bai 41 hien tuong tu cam1

Bài 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I Mục tiêu Về kiến thức -Hiểu chất phân biệt tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch -Hiểu nguyên nhân chất tượng tự cảm -Hiểu khái niệm hệ số tự cảm -Nắm biểu thức tính hệ số tự cảm ống dây dài suất điện động tự cảm Về kỹ -Giải thích kết thí nghiệm từ rút kết luận từ kết thu -Vận dụng công thức để giải tập Về thái độ -Nghiêm túc học, có tinh thần hăng say học tập tham gia học -Rèn luyện tinh thần tự giác học tập II Chuẩn bị Giáo viên - Bộ thí nghiệm tượng tự cảm - Các hình vẽ thí nghiệm tượng tự cảm đóng mạch ngắt mạch - Một số tập vận dụng Học sinh - Ôn lại định luật Lenxơ xác định chiều dòng điện cảm ứng - Biểu thức suất điện động cảm ứng III/ Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, dẫn nhập (5 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS * Kiểm tra kiến thức cũ: * Định luật Lenxơ: Dòng điện Phát biểu định luật Lenxơ Nguyên nhân cảm ứng có chiều cho từ sinh dòng điện cảm ứng trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh Φ biến thiên → xuất IC 2.Viết công thức suất điện động cảm ứng? *Dẫn nhập: Đó kiến thức trọng tâm ec = - ΔΦ Δt * ∆Φ : độ biến thiên từ thông thời gian ∆t mà ta cần nắm tượng cảm ứng điện từ, dựa kiến thức nhà bác học Hen-ri phát giải thích tượng tự cảm Đó hiên tượng thú vị điện học Để biết tượng nào?, có đặc trưng gì? hôm học Bài 41: Hiện tượng tự cảm Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng tự cảm (15 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung học Hiện tượng tự cảm Mô tả thí nghiệm hình -Quan sát sơ đồ mạch điện a Thí nghiệm 1: Khi đóng 41.1 tượng tự cảm - Chú ý lắng nghe để nắm mạch đóng mạch cách bố trí thí Dụng cụ thí nghiệm: Hai nghiệm câu hỏi GV bóng đèn Đ1 Đ2 giống hệt nhau,1 bóng đèn neon, biến trở R, cuộn dây có điện trở, khóa K, nguồn + Kết quả: điện chiều dây dẫn Đèn Đ2 sáng lên điện Đèn Đ1 sáng lên từ từ Bố trí thí nghiệm: Giải thích: − Sơ đồ: tiến hành thí dòng điện i1 qua cuộn dây nghiệm tăng →B tăng →từ thông qua − Bóng đèn Đ1 mắc nối tiếp cuộn dây tăng→xuất iC với cuộn dây có lõi sắt tạo thành nhánh (1).Bóng đèn Đ2 mắc nối tiếp với biến trở R tạo thành nhánh (2), Nhánh (1) (2) mắc song song với Khóa K mở, đèn không sáng Yêu cầu h/s dự đoàn tượng đóng khóa K Làm thí nghiệm ý vào độ sáng bóng đèn, đưa nhận xét Thí nghiệm 1: Đèn Đ2 sáng lên Đèn Đ1 sáng lên từ từ Khi đóng K lâu độ sáng bóng đèn (?) Hãy giải thích tượng thí nghiệm trên? Chú ý vận dụng định luật Len-xơ Cho H/s thảo luận nhóm Gợi ý: + Khi K đóng dòng điện chạy qua cuộn dây nào?thì cảm ứng từ xuyên qua cuộn dây từ thông biến thiên nào? + Theo định luật Len-xơ cuộn dây xuất gì? TN2 tượng tự cảm ngắt mạch Bố trí thí nghiệm sơ đồ Ban đầu khóa K đóng, đèn Đ1 sáng, đèn neon không sáng chống lại tăng i1 → i1 tăng chậm→Đ1 sáng lên từ từ Còn i1 tăng nhanh iC cản trở→Đ2 sáng Nhận xét kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Khi đóng khóa K ta nhận thấy bóng đèn Đ2 sáng lên bóng đèn Đ1 sáng lên từ từ Khi đóng K lâu độ sáng bóng đèn Giải thích tượng: Thí nghiệm 1: Khi đóng công tắc, dòng điện hai nhánh tăng Trong nhánh (1) dòng điện tăng làm từ thông biến thiên qua cuộn dây làm xuất dòng điện cảm ứng ngược chiều dòng điện (theo định luật Lenxơ) làm cho dòng điện nhánh (1) không tăng lên nhanh chóng Đ1 sáng lên từ từ Nhận xét kết TN Thí nghiệm 2: Khi ngắt khóa K, ta nhận thấy bóng đèn không tắt mà lóe sáng lên tắt dần Giải thích tượng: Thí nghiệm 2: ngắt công b Thí nghiệm 2: Khi ngắt mạch + Kết quả: ngắt khóa K đèn sáng lóe lên tắt + Giải thích: Khi ngắt K: dòng điện i1 qua Yêu cầu h/s quan sát Khi ngắt khóa K, ý vào độ sáng bóng đèn Làm lại thí nghiệm lần Yêu cầu h/s dự đoàn tượng đóng khóa K Làm thí nghiệm ý vào độ sáng bóng đèn, đưa nhận xét Rút kết quả: Thí nghiệm 2: Đèn neon lóe sáng sau tắt (?) Hãy giải thích tượng thí nghiệm trên? Chú ý vận dụng định luật Len-xơ Cho H/s thảo luận nhóm Gợi ý: + Khi K đóng, ngắt dòng điện chạy qua cuộn dây nào?thì cảm ứng từ xuyên qua cuộn dây từ thông biến thiên nào? + Theo định luật Len-xơ cuộn dây xuất gì? *Nhận xét kết luận lại ý kiến HS Y/c h/s trả lời câu hỏi C1 Gợi ý: Sau khoảng thời gian cường độ dòng điện chạy mạch nào? Cường độ dòng điện chạy mạch đạt cực đại ổn định, từ thông qua cuộn dây nào? tắt, dòng điện mạch giảm, làm cho từ thông qua cuộn dây biến thiên, làm xuất dòng điện cảm ứng chiều dòng điện (theo định luật Lenxơ) dòng qua bóng đèn làm bóng đèn lóe sáng Trả lời câu hỏi C1: Sau đóng khóa K lâu, độ sáng hai bóng đèn Đ1 Đ2 sáng Vì sau lâu dòng điện mạch đạt giá trị không đổi, từ thông xuyên qua ống dây không biến thiên không xuất dòng điện cuộn dây giảm→B giảm→Φ qua cuộn dây giảm→xuất iC lớn chống lại giảm i1→iC phóng qua đèn → bóng đèn neon lóe sáng lên tắt c Hiện tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dòng điện mạch gây cảm ứng, hai bóng đèn sáng bình thường Trả lời Trong hai thí nghiệm trên: Đều tượng cảm ứng điện từ Nguyên nhân sinh biến đổi dòng điện mạch Hiện tượng gọi tượng tự cảm, tượng tự cảm gì? ? Trong thí nghiệm trên, tượng làm xuất dòng điện cảm ứng tượng gì? ? Nguyên nhân dẫn đến Nhắc lại khái niệm hiện tượng là? tượng tự cảm là? ? Hiện tượng tự cảm Kết luận tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ là…yêu cầu học sinh mạch điện khác nhắc lại khái niệm biến đổi dòng Thông báo: điện mạch gây TN Hiện tượng tự cảm đóng mạch TN Hiện tượng tự cảm ngắt mạch Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm(10 phút) Hoạt động GV Suất điện động xuất hiện tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm Vậy sđđtc tính nào? Để thành lập công thức tính sđđtc ta cần thành lập công thức tính từ thông Φ Y/c h/s nhắc lại công thức tính từ trường ống dây từ thông qua ống dây có N vòng dây? Hoạt động HS Lắng nghe Nội dung học Suất điện động tự cảm Tiếp thu ghi nhớ a Hệ số tự cảm Từ trường ống dây: + Từ thông dòng điện gây mạch: Φ = Li L: Hệ số tự cảm (H)Henri i: Cường độ dòng điện (A) Φ: Từ thông (Wb) B = 4π.10-7 i ⇒ B~i Từ thông qua ống dây : Hệ số tự cảm mạch điện: Gợi ý: Φ= NBS ⇒ Φ~B -Từ biểu thức tính cảm ứng Kết luận: Φ∼i từ B ống dây, cho biết mối quan hệ B i? -Từ biêu thức tính từ thông cho mối quan hệ Φ B? -Rút mối quan hệ Φ i? Thông báo: Từ thông qua diện tích giới hạn mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng điện mạch L=Φ/i + Biểu thức độ tự cảm ống dây đặt không khí: L = 4π.10-7.n2V V: thể tích ống dây n: số vòng dây 1đơn vị chiều dài ống dây *Yêu cầu HS làm câu hỏi Trả lời C2: C2 SGK/198 Từ thông ống dây: Gợi ý: Φ = nlBS = nBV Từ thông ống dây có N + Từ (29.3): B = 4π.10-7nI vòng: Φ = NBS => Φ = 4π.10-7n2IV Số vòng dây đơn vị + Từ (41.1): Φ = Li độ dài: n=N/l Φ L= = 4π.10-7 n2 V Thể tích: V=l.S I => Đây biểu thức tính hệ số tự cảm ống dây (?) Suất điện động tự cảm gì? Suất điện động tự cảm *Yêu cầu HS khác suất điện động sinh nhắc lại sđđtc tượng tự cảm Xây dựng công thức tính Theo dõi, nắm biểu thức tính b Suất điện động tự cảm suất điện động tự cảm: suất điện động tự cảm Suất điện động sinh tượng tự cảm gọi ∆Φ = L.∆i suất điện động tự cảm ΔΦ Δt Δi → e tc = −L Δt ΔΦ Δt Δi → e tc = −L Δt Mà ec = − Mà ec = − Dấu (-) phù hợp với định luật Len-xơ Hoạt động 4: Củng cố giao nhiệm vụ học tập (5 phút) Hoạt động GV + Từ thông tự cảm: Φ = Li e tc = −L Δi Δt Hoạt động HS - Chú ý lắng nghe + Sđđ tự cảm: + Độ từ cảm ống dây dẫn dài: - Nhận nhiệm vụ học tập L = 4π.10-7.n2V - Nhiệm vụ: Tóm tắt: Bt: Một cuộn cảm có dòng điện tăng từ L= 0,03 H 0,5→1A Có độ tự cảm L= 0,03 H ∆t=0,01 ∆t=0,01 s s Tính sđđ cảm ứng cuộn dây? i1= 0,5 A, i2= 1A etc=? Giải Btvn: + làm câu hỏi C3 SGK/198 ∆i= 0.5 A => etc =1,5 V +Làm tập +1,2,3 SGK/199 +Học đầy đủ +Chuẩn bị 42: lượng từ trường