Hiện tượng cảm ứng điện từ

GIÁO ÁN Tiết 58: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG(t2). Bộ môn: Vật Lý. Sinh viên thực hiện: Lê Thanh Nhàn. Tại lớp: 11A2. Trường PTTH Lê Lợi – ĐH - QTrị Giáo viên hướng dẫn: Lê Nam Quốc. Ngày soạn: 24-2-2008 Ngày dạy: 4-4-2008 TIẾN TRÌNH LÊN LỚP. 1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số. 2. Kiểm tra bài cũ. + Nêu định nghĩa từ thông? Ý nghĩa của từ thông? + Trình bày định nghĩa suất điện động cảm ứng, điều kiện xuất hiện suất điện động cảm ứng? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? 3. Bài mới. Đặt vấn đề: Tiết 1 của bài này chúng ta đã rút ra được kết luận là khi có từ thông biến thiên qua mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng, biểu hiện là trong mạch có dòng điện làm lệch kim điện kế. Tuy nhiên chúng ta vẫn chưa xác định được chiều của dòng điện cảm ứng, cũng như chưa xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng. Trong tiết 2 này, chúng ta sẽ đi tìm chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong mạch và tìm hiểu công thức xác đinh độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín. Hoạt động 1: Chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Quan sát hình 38.5, trình bày: + Dụng cụ thí nghiệm: + Tiến hành thí nghiệm: + Hiện tượng: Qua thí nghiệm, dựa vào chiều lệch kim điện kế người ta xác định chiều dòng điện cảm ứng như hình vẽ. - Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi: + Gồm một nam châm thẳng, một ống dây và một điện kế. + Dịch chuyển nam châm lại gần ống dây, ra xa ống dây. Quan sát kim điện kế. + Kim điện kế lệch khỏi vạch 0, nhứng trong 2 trường hợp kim lệch về 2 phía khác nhau. 4. Chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ. a. Thí nghiệm. Như hình vẽ b. Nhận xét. - Khi nam châm lại gần ống dây thì từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây như muốn ngăn cản nam châm lại gần nó. - Khi nam châm ra xa ống dây, từ trường của dòng điện trong ống dây như muốn ngăn cản nam châm ra xa nó. 1 + Dùng quy tắc nắm tay phải, hãy xác định chiều đường sức từ gây ra bởi dòng điện cảm ứng? + Rút ra nhận xét gì về từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây? + Đó cũng chính là nội dung định luật Len-xơ. Gọi một học sinh phát biểu lại định luật Len-xơ. + “Nguyên nhân sinh ra nó” đề cập đến trong định luật là gì? + Cho học sinh đọc và trả lời câu hỏi C 3 , C 4 . + Dựa vào hình vẽ, áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định. + Khi nam châm lại gần ống dây, từ trường của dòng điện trong ống dây như muốn ngăn cản nam châm lại gần nó. + Khi nam châm ra xa ống dây, từ trường của dòng điện cảm ứng như muốn ngăn cản nam châm ra xa nó. + Đọc sgk và phát biểu định luật Len-xơ. + Là sự biến thiên từ thông. c. Định luật Len-xơ. 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. Hoạt động 2: Định luật Fa-ra-đây. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Ví dụ về áp dụng hiện tượng cảm ứng điện từ? + Máy phát điện đơn giản thường gặp đó là Đinamô xe đạp. Giới thiệu về cấu tạo của Đinamô, có hình minh hoạ. + Khi xe chạy càng nhanh thì độ sáng của đèn như thế nào? + Xe càng càng nhanh thì từ thông qua cuôn dây biến đổi như thế nào? + Từ đó rút ra mối quan hệ giữa độ lớn suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên từ thông? + Đó cúng chính là nội dung - Máy phát điện, động cơ điện. + Đèn càng sáng. + Từ thông thay đổi càng nhanh. + Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch. + Phát biểu lại định luật Fa- ra-đây. 5. Định luật Fa-ra-đây . a. Phát biểu. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với độ biến thiên từ thông qua mạch. b. Chiều và độ lớn của suất điện động cảm ứng. Xét trong khoảng thời gian ∆t đủ nhỏ, từ thông qua mạch biến thiên một lượng ∆Φ. t ∆ ∆Φ : tốc độ biến thiên từ thông. Khi đó: t ke c ∆ ∆Φ = 2 A B v  B  C D định luạt Fa-ra-đây. Gọi một học sinh phát biểu lại định luật. + Xét trong khoảng thời gian ∆t đủ nhỏ, từ thông biến thiên qua khung dây ∆Φ. Tỉ số t ∆ ∆Φ cho ta biết điều gì? + Lập luận và đưa ra biểu thức e c = - t ∆ ∆Φ . + Dấu (-) trong công thức e c = - t ∆ ∆Φ nói lên điều gì? + Chú ý: trong khi tính toán ta chỉ lấy giá trị tuyệt đối, khi đó: e c = N t ∆ ∆Φ + Cho ta biết tốc độ biến thiên từ thông qua khung dây. + Dấu (-) chứng tỏ chiều của suất điện động cảm ứng ngược với chiều biến thiên từ trường. Trong hệ SI: k = 1. Kết hợp với định luật Len-xơ, ta có: e c = - t ∆ ∆Φ . Xét mạch điện là một khung day gồm N vòng dây: e c = - N t ∆ ∆Φ ∆Φ: Từ thông qua diện tích giới hạn bởi một vòng dây. 4. Cũng cố. a. Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: Có ba thanh nam châm giống nhau được thả rơi thẳng đứng từ một độ cao. Thanh thứ nhất rơi tự do. Thanh thứ hai rơi qua ống dây để hở. Thanh thứ ba rơi qua một ống dây kín. Trong khi rơi thanh nam châm không chạm vào ống dây. Thời gian rơi 3 thanh lần lượt là t 1 , t 2 , t 3 . Chọn kết luận đúng: A. t 1 = t 2 = t 3 B. t 1 < t 2 < t 3 C. t 2 = t 3 < t 1 D. t 1 = t 2 < t 3 Câu 2: Từ thông qua mạch kín biên thiên theo thời gian Φ = 0,004(3t – 2). Trong khoảng thời gian từ 1s đến 2s suất điện động trong khung có độ lớn là: A. c e = 0,1V B. c e = 0,24V C. c e = 0,2V D. c e = 0,56V Câu 3: Một khung dây phẳng kín hình vuông cạnh a = 10cm, có 500 vòng. Điện trở của khung là 3Ω, khung chuyển động thẳng đều với vận tốc v =1,5m/s tiến lại khoảng không gian có từ trường đều B = 0,005T(hình vẽ). Trong khi chuyển động các cạnh AB và CD luôn luôn nằm trên hai đường thẳng song song. Cường độ dòng điện chạy trong khung khi cạnh BC bắt gặp từ trường đều đến khi toàn bộ khung nằm trong từ trường là: 3 A. I = 0,075A B. I=12,5A C. 0,025A D. I = 0,125A Câu 4: Một vòng dây phẳng có diện tích giới hạn 80cm 2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,3.10 -3 T và vuông góc với mặt phẳng của vòng dây. Vectơ cảm ứng từ đột ngột đổi hướng ngược lại, sự đổi hướng diễn ra trong thời gian 10 -3 s. Xác định độ lớn suất điện động xuất hiện trong khung? b. Ra nhiệm vụ về nhà: Học bài và làm bài tập trong sgk. 4 . nghĩa từ thông? Ý nghĩa của từ thông? + Trình bày định nghĩa suất điện động cảm ứng, điều kiện xuất hiện suất điện động cảm ứng? Hiện tượng cảm ứng điện từ. GIÁO ÁN Tiết 58: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG( t2). Bộ môn: Vật Lý. Sinh viên thực hiện: Lê Thanh Nhàn. Tại lớp: 11A2.