DÒNG ĐIỆN FU-CÔ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh tế, kin...
Trang 1Bài 40: DÒNG ĐIỆN FU-CÔ
I Mục tiêu:
- Trả lời được câu hỏi dòng điện Fu-cô là gì, khi nào thì phát sinh dòng Fu-cô
- Nêu lên được những ứng dụng của dòng điện Fu-cô
- Nêu lên được tác hại của dòng điện Fu- cô và cách khắc phục
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên: bộ thí nghiệm về dòng điện Fu-cô
2 Học sinh: ôn lại kiến thức vận dụng định luật Len-xơ vào những trường hợp cụ thể Ôn lại kiến thức có liên quan đến quy tắc cấu tạo và hoạt động của máy biến thế đã học ở lớp 9
III Tổ chức hoạt động và dạy học:
Hoạt động 1: (5 phút) Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Trả lời câu hỏi của giáo viên:
1 Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt
giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch
xuất hiện suất điện động cảm ứng Hiện
tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng
được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ
2 Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ
trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại
nguyên nhân đã sinh ra nó
Đặt câu hỏi:
1 Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
2 Phát biểu định luật Len-xơ?
Hoạt động 2: (20 phút) Dòng điện Fu-cô
- Đưa ra khái niệm về dòng điện Fu-cô
- Giải thích nguyên nhân tạo ra dòng điện Fu-cô
- Tính chất của dòng điện Fu-cô
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi bài
- Lắng nghe giáo viên đặt
vấn đề
- Quan sát giáo viên làm
thí nghiệm và trả lời câu
hỏi của giáo viên:
+ Trường hợp tấm kim loại
liền khối dao động trong
từ trường giữa hai cực của
nam châm sẽ dừng lại
nhanh hơn
- Đặt vấn đề: Ở bài trước chúng ta đã nói đến dòng điện cảm ứng được sinh ra trong dây dẫn, trong bài này ta sẽ nói đến dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn
- Tiến hành thí nghiệm hình 40.1 sgk Trước khi làm thí nghiệm giới thiệu
sơ về bộ dụng cụ thí nghiệm Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm và đưa
ra câu hỏi:
+ Trong hai trường hợp:
tấm kim loại liền khối dao động trong từ trường giữa hai cực của nam châm và tấm kim loại liền khối
DÒNG ĐIỆN FU-CÔ
1.Dòng điện Fu-cô:
a Thí nghiệm:
b Giải thích:
+ Khi tấm kim loại chyển động nó cắt các đường sức
từ của nam châm nên trong tấm kim loại sẽ xuất hiên dòng điện cảm ứng
+ Theo định luật Len-xơ
Trang 2+ Khi tấm kim loại chyển
động nó cắt các đường sức
từ của nam châm nên trong
tấm kim loại sẽ xuất hiên
dòng điện cảm ứng
+ Theo định luật Len-xơ
thì dòng điện cảm ứng
trong tấm kim loại có tác
dụng ngăn cản sự chuyển
động của chính tấm kim
loại đó
Vì vậy tấm kim loại dao
động trong từ trường giữa
hai cực của nam châm thì
sẽ dừng lại khá nhanh
+ Cho tấm kim loại có xẻ
rãnh dao động giữa hai cực
của nam châm thì sẽ dao
động được lâu hơn do điện
trở của nó đối với dòng
điện Fu-cô lớn hơn tấm
kim loại liền khối làm cho
cường độ dòng Fu-cô
giảm
+ Dòng điện Fu-cô
+Dòng điện cảm ứng được
sinh ra ở trong vật dẫn
chuyển động trong từ
trường hay được đặt trong
từ trường biến đổi theo thời
gian gọi là dòng điện
Fu-không dao động trong từ trường giữa hai cực của nam châm thì trường hợp nào sẽ dừng lại nhanh hơn?
Yêu cầu các em đọc sách giáo khoa mục 1.b( trang 194) và đưa ra câu hỏi:
+ Khi tấm kim loại theo phương cắt các đường sức
từ của nam châm thì tấm kim loại sẽ sinh ra gì?
+ Theo đinh luật Len-xơ thì dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng gì?
+Bây giờ, ta thay tấm kim loại liền khối bằng tấm kim loại có xẻ rãnh thì khi cho
nó dao động giữa hai cực của nam châm thì nó sẽ dao động được lâu hơn hay sớm dừng lại hơn so với tấm kim loại liền khối?
Giải thích tại sao? Các em
có thể hội ý nhóm
+Từ đây, chúng ta có nhận xét rằng vật dẫn dạng khối chuyển động trong từ trường hay đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian cũng sinh ra dòng điện cảm ứng Dòng điện cảm ứng sinh ra trong trường hợp này được gọi là gì?
+Các em hãy định nghĩa dòng điện Fu- cô là gì?
thì dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đó
Vì vậy tấm kim loại dao động trong từ trường giữa hai cực của nam châm thì
sẽ dừng lại khá nhanh
c Định nghĩa:
Dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong
từ trường biến đổi theo thời gian gọi là dòng điện Fu-cô
d Tính chất:
Dòng điện Fu-cô có tính chất xoáy
2 Tác dụng của dòng điện Fu-cô:
a Một vài ví dụ ứng dụng của dòng Fu-cô:
- Tác dụng gây lực hãm của dòng điện Fu-cô được ứng dụng trong các dụng
cụ như: phanh điện từ của
xe có trọng tải lớn, công tơ điện,…
- Tác dụng nhiệt của dòng điện Fu-cô được ứng dụng các lò luyện kim để nấu chảy kim loại
b Một vài ví dụ về trường hợp dòng Fu-cô
có hại:
- Nhiệt tỏa ra do dòng điện Fu-cô sẽ làm cho lõi sắt bị nóng có thể làm hỏng máy
- Dòng Fu-cô luôn có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó nên nó làm giảm công suất của động cơ
Cách giảm tác hại của dòng Fu-cô:
Các lõi sắt được làm bằng
Trang 3Dòng điện Fu-cô có tính
chất xoáy
Các em hãy đọc sách giáo khoa trang 194 và trả lời câu hỏi: dòng điện Fu-cô
có tính chất gì?
nhiều lá tôn Si ghép cách điện với nhau, những lá thép mỏng này được đặt song song với đường sức
từ Lúc đó dòng điện
Fu-cô chạy trong từng lá mỏng điện trở lớn nên có cường
độ nhỏ làm giảm hao phí điện năng và lõi sắt ít bị nóng
Hoạt động 3: (15 phút) Tác dụng của dòng điện Fu-cô:
- Dòng điện Fu-cô có ích
- Dòng điện Fu-cô có hại
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung ghi chép
Đọc sách giáo khoa và trả
lời câu hỏi của giáo viên:
+ Dòng điện Fu-cô trong
một số trường hợp thì nó
có lợi, trong một trường
hợp nó có hại
+Dòng điện Fu-cô ứng
dụng trong phanh điện từ ở
các xe có trọng tải lớn,
trong các cân nhạy, công tơ
điện…
+ Đĩa kim loại trong công
tơ điện được đặt giữa hai
cực của một nam châm
hình chữ u
+ Sinh ra dòng điện Fu-cô
trong đĩa
+ Làm cho đĩa dừng lại
một cách nhanh chóng
Các em hãy đọc sách giáo khoa trang 195 và trả lời câu hỏi:
+Dòng điện Fu-cô có ích hay có hại?
+Các em hãy nêu một vài ứng dụng của dòng điện Fu-cô?
+Cấu tạo công tơ điện có một đĩa kim loại, khi có dòng điện đi qua thì đĩa quay tương ứng với sự hiện thị số đo điện khi không còn dòng điện đi qua thì do quán tính nên đĩa vẫn tiếp tục quay sẽ làm số đo điện không chính xác Để khắc phục vấn đề này người ta
đã đặt đĩa kim loại này vào đâu?
+Lúc này khi đĩa kim loại quay thì sẽ sinh ra gi ftorng đĩa?
+Dòng điện Fu-cô sinh ra momen cản, khi momen cản và moment quay cân bằng nhau thì đĩa quay đều
khi ngắt dòng điện thì dòng điện Fu-cô có tác dụng gì?
Chắc hẳn các em đã biết
Trang 4Có, nhiệt tỏa ra do dòng
điện Fu-cô sẽ làm cho lõi
sắt bị nóng có thể làm hỏng
máy Mặc khác dòng Fu-cô
luôn có xu hướng chống lại
nguyên nhân đã gay ra nó
vì vậy nó sẽ làm giảm công
suất của động cơ
Để giảm tác dụng có hại
người ta không dùng lõi sắt
dưới dạng khối liền, mà
đến một vật dụng trong nhà bếp đó là bếp từ, nó hoạt động cũng dựa vào dòng điện Fu-cô Bếp có 1 cuộn dây để tạo ra từ trường biến thiên với tần số cao có thể thay đổi được, ta chỉnh nhiệt độ của bếp bằng cách thay đổi tần số này Một cách gần đúng có thể coi tất cả từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi như hình bên
Dòng Fu-cô là dòng điện được sinh ra khi có một từ thông xoay chiều xuyên qua một vật (mặt phẳng) là kim loại "thẩm từ" Dòng Fu-cô này sẽ làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tương đối lớn vì ta có thể xem đáy nồi là cuộn dây thứ cấp
có điện trở rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc
độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh nhiệt, nhiệt lượng sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào : Cường độ từ trường, tần số từ trường và diện tích mạch từ (đáy nồi)
Các em đã biết được một vài ứng dụng của dòng điện Fu-cô Vậy các em hãy cho biết ngoài những ứng dụng đó thì dòng điện Fu-cô có tác hại gì không?
Trang 5dùng những lá thép silic
mỏng có phủ những lớp
sơn cách điện ghép sát với
nhau, nhũng lá thép này
được đặt song song với
đường sức từ
Làm như vậy để điện trở
của lõi sắt đối với dòng
Fu-cô tăng lên
Vậy có cách nào để khắc phục tác hại đó không?
Tại sao người ta phải làm như vậy?
IV Củng cố (5 phút):
1.Định nghĩa dòng điện Fu-cô, khi nào nó phát sinh?
2.Nêu những ứng dụng và tác hại của dòng điện Fu-cô, cách khắc phục nhữn tác hại?
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Phê duyệt của GVHD
Giáo sinh thực tập