Bài 25. TỰ CẢM I. MỤC TIÊU: Kiến thức: - Nắm được đặc điểm từ thông riên của một mạch kín. - Nêu được khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ. - Lập được biểu thức xác định suất điện động cảm ứng. - Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính năng lượng từ trường của cuộn dây mang dòng điện. Kĩ năng: - Nhận diện cuộn cảm trong các thiết bị điện. - Giải các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm và năng lượng từ trường. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: 1. Phấn màu, thước kẻ. 2. Thí nghiệm hình 25.2; 25.3; 25.4. 3. Chuẩn bị phiếu: Phiếu học tập 1 (PC1) - Từ thông riêng của một mạch kín là gì? - Từ thông riêng phụ thuộc vào yếu tố nào? TL1: - Từ thông riêng của một mạch kín là từ thông gây bởi từ trường do bản thân dòng điện chạy trong mạch đó sinh ra. - Từ thông riêng phụ thuộc vào cường độ dòng điện trong mạch và bản thân mạch đó. Φ = L.i Trong đó L gọi là hệ số tự cảm, đơn vị Henry (H). Phiếu học tập 2 (PC2) - Thiết lập biểu thức (25.2). (C1). TL2: - Ta có Φ = NBS = N(10 -7 .4πiN/l).S = (10 -7 .4π.N 2 S/l)i, so với biểu thức (25.1) suy ra S l N L 2 7 4.10 Phiếu học tập 3 (PC3) - Hiện tượng tự cảm là gì? TL3: - Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây bởi sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch. Phiếu học tập 4 (PC4) - Xây dựng biểu thức tính suất điện động tự của của ống dây. TL4: - Ta có: t e c , mặt khác Φ = Li nên ta có: t i Le tc Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch. Phiếu học tập 5 (PC5) - Viết và giải thích ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính năng lượng từ trường của ống dây. TL5: - Biểu thức năng lượng từ trường của ống dây là: W = Li 2 /2 Trong đó: + L: Hệ số tự cảm của cuộn dây. + Là cường độ dòng điện tức thời chạy qua mạch. Phiếu học tập 6 (PC6): có thể ứng dụng CNTT hoặc dùng bản trong 1. Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào A. cường độ dòng điện qua mạch. B. điện trở của mạch. C. chiều dài dây dẫn. D. tiết diện dây dẫn. 2. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây? A. phụ thuộc vào số vòng dây của ống; B. phụ thuộc tiết diện ống; C. không phụ thuộc vào môi trường xung quanh; D. có đơn vị là H (henry). 3. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi A. sự biến thiên của chính cường độ điện trường trong mạch. B. sự chuyển động của nam châm với mạch. C. sự chuyển động của mạch với nam châm. D. sự biến thiên từ trường Trái Đất. 4. Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với A. điện trở của mạch. B. từ thông cực đại qua mạch. C. từ thông cực tiểu qua mạch. D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch. 5. Năng lượng của ống dây tự cảm tỉ lệ với A. cường độ dòng điện qua ống dây. B. bình phương cường độ dòng điện trong ống dây. C. căn bậc hai lần cường độ dòng điện trong ống dây. D. một trên bình phương cường độ dòng điện trong ống dây. 6. Ống dây một có cùng tiết diện với ống dây 2 nhưng chiều dài ống và số vòng dây đều nhiều hơn gấp đôi. Tỉ sộ hệ số tự cảm của ống 1 với ống 2 là A. 1. B. 2. C. 4. D. 8. 7. Một ống dây tiết diện 10 cm 2 , chiều dài 20 cm và có 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây (không lõi, đặt trong không khí) là A. 0,2π H. B. 0,2π mH. C. 2 mH. D. 0,2 mH. 8. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và tiết diện S thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng tiết diện nhưng chiều dài tăng lên gấp đôi thì hệ số tự cảm cảm của ống dây là A. 0,1 H. B. 0,1 mH. C. 0,4 mH. D. 0,2 mH. 9*. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và bán kính ống r thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng chiều dài nhưng tiết diện tăng gấp đôi thì hệ số từ cảm của ống là A. 0,1 mH. B. 0,2 mH. C. 0,4 mH. D. 0,8 mH. 10. Một ống dây có hệ số tự cảm 20 mH đang có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua. Trong thời gian 0,1 s dòng điện giảm đều về 0. Suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là A. 100 V. B. 1V. C. 0,1 V. D. 0,01 V. 11. Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua. Năng lượng từ tích lũy ở ống dây này là A. 2 mJ. B. 4 mJ. C. 2000 mJ. D. 4 J. 12. Một ống dây 0,4 H đang tích lũy một năng lượng 8 mJ. Dòng điện qua nó là A. 2 A. B. 2 2 A. C. 4 A. D. 2 A. TL6: Đáp án Câu 1: A; Câu 2: C; Câu 3: A; Câu 4: D; Câu 5: B; Câu 6: B; Câu 7: B; Câu 8: B; Câu 9: B; Câu 10: B; Câu 11: A; Câu 12: B. 4. Nội dung ghi bảng (ghi tóm tắt kiến thức SGK theo các đầu mục); HS tự ghi chép các nội dung trên bảng và những điều cần thiết cho họ: Bài 25. Tự cảm I. Từ thông riêng của một mạch kín II. Hiện tượng tự cảm 1. Định nghĩa… 2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm… III. Suất điện động tự cảm 1. Biểu thức suất điện động tự cảm … 2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm… Học sinh: - Chuẩn bị bài mới. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lời miệng hoặc bằng phiếu. - Dùng PC 1 – 5 bài 24 để kiểm tra. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu vê từ thông riêng của mạch kín. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK mục I, tìm hiểu và trả lời câu hỏi PC1. - Biến đổi để thu được kết quả, trả lời PC2. - Cho HS đọc SGK, nêu câu hỏi PC1. - Gợi ý HS trả lời. - Nêu câu nêu PC2. - Hướng dẫn HS trả lời. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng tự cảm. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi PC3. - Thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi C2. - Nhận xét ý kiến của bạn. - Dùng phiếu PC3 nêu câu hỏi. - Nêu câu hỏi C2. - Nhận xét đánh giá, uốn nắn câu trả lời của HS. Hoạt động 4 ( phút): Xây dựng công thức xác định suất điện động tự cảm và tìm hiểu về năng lượng từ trường. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi PC4. - Làm theo hướng dẫn nếu cần. - Nêu câu hỏi PC4. - Hướng dẫn trả lời nếu cần. - Trả lời câu hỏi PC5. - Tìm hiểu thứ nguyên để trả lời câu hỏi C3. - Làm theo hướng dẫn nếu cần. - Nêu câu hỏi trong phiếu PC5. - Nêu câu hỏi C3. - Hướng dẫn HS nếu cần. Hoạt động 5 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Thảo luận, trả lời câu hỏi theo một phần phiếu PC6. - Nhận xét câu trả lời của bạn - Cho HS thảo luận theo PC6. - Nhận xét, đánh giá nhấn mạnh kiến thức trong bài. Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Ghi bài tập về nhà. - Ghi bài tập làm thêm. - Ghi chuẩn bị cho bài sau. - Cho bài tập trong SGK: bài tập 4 đến 8 (trang 183, 184). - Bài thêm: Một phần phiếu PC6. - Dặn dò HS chuẩn bị bài sau. . số ví dụ về hiện tượng tự cảm III. Suất điện động tự cảm 1. Biểu thức suất điện động tự cảm … 2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm Học sinh: - Chuẩn bị bài mới. III. TIẾN TRÌNH. SGK theo các đầu mục); HS tự ghi chép các nội dung trên bảng và những điều cần thiết cho họ: Bài 25. Tự cảm I. Từ thông riêng của một mạch kín II. Hiện tượng tự cảm 1. Định nghĩa… 2 thiết bị điện. - Giải các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm và năng lượng từ trường. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: 1. Phấn màu, thước kẻ. 2. Thí nghiệm hình 25. 2; 25. 3; 25. 4. 3. Chuẩn bị phiếu: