Tiết:66 Bài 42.NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG Ngày soạn: 04/3/2010 Tuần: 28 Ngày dạy: 13/3/2010 I. MỤC TIÊU a. Về kiến thức: - Vận dụng kiến thức được công thức xác đinh năng lượng từ trường trong ống dây và công thức xác định mật độ năng lượng từ trường . - Hiểu rằng năng lượng tích trữ trong ống dây chính là năng lượng từ trường.Do đó thành lập được công thức xác định mật độ năng lượng từ trường. b. Về kĩ năng: - Giải thích sự tồn tại của năng lượng từ trường. - Áp dụng của năng lượng từ trường để giải thích 1 số bài tập. II. CHUẨN BỊ: a.Giáo viên: - Thí nghiệm về năng lượng từ trường:tụ,nguồn điện,đèn. b.Học sinh: Ôn tập về hiện tượng tự cảm. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1.Ổn định lớp : 2. Kiểm tra kiến thức cũ Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng 5’ -Trình bày hiện tượng tự cảm? -Viết biểu thức độ tự cảm của ống dây? - Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong 1mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra. -L = 4π.10 -7 n 2 v n: Số vòng dây/1 đơn vị chiều dài V: Thể tích của ống Đơn vị: henri (H) 3.Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về năng lượng từ trường của ống dây có dòng điện Thời gian Hoạt động giao viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng (15') Đặt vấn đề :Khi ngắt mạch, bóng đèn vẫn sáng trong một khoảng thời gian rồi mới tắt. Năng lượng cung cấp cho bóng đèn là lấy ở đâu ra ? Bài học hôm nay đi nghiên cứu vấn đề này. - Năng lượng cung cấp cho bóng đèn là lấy ở đâu ra ? -Người ta chứng minh rằng, khi có dòng điện có cường độ i chạy qua ống dâycó hệ số tự cảm L thì năng lượng trong ống dây là : 2 1 2 w Li = - Năng lượng này tích trữ trong ống dây từ trước khi ngắt mạch điện. 1. Năng lượng của ống dây có dòng điện a. Nhận xét: b. Công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện 2 1 2 w Li= Hoạt động 2: Tìm hiểu về năng lượng từ trường Thời gian Hoạt động giao viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng (15') - Khi cho dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây có từ trường. Vì vậy, người ta quan niệm rằng năng lượng của ống dây chính là năng lượng của từ trường trong ống dây đó. -Năng lượng từ trường trong ống dây dài có quan hệ như thế 2. Năng lượng từ trường - Năng lượng của ống dây là năng lượng từ trường - Công thức: 7 2 1 10 8 W B V π = - Mật độ năng lượng từ trường: 7 2 1 10 8 w B π = nào với từ trường trong ống dây ? Hãy xây dựng biểu thức toán học biểu diễn mối quan hệ đó . -Để tính năng lượng từ trường trong ống dây ta phải sử dụng công thức 2 1 2 w Li= , trong đó L, i được xác định như thế nào ? -Viết công thức tính hệ số tự cảm trong ống dây dài ? -Viết công thức xác định cảm ứng từ trong ống dây dài ? -Công thức - L = 4π.10 -7 n 2 v n: Số vòng dây/1 đơn vị chiều dài V: Thể tích của ống Đơn vị: henri (H) -Công thức xác định cảm ứng từ trong ống dây dài ? 7 4 .10B nI π − = n:số vòng dây trên 1 mét chiều dài. -Thay (1) và (2) vào công thức tính từ trường trong ống dây ta được 7 2 1 10 8 W B V π = -Gọi w là mật độ năng lượng từ trường đều trong ống dây,ta có W= w.v Suy ra 7 2 1 10 8 w B π = 7 2 1 10 8 w B π = đúng cho tất cả trường hợp từ trường không đều và từ trường phụ thuộc thời gian. -Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1,C2 - Trả lời câu hỏi C1,C2 Hoạt động 3: Vận dụng,củng cố,dặn dò Hoạt động thầy Hoạt động trò Nôi dung ghi bang̣ ̉ 8’ -Một ống dây dài 40 cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10 cm .Cường độ qua ống tăng từ 0 dến 4 (A). Hỏi nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng bằng bao nhiêu?Điện trở của ống dây rất nhỏ có thể bỏ qua. -Yêu cầu học sinh : Giải các bài tập trong sách giáo khoa ,chuẩn bị bài ,làm kiểm tra 15 phút. -Tóm tắt: l=40 cm N=800 vòng I=4 (A) Cường độ qua ống dây i: 0→4(A) - Khi cường độ qua ống dây bằng 0 thì năng lượng của ống dây bằng 0. - Khi cường độ qua ống dây bằng 4 thì năng lượng của ống dây là: = 2 1 .4π.10 -7 n 2 V.i 2 =2π.10 -7 ( 2 )( L N L.S.i 2 =2π.10 -7 2 2 iS L N =2π. 23 2 4.10. 4,0 800 − 10 -7 W=0,016(J) -Học sinh lắng nghe va thực hiện. - Khi cường độ qua ống dây bằng o thì năng lượng của ống dây bằng 0. - Khi cường độ qua ống dây bằng 4 thì năng lượng của ống dây là: = 2 1 .4π.10 -7 n 2 V.i 2 =2π.10 -7 ( 2 )( L N L.S.i 2 =2π.10 -7 2 2 iS L N =2π. 23 2 4.10. 4,0 800 − 10 -7 W=0,016(J) Đáp số: W=0,016(J) Giáo viên hướng dẫn Giáo sinh thực hiện . mật độ năng lượng từ trường . - Hiểu rằng năng lượng tích trữ trong ống dây chính là năng lượng từ trường. Do đó thành lập được công thức xác định mật độ năng lượng từ trường. b. Về kĩ năng: . thế 2. Năng lượng từ trường - Năng lượng của ống dây là năng lượng từ trường - Công thức: 7 2 1 10 8 W B V π = - Mật độ năng lượng từ trường: 7 2 1 10 8 w B π = nào với từ trường trong. từ trường. Vì vậy, người ta quan niệm rằng năng lượng của ống dây chính là năng lượng của từ trường trong ống dây đó. -Năng lượng từ trường trong ống dây dài có quan hệ như thế 2. Năng