạy cuộn dây là: (A) b) Ta có: S = πR2 = 3,14.0,12 = 0,0314 (m2) ΔΦ = - 0,2.0,0314 = 6,28.10-3 (Wb) - Suất điện động cảm ứng: (V) - Dòng điện chạy cuộn dây là: E1 (A) B Ví dụ 2: Một dây dẫn chiều dài l = 2m, điện trở R = 4Ω hình vng Các nguồn E1 = 10V, E2 = 8V, r1 = r2 = 0, vào cạnh hình vng hình Mạch đặt vng góc với mặt phẳng hình vng hướng vẽ, B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, k = 16T/s cường độ dòng điện chạy mạch E2 E1 B uốn thành mắc từ trường sau hình Tính EC Giải: Do B tăng nên mạch xuất suất điện dòng điện cảm ứng Ec sinh phải có chiều cho từ sinh ngược chiều với từ trường Suất điện động cảm ứng Ec biểu diễn hình vẽ: skkn E2 Ví dụ động Ec; trường Vì mạch: Ec + E2 > E1 nên dịng điện mạch có chiều ngược kim đồng hồ Cường độ dòng điện mạch có giá trị: (A) Ví dụ 3: Cuộn dây kim loại (có điện trở suất ρ = 2.10 -8Ωm), N = 1000 vịng, đường kính d = 10cm, tiết diện dây S = 0,2mm có trục song song với từ trường Tốc độ biến thiên từ trường 0,2T/s Lấy π = 3,2 a) Nối hai dầu cuộn dây với tụ điện có điện dung C = 1μF Tính điện tích tụ điện b) Nối hai đầu cuộn dây với Tính cường độ dịng cảm ứng công suất nhiệt cuộn dây Giải: - Ta có: Φ1 = B1.S; Φ2 = B2.S ΔΦ = Φ2 – Φ1 = (B2 – B1).S = ΔB.S - Suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây là: (V) a) Nối hai đầu cuộn dây với tụ điện hiệu điện hai tụ suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây: U = ec = 1,6 (V) Điện tích tụ là: q = C.U = 10-6.1,6 = 1,6.10-6 (C) = 1,6 (μC) b) Nối hai đầu cuộn dây với nhau, ta mạch điện kín - Điện trở cuộn dây là: (Ω) - Cường độ dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây là: (A) C1 B C2 - Công suất nhiệt cuộn dây là: Q = I2.R = 0,052.32 = 0,08 (W) Ví dụ Ví dụ 4: Vịng dây dẫn diện tích S = 1m2 đặt từ trường có vng góc với mặt phẳng vịng dây Hai tụ điện C = 1μF, C2 = 2μF mắc nối tiếp vịng dây vị trí xun tâm đối Cho B thay đổi theo thời gian B = kt, k = 0,6T/s Tính hiệu điện điện tích tụ skkn Giải: Suất điện động cảm ứng xuất nửa vòng dây biểu diễn hình vẽ (V) Gọi hiệu điện hai đầu tụ U1, U2 E1 M B C1 + + C2 - P Q Ta có: UMQ + UQP = UMN + UNP N E2 - Theo định luật bảo tồn điện tích, ta lại có: Q = Q2 C1U1 = C2U2 U1 = 2U2 Giải hệ phương trình: Điện tích tụ: Q1 = Q2 = 0,4 (μC) B II.2.3 Bài tập củng cố: Bài 1.Vòng dây trịn bán kính r = 10cm, điện trở R = đặt nghiêng góc 30º với , B = 0,02T hình Xác suất điện động cảm ứng, độ lớn chiều dòng điện ứng vòng thời gian Δt = 0,01s, từ 0,2Ω định cảm trường: Bài a) Giảm từ B xuống đến không b) Tăng từ khơng lên B Bài Trong hình vẽ Oc cách điện có vng góc với mặt phẳng hình vẽ Tại đầu c có gắn kim loại mảnh ab Cho biết ac = Oc = R α = 60º Khi hệ nói quay quanh O độ góc ω (theo chiều kim đồng hồ) người ta đặt vào từ trường đều, vecto cảm ứng từ có hướng vng mặt phẳng hình vẽ hướng phía sau Hãy tìm biểu hiệu điện U hai đầu a b Bài Cuộn dây có N = 100 vịng, diện tích vịng 300cm2 có trục song song với từ trường đều, B skkn thể quay quanh trục qua O           b   cb, ab = với tốc c       hệ a α góc với       thức    O  Bài   S = = 0,2T Quay cuộn dây để sau Δt = 0,5s, trục vng góc với cảm ứng trung bình cuộn dây Tính suất điện động Bài Vịng dây đồng (ρ = 1,75.10-8Ωm) đường kính d = 20cm, tiết diện S = 5mm2 đặt vng góc với từ trường Tính độ biến thiên ΔB/Δt cảm ứng từ dòng điện cảm ứng vòng dây I = 2A Bài Cuộn dây N = 1000 vịng, diện tích vịng S = 20cm có trục song song với từ trường Tính độ biến thiên ΔB cảm ứng từ thời gian Δt = 10 -2s có suất điện động cảm ứng Ec = 10V cuộn dây Bài Vòng dây dẫn diện tích S = 100cm 2, điện trở R = 0,01Ω quay từ trường B = 0,05T, trục quay đường kính vịng dây vng góc với Tìm cường độ trung bình vịng điện lượng qua tiết diện vịng dây thời gian Δt = 0,5s, góc thay đổi từ 60º đến 90º II.3 BÀI TẬP VỀ MẠCH ĐIỆN CÓ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TẠO BỞI ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG II.3.1 Tóm tắt lý thuyết: * Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây chuyển động từ trường đều: Ec = Bl.v.sinα Trong đó:  B cảm ứng từ từ trường (T);  l chiều dài đoạn dây (m);  v tốc độ chuyển động đoạn dây (m/s);  * Quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải hứng đường sức từ, ngón chỗi 90 o hướng theo chiều chuyển động đoạn dây, đoạn dây dẫn đóng vai trò nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chiều từ cực âm sang cực dương nguồn điện II.3.2 Phương pháp giải tập: - Áp dụng công thức suất điện động tạo đoạn dây chuyển động từ trường - Kết hợp với công thức định luật dịng điện khơng đổi để tính đại lượng điện - Kết hợp với định luật Newton để tính đại lượng học skkn Ví dụ 1: Dây dẫn chiều dài l = 20cm chuyển động với vận tốc v = 18km/h theo phương vng góc với đường sức từ từ trường có cảm ứng từ B = 0,5T Tính từ thơng qua diện tích mà dây quét thời gian Δt = 1s suất điện động xuất hai đầu dây Giải: - Từ thơng qua diện tích mà đoạn dây quét thời gian Δt là: ΔΦ = B.ΔS = B.l.v.Δt = 0,5.0,2.5.1 = 0,5 (Wb) - Suất điện động cảm ứng xuất hai đầu đoạn dây là: (V) Ví dụ 2: Một đoạn dây dẫn thẳng AB, chiều dài l = 20cm treo nằm ngang hai dây dẫn mảnh nhẹ thẳng đứng, chiều dài L = 40cm Hệ thống đặt từ trường thẳng đứng, B = 0,1T Kéo lệch AB để dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α0 = 60o bng tay Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất AB dây treo lệch góc α so với phương thẳng đứng Bỏ qua lực cản khơng khí Từ suy suất điện động cảm ứng cực đại Giải: - Chọn gốc vị trí đoạn dây AB dây treo có thẳng đứng I L α phương A - Theo định luật bảo toàn năng, ta có: M W = W0 β v O B - Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây AB dây treo lệch góc α so với phương thẳng đứng: - Suất điện động cảm ứng Ec đạt giá trị cực đại cosα = 1, tức α = (vị trí dây treo có phương thẳng đứng) Khi đó: 10 skkn (V) Ví dụ 3: Cho mạch điện hình, nguồn E = 1,5 0,1 Ω, MN = l = m, RMN = 2,9 Ω, vng góc dây, hướng từ xuống, B = 0,1 T Điện trở hai ray không đáng kể Thanh MN hai đường ray B N E, r a) Tìm số me kế lực điện từ đặt lên MN giữ đứng yên MN A Tìm số ampe kế lực điện từ đặt MN chuyển động sang phải với v=3 b) c) V, r = khung ampe kế trượt M lên MN m/s Ví dụ Muốn ampe kế 0, MN phải chuyển động hướng với vận tốc bao nhiêu? Giải: B a) Khi MN giữ đứng yên: N - Số ampe kế cường độ dòng điện qua MN: A đoạn dây I F E, r M (A) - Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn MN: (N) Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn MN có chiều hình vẽ B N b) Khi MN chuyển động sang phải với v = - Suất điện động cảm ứng đoạn dây MN là: I Ec E, r F (V) A M - Cường độ dòng điện qua đoạn dây MN: 3m/s: v (A) - Lực từ tác dụng lên đoạn dây MN: (N) Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn MN có chiều hình vẽ B c) Để ampe kế số 0, MN phải xuất điện động cảm ứng Ec xung E, có độ lớn E c = N Ec E, r 11 skkn v A M I E suất - Trên hình vẽ, theo quy tắc bàn tay phải, ta xác định được: MN phải chuyển động sang trái - Ta có: Do đó: (m/s) Ví dụ 4: Cho hệ thống hình, dẫn AB = l khối trượt thẳng đứng hai ray, nằm ngang Do trọng điện từ, AB trượt với vận tốc v R D A C B lượng m lực lực B a) Tính v, chiều độ lớn dòng điện cảm ứng IC Ví dụ b) Khi ray hợp với mặt ngang góc α, AB trượt với bao nhiêu? IC bao nhiêu? vận tốc Giải: a) Khi hệ thống đặt thẳng đứng hình vẽ: - Ban đầu, tác dụng trọng lực , AB xuống Lúc đó, từ thơng qua mạch ABCD tăng, xuất điện động cảm ứng Ec dòng điện cảm ứng có cường Thanh AB có dịng điện Ic qua chịu tác dụng của từ trường - Để chống lại biến thiên từ thông qua mạch, lực từ chiều hướng lên R D + A IC B B C C F _ P B trượt suất độ Ic lực từ có - Khi AB rơi, vận tốc v tăng dần, E c, Ic F tăng dần Đến lúc đó, F = P, MN bắt đầu rơi - Dùng quy tắc bàn tay phải, ta xác định chiều dòng điện cảm ứng I c AB từ B đến A - Khi AB chuyển động đều: Do đó: - Tốc độ chuyển động AB là: 12 skkn - Cường độ dòng điện cảm ứng mạch: b) Khi ray đặt nghiêng góc α so với mặt phẳng ngang: - Khi ray hợp với mặt ngang góc α, tượng xảy tương tự trên, khác hướng vận tốc AB - Cường độ dòng điện cảm ứng: B - Khi AB chuyển động đều: v F=P α IC α C F B P I’C.B.l = mg Do đó: - Tốc độ chuyển động AB là: - Cường độ dòng điện cảm ứng mạch: M C N α Ví dụ 5: Một kim loại MN nằm ngang có khối lượng Ví dụ m trượt không ma sát dọc theo hai ray song song, ray hợp với phương mặt phẳng ngang góc α Đầu hai ray nối với tụ điện C (hình vẽ) Hệ thống đặt từ trường thẳng đứng hướng lên Khoảng cách hai ray l Bỏ qua điện trở mạch Tính gia tốc chuyển động MN Giải: Xét khoảng thời gian Δt ngắn, MN có vận tốc v (coi khơng đổi), gia tốc a - Khi MN trượt hai ray cắt đường sức từ, MN xuất suất điện động cảm ứng: 13 skkn Khi đó, tụ tích điện: q = C.u = C.ec = B.C.l.v.cosα - Thanh MN chuyển động có gia tốc nên suất điện động cảm ứng MN thay đổi theo thời gian, tức điện tích tụ có thay đổi Như mạch xuất dòng chuyển dời điện tích hai tụ, tức xuất dòng điện Cường độ dòng điện mạch: B N y + Ft O α x α C P - Theo định luật Len-xơ, dòng điện qua MN phải có chiều chống lại trượt MN hai ray Lực từ từ trường tác dụng lên MN có chiều hình vẽ - Phân tích lực: trọng lực , lực từ - Theo định luật II Newton, ta có: Chiếu vectơ lên trục Ox, ta được: mg.sinα – B.I.l.cosα = m.a C II.3.3 Bài tập củng cố: Bài Cho hệ thống hình, dẫn AB = l trượt đứng không ma sát hai ray từ trường nằm C tụ điện Bỏ qua điện trở mạch Tính gia tốc động AB cho biết biến đổi lượng mạch A B Bài B thẳng ngang, chuyển Bài Đoạn dây dẫn l = 1m chuyển động với vận tốc v = 0,5m/s theo phương hợp với từ trường góc α = 30o, B = 0,2T Tính suất điện động xuất dây 14 skkn Bài Máy bay có chiều dài l = 50m bay theo phương ngang với vận tốc v = 720km/h Biết thành phần thẳng đứng cảm ứng từ Trái đất B = 5.10-5T a) Tính hiệu điện xuất hai đầu cánh b) Có thể dùng vơn kế máy bay đo hiệu điện vận tốc máy bay khơng? Vì sao? B Bài Thanh kim loại AB kéo trượt hai C2 mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v = 10m/s Hai đoạn l = 0,5m đặt từ trường thẳng ứng từ B Mắc hai tụ điện C1, C2 (với C2 = 1,5C1) nối tiếp đầu hai ray Biết hiệu điện hai đầu tụ C2 0,5V Tính B Bài Thanh kim loại AB = l = 20cm trượt hai ray kim loại nằm hình Các ray nối với điện 1,5Ω Vận tốc AB v = 6m/s Hệ thống từ trường thẳng đứng (B 0,4T) Bỏ qua điện trở ray AB cường độ dòng điện cảm ứng qua R  v  C1 ray ray cách đứng, cảm vào Bài B để suy kéo ngang trở R = đặt = Tìm B R A Bài Bài Cho mạch điện từ trường giống Vận tốc chuyển động AB v = 10m/s, điện trở R = 150Ω, cường độ dòng điện cảm ứng I = 0,2A Bỏ qua ma sát Tìm lực kéo tác B dụng lên AB B Bài Cho hệ thống hình vẽ, kim loại 20cm, khối lượng m = 10g, vng góc với khung = 0,1T) nguồn có suất điện động điện trở r = 0,5Ω Do lực điện từ ma sát, AB trượt với 10m/s Bỏ qua điện trở ray nơi tiếp a) AB = l = dây dẫn (B E = 1,2V, vận tốc v = xúc E, r A Bài Tính độ lớn chiều dịng điện mạch, hệ số ma sát AB ray b) Muốn dòng điện AB chạy từ B đến A, cường độ 1,8A phải kéo AB trượt theo chiều nào, vận tốc lực kéo bao nhiêu? Bài Thanh đồng MN khối lượng m = 2g trượt không ma sát với v = 5m/s hai đồng thẳng đứng song cách khoảng l = 50cm từ trường nằm ngang hình, B = 0,2T Bỏ qua điện trở điện trở tiếp Cho g = 10m/s2 15 skkn R M B Bài N song xúc a) Tính suất điện động cảm ứng MN b) Tính lực điện từ, chiều độ lớn dịng điện cảm ứng c) Tính R II.4 BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM II.4.1 Tóm tắt lý thuyết: * Độ tự cảm ống dây: Trong đó:  I cường độ dòng điện chạy ống dây (A)  Φ từ thông qua tiết diện ống dây (Wb)  L hệ số tự cảm (H) * Suất điện động tự cảm: * Năng lượng từ trường ống dây: II.4.2 Phương pháp giải tập: - Áp dụng công thức lien quan đến tượng tự cảm: Độ tự cảm, suất điện động tự cảm, lượng từ trường - Kết hợp với cơng thức định luật dịng điện khơng đổi để thực tính tốn Ví dụ 1: Chứng minh độ tự cảm ống dây đặt khơng khí, khơng có lõi là: , N số vịng dây, S diện tích tiết diện ống dây, l chiều dài ống dây Áp dụng số: Tính L với l = 10π(cm); N = 1000 vòng; S = 20cm2 Giải: 16 skkn - Khi có dịng điện cường độ I qua ống dây, cảm ứng từ xuất ống dây có độ lớn là: - Từ thông qua ống dây là: - Khi cường độ dòng điện qua ống dây biến thiên, ống dây xuất suất điện động tự cảm có độ lớn: (1) - Ta lại có: (2) Từ (1) (2) ta được: Áp dụng: (H) Ví dụ 2: Tính lượng từ trường xơlênơit có độ tự cảm L = 0,008H dòng điện cường độ I = 2A qua Giải: Năng lượng từ trường: (J) II.4.3 Bài tập củng cố: Bài Tính độ tự cảm ống dây biết sau thời gian Δt = 0,01s dòng điện mạch tăng từ 1A đến 2,5A suất điện động tự cảm 30V Bài Ống dây có chiều dài l = 31,4cm, gồm N = 1000 vòng, diện tích vịng dây = 10cm2, có dịng I = 2A qua S a) Tính từ thơng qua vịng dây b) Tính suất điện động tự cảm xơlênơit ngắt dịng điện thời gian 0,1s Từ suy độ tự cảm cuộn dây Δt = c) Giải lại tốn xơlênơit có lõi, độ từ thẩm lõi μ = 500 Bài Trong mạch điện có độ tự cảm L = 0,6H, có dịng điện cường độ giảm đặn từ I = 0,2A đến khoảng thời gian 0,2 phút Tính suất điện động tự cảm mạch khoảng thời gian có dịng điện mạch 17 skkn Bài Cho ống dây có độ tự cảm L = 0,05H Cường độ dòng điện I ống dây biến thiên đặn theo thời gian theo biểu thức: I = 0,04.(5 – t), trng I tính A, t tính s Tính suất điện động tự cảm xuất ống dây Bài Một ống dây dài 50cm, có 2000 vịng dây Diện tích mặt cắt ống dây 25cm Tính độ tự cảm ống dây Giả thiết từ trường ống dây từ trường Bài Cho ống dây dài 60cm, đường kính 3cm, có 2500 vịng dây a) Tính độ tự cảm ống dây b) Cho biết khoảng thời gian 0,01s cường độ dòng điện chạy qua ống dây tăng đặn từ 1,5A đến 3A Tính suất điện động cảm ứng xuất ống dây Bài Cho ống dây dài, có độ tự cảm L = 0,5H, điện trở R = 2Ω Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua ống dây lượng từ trường ống dây W = 100J a) Tính cường độ dịng điện I b) Tính công suất nhiệt PHẦN III KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN III.1 Kết thực đề tài Trong trình dạy học sinh khối 11 phần kiến thức thử nghiệm với hai lớp học sinh đánh giá tương đương nhiều mặt trước dạy ( kiến thức, tư duy, điều kiện học tập, số lượng…) Lớp thứ (11C 12) dạy kiến thức không phân dạng bài, không hệ thống hóa mà đưa tập sau tóm tắt tồn nội dung chương mơ tượng tóm tắt Lớp thứ hai (11C3) dạy theo phương pháp với tập phân loại rõ ràng, tượng mô cụ thể toán Kết nhận thấy sau: Lớp 11C12: Trong thời gian học nhiều học sinh nói tượng khó hiểu, gặp tập tỏ lung túng khơng biết tượng xảy nào, làm tập áp dụng trực tiếp công thức Lớp 11C3: Thực thấy hứng thú giải nhanh tập, suy đốn tượng xảy đọc toán Kết kiểm tra với đối tượng kiến thức hai lớp thể qua bảng sau: Lớp 11C12 ( Sĩ số: 41 học sinh ) G K Yếu TB 18 skkn Kém SL % 4.9 SL % 12.2 SL % 15 36.6 SL 10 % 24.4 SL % 21.9 Lớp 11C3 ( Sĩ số: 41 học sinh ) G K Kém Yếu TB SL % SL % SL % SL % SL % 21.9 18 43.9 13 31.7 2.5 0 Sau lấy số liệu khảo sát, tiến hành thêm bước hệ thống hóa lại kiến thức theo phương pháp nêu lớp 11C12, kết cho thấy có thấy có tiến rõ rệt học sinh lớp Với kiểm tra sau, tỷ lệ học sinh khá, giỏi tăng lên rõ rệt thể bảng Lớp 11C12 ( Sĩ số: 41 học sinh – sau hệ thống hóa lại dạng tập theo phương pháp sáng kiến ) G K SL % 17.1 SL 20 Yếu TB % 48.8 SL 11 % 26.8 SL Kém % 7.3 SL % III.2 Kết luận chung Việc phân dạng tập cụ thể tương ứng với vấn đề lý thuyết việc làm quan trọng giúp học sinh nhanh tiến tạo hứng thú say mê học tập mơn Vật lý Những vấn đề lý thuyết trìu tượng lại đòi hỏi hệ thống tập rành mạch, thông qua tập học sinh hiểu sâu sắc vấn đề lý thuyết nêu Với hệ thống tập chương Cảm ứng điện từ đem áp dụng vào giảng dạy nhận thấy học sinh tiến rõ rệt, em học sinh yếu khơng cịn sai Đó mục đích mà tơi đặt 19 skkn Mặc dù cố gắng chắn không tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn, mong phê bình góp ý anh chị đồng nghiệp để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn 20 skkn ... chiều dòng điện cảm ứng: skkn Gọi: cảm ứng từ từ trường ban đầu; cảm ứng từ từ trường dòng điện cảm ứng sinh - Nếu tăng cảm ứng từ ngược chiều với chiều cảm ứng từ - Nếu giảm cảm ứng từ chiều với... thức Để phần giúp học sinh cảm thấy dễ dàng tiếp nhận kiến thức từ học, đặc biệt tượng cảm ứng điện từ, chọn nghiên cứu đề tài: ? ?Các tập điển hình tượng cảm ứng điện từ? ??’ Với đề tài hi vọng làm... với điện dòng điện động K II.2.BÀI TẬP XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ CƯỜNG ĐỘ CỦA DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG II.2.1 Tóm tắt lý thuyết: * Định luật Faraday cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện động cảm ứng mạch