Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 39. Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ á...
1 1 Trường PTTH: Nguyễn Thông Trường PTTH: Nguyễn Thông Lớp thực tập: 11A1 Lớp thực tập: 11A1 Người soạn GSh: Lê Mạnh Hùng. Người soạn GSh: Lê Mạnh Hùng. GVHD: Phan Thủy Tiên. GVHD: Phan Thủy Tiên. 2 2 Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suật điện động Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suật điện động cảm ứng. cảm ứng. Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động. dẫn chuyển động. Dòng điện Fu-cô. Dòng điện Fu-cô. Hiện tượng tự cảm. Hiện tượng tự cảm. Năng lượng từ trường Năng lượng từ trường . . 3 3 Thí nghiệm Ơ-xtét cho biết Thí nghiệm Ơ-xtét cho biết dòng điện sinh ra………. dòng điện sinh ra………. từ trường từ trường Ngược lại từ trường có thể Ngược lại từ trường có thể sinh ra dòng điện được sinh ra dòng điện được không? không? BAØI 38 : HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I. I. Thí nghiệm: Thí nghiệm: II. II. Khái niệm từ thông. Khái niệm từ thông. III. III. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Hiện tượng cảm ứng điện từ. IV. IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len–xơ. Len–xơ. V. V. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ. I. Thí nghiệm: I. Thí nghiệm: a. Thí nghiệm 1 a. Thí nghiệm 1 0 SN Khảo sát từ trường có sinh ra dòng điện hay không. NC thẳng, ống dây, điện kế. Đưa NC lại gần hoặc ra xa cuộn dây. *MĐ: *DC: *PA: *TN: 0 SN I. Thí nghiệm: I. Thí nghiệm: a. Thí nghiệm 1 a. Thí nghiệm 1 0 SN I. Thí nghiệm: I. Thí nghiệm: a. Thí nghiệm 1 a. Thí nghiệm 1 Khi nam châm, ống dây đứng yên : → Kim điện kế chỉ 0. Khi có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây : → Kim điện kế lệch kh i s 0.ỏ ố → Có dòng điện qua ống dây. Nhận xét: *KL: Khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì có dòng điện chạy qua ống dây. I. Thí nghiệm: I. Thí nghiệm: a. Thí nghiệm 1 a. Thí nghiệm 1 0 I. Thí nghiệm: I. Thí nghiệm: b. Thí nghiệm 2: b. Thí nghiệm 2: [...]... động cái gì suất điện dđ đó? một Suất điện động này gọi là suất điện động cảm ứng Trong TN 1 và 2: khi nào sự biến đổi từ thơng hiện mặt khi có thì trong mạch xuất qua của suất điện độngmột mạch kín thì trong mạch xuất hiện giới hạn bởi cảm ứng? suất điện động cảm ứng Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ III Hiện tượng cảm ứng điện từ b Suất điện động cảm ứng. .. 1 Wb = 1T.m2 III Hiện tượng cảm ứng điện từ a Dòng điện cảm ứng Trong TN 1 và 2 biến nào thì trong mạch xuất Mỗi khi ngthơng xuất hiện khi KIỂM TRA BÀI CŨ CÂU 1: phát biểu định nghĩa từ thông?Nêu ý nghĩa khái niệm từ thông? CÂU 2: Phát biểu định luật Len-xơ? CÂU 3: viết công thức tính suất điện động cảm ứng mạch kín? Suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường a, thí nghiệm: xét mạch điện: Q o P M B v N b, nhận xét: Suất điện động cảm ứng mạch xuất MN chuyển động Đoạn MN chuyển động đóng vai trò nguồn điện B M o v N c, Kết luận: Khi đoạn dây MN chuyển động cắt đường sức từ không nối với hai ray,thì đoạn dây xuất suất điện động cảm ứng M o I B v N Quy tắc bàn tay phải Đặt bàn tay phải hứng đường sức từ, ngón choãi 90o hướng theo chiều chuyển động đoạn dây, đoạn dây dẫn đóng vai trò nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chiều từ cực âm sang cực dương nguồn điện B v Cho đoạn dây AB chuyển động từ trường B B Có chiều nào? B B v A Biểu thức suất điện động cảm ứng đoạn dây Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây chuyển động có độ lớn là: ∆φ ec = ∆t (39.1) ∆φ hiểu từ thông quét đoạn dây thời gian ∆t + v B vuông góc với MN, đồng B : thời v ∆φ = B.∆S = B.(l.v.∆t) ec = Blv Trong đó: (39.2) l : độ dài MN v: tốc độ MN M B e E e f e e e N F v + v B vuông góc với MN, đồng thời ( v , B )=θ : ec = Blv sin θ (39.3) Một MN chuyển động dọc theo đường sức từ trường hình vẽ suất điện động bao nhiêu? B v N M θ=180o sinθ = ec= Máy phát điện a, máy phát điện xoay chiều: D S A N B b,máy phát điện chiều: D S A N B O I May phat dien mot chieu.swf 2.Quy tắc bàn tay phải 2.Quy tắc bàn tay phải Hình 39.1 Thí nghiệm về suất điện động cảm ứng trong một đọan dây dẫn chuyển động. Q I → v → B P MN là đoạn dây dẫn cứng PN và QM là 2 thanh ray dẫn điện đặt nằm ngang Từ trường có hướng từ trên xuống dưới Cho thanh MN chuyển động I M N → v → B Miêu tả quy tắc bàn tay phải. 2.Quy tắc bàn tay phải 2.Quy tắc bàn tay phải Phát biểu: đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choãi ra 90 o hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như 1 nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó. 2.Quy tắc bàn tay phải 2.Quy tắc bàn tay phải t e c ∆ ∆ −= φ Nhưng suất điện động cảm ứng trong mạch chính là suất điện động trong đoạn dây chuyển động. Suy ra, ta có suất điện động cảm ứng trong đoạn dây chuyển động có độ lớn là: t e c ∆ ∆ = φ || ∆Φ được hiểu là từ thông được quét bởi đoạn dây đó trong thời gian ∆t Blve c = Trong trường hợp đơn giản, như chuyển động của đoạn dây MN dưới đây (vecto v và vecto B cùng vuông góc với MN, và vecto v vuông góc với vecto B), thì Q I M N → v → B P B: cảm ứng từ (T) v: vận tốc của thanh (m/s) l : chiều dài của thanh (m) Từ đó ta rút ra công thức: Trong trường hợp khác, v và B cùng vuông góc với đoạn dây, v hợp với B 1 góc θ thì độ lớn của suất điện động trong đoạn dây là: → → → → Máy phát điện là gì? S N Q A D B Máy phát điện xoay chiều. 2 đầu khung dây nối với 2 vòng đồng, 2 vòng đồng tiếp xúc với 2 chổi quét Q. Mỗi chổi quét là 1 cực của máy phát điện. Máy phát điện 1 chiều có cấu tạo tương tự nhưng thay 2 vòng đồng bằng 2 bán khuyên bằng đồng cũng tiếp xúc với 2 chổi quét. Dòng điện đưa là ngoài có chiều không đổi. Máy phát điện xoay chiều có 2 đầu khung dây nối với 2 vòng đồng, 2 vòng đồng tiếp xúc với 2 chổi quét Q. Dòng điện đưa ra ngoài là dòng điện có chiều thay đổi theo thời gian. TRƯỜNG THPT HÀ HUY TẬP Họ và tên sinh viên thực tập: Dương Thị Kiều Trinh Họ và tên giáo viên hướng dẫn: Đặng thị Thu Huyền Ngày soạn: Ngày dạy: GIÁO ÁN GIẢNG DẠY BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I . MỤC TIÊU BÀI HỌC 1.Mục tiêu về kiến thức _Nắm được định nghĩa suất điện động cảm ứng _Phát biểu được nội dung định luật Faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ,biểu thức tính suất điện động cảm ứng , kí hiệu, đơn vị _Mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Lenxơ _ Nắm được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ 2.Mục tiêu về kĩ năng _ Vận dụng được các công thức tính suất điện động cảm ứng để giải các bài tập cảm ứng điện từ _ Xác định chiều của suất điện động cảm ứng trong mạch kín trong một số trường hợp cụ thể II .CHUẨN BỊ _Gv : bộ dụng cụ thí nghiệm : 1 điện kế, 1 ống dây, 1 thanh nam châm thẳng _Hs :ôn lại kiến thức phần dòng điện không đổi, nguồn điện , suất điện động của nguồn điện III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG 1. Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ (5’) Câu 1: Nêu khái niệm dòng điện cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ Phát biểu định luật Lenxơ về chiều dòng điện cảm ứng Câu 2: Khái niệm từ thông,công thức, đơn vị Các cách làm biến thiên từ thông Đặt vấn đề : Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng sinh ra suất điện động cảm ứng trong mạch kín.Vậy suất điện động cảm ứng là gì? Chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài học hôm nay “ Suất điện động cảm ứng” 2.Hoạt động 2 : Tìm hiểu định nghĩa suất điện động cảm ứng 3.Hoạt động 3: Xây dựng định luật Faraday Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng 14’ Gv: Giả sử có mạch kín (C ) đặt trong từ trường B ,từ thơng gửi qua mạch Φ Trong khoảng thời gian ,từ thơng biến thiên một lượng là Giả sử sự biến thiên từ thơng này được thực hiện qua 1 dịch chuyển nào đó của mạch 2. Đònh luật Fa-ra-đây Giả sử có mạch kín (C) đặt trong từ trường Gọi là độ biến thiên từ thơng Là khoảng thời gian từ thơng biến thiên Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng 12’ _Gv đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh đi đến định nghĩa suất điện động cảm ứng Gv: Nguồn điện dùng để làm gì,kí hiệu,các đặt trưng của nguồn điện? Gv: Suất điện động của nguồn điện là gì? Gv: Như vậy muốn có dòng điện chạy trong mạch kín thì phải có suất điện động sinh ra dòng điện ấy. Mặt khác khi có sự biến thiên từ thơng qua mạch thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng Gv : Sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch chứng tỏ điều gì? Gv : Người ta gọi suất điện động này là suất điện động cảm ứng Gv : Hãy định nghĩa suất điện động cảm ứng? _Gv u cầu học sinh ghi định nghĩa vào vở _Gv hướng dẫn học sinh trả lời câu C1 . Gv cho hs nhắc lại cơng thức đl Ơm cho đoạn mạch chứa nguồn .Từ cơng thức dl Ơm suy ra u AB Nguồn điện dùng để tạo ra dòng điện chạy trong mạch Kí hiệu Suất điện động của nguồn điện đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của nguồn điện Hs suy nghĩ trả lời Trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng chứng tỏ tồn tại một suất điện động sinh ra dòng điện ấy Giáo án Bài 39: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động 1.Mục tiêu 1.1 Kiến thức - Nêu được : + Hiện tượng suất điện động xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. + Quy tắc bàn tay phải để tìm chiều của nguồn điện trong đoạn dây. - Trình bày được cách thiết lập và viết được biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây. - Trình bày được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện - So sánh được sự giống và khác nhau của máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều 1.2 Kĩ năng - Vận dụng hiện tượng suất điện động xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường để giải thích nguyên lý hoạt động của máy phát điện. - Áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều của nguồn điện trong đoạn dây. - Áp dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng trong đoạn dây để giải một số bài tập liên quan. 2.Chuẩn bị 2.1 Giáo viên -Tìm hiểu một số kiến thức liên quan tới máy phát điện, ứng dụng của máy phát điên trong đời sống con người. -Các hình vẽ trong bài phóng to. -Dụng cụ: +Thí nghiệm hình 39.1. Mô hình máy phát điện xoay chiều và một chiều. 2.2 Học sinh - Ôn lại kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ, định luật Len- xơ, định luật Fa-ra- đây. 3. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC Hoạt động 1 (5phút): Ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên - Báo cáo tình hình của lớp. - Trình bày câu trả lời. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Nắm tình hình của lớp. - Nêu câu hỏi về hiện tượng cảm ứng điện từ - Nhận xét các câu trả lời của HS và cho điểm. Hoạt động2 (3 phút) : Đặt vấn đề bài dạy -Như chúng ta đã biết, điện năng là một nguồn năng lượng rất quan trọng trong đời sống của chúng ta. Bây giờ tôi đặt các em vào tình HS: huống như sau. Vào một buổi tối, khi em đang xem một chương trình tivi mình yêu thích hoặc đang phải hoàn thành một bài tập viết rất quan trọng cho ngày mai thì “cúp điện”. Khi đó bạn sẽ nghĩ tới thiết bị nào để có thể có điện trở lại? Đó là máy phát điện. Có ai cho cô biết vì sao máy phát điện lại có thể tạo ra dòng điện không ? -Sẽ không có gì là khó nếu chúng ta biết tìm hiểu và phân tích chúng. Ngày hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu xem một máy phát điện đơn giản hoạt động dựa trên nguyên tắc nào nhé? -Cuối buổi học hôm nay, nếu em nào muốn, cũng có thể tự chế tạo một chiếc máy phát điện của riêng mình nữa. Hoạt động 3 (10phút): 1.Suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường Hoạt động của Học sinh Hoạt động của Giáo viên HS: - Đọc phần 1.SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu hiện tượng xảy ra HS - Trình bày hiện tượng - Nhận xét cách trình bày của bạn. HS - Trình bày nguyên nhân xuất hiện suất điện động cảm ứng. - Chia mỗi bàn là một nhóm - Yêu cầu các nhóm HS đọc thí nghiệm trong SGK. - Thảo luận tìm hiểu hiện tượng xảy ra trong đoạn dây dẫn. CH1 - Trình bày sự xuất hiện suất điện động? - Nhận xét cách trình bày của HS. Thực chất suất điên động cảm ứng chỉ xuất hiện khi đoạn dây dẫn MN chuyển động trong từ trường. CH2 - Yêu cầu HS giải thích sự xuất hiện suất điện động cảm ứng. Khi đoạn dây MN chuyển động với vận tốc v thì có sự biến thiên của từ thông qua diện tích được quét bởi thanh MN do đó trong mạch xuất hiện sđđ cảm ứng (MN có vai trò như nguồn điện). Hoạt động 3 (10 phút) : Quy tắc bàn tay phải HS: - Đọc phần 2 SGK. - Thảo luận nhóm về quy tắc bàn tay phải - Trình bày quy tắc bàn tay phải HS - Áp dụng luôn vào thí nghiêm trên xác định chiều của nguồn điện trong dây dẫn MN trong hình 39.1. - Nhận xét cách trình bày của bạn HS: -Sử dụng quy tắc tìm chiều của nguồn điện trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường trong ví dụ khác thầy cô đưa ra. - Nhận xét cách trình bày của bạn Trong thí nghiệm trên: khi MN GIÁO ÁN LÊN LỚP Thứ ngày 18 tháng 03 năm 2013 Giáo viên hướng dẫn : Hoàng Quý Trang Tiết Lớp : 11/10 Phòng : 10 Môn học : Vật lý Sinh viên lên lớp : Đinh Trung Nguyên Bài 39: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG I MỤC TIÊU Về kiến thức: Trình bày thí nghiệm tượng suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường Nắm vận dụng quy tắc bàn tay phải xác định chiều cực âm sang cực dương suất điện động cảm ứng đoạn dây Nắm vận dụng công thức xác định độ lớn suất điện động cảm ứng đoạn dây Trình bày nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều Về kĩ năng: Giải thích xuất suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường Vận dụng quy tắc phải xác định chiều cực âm sang cực dương suất điện động cảm ứng đoạn dây Vận dụng công thức xác định độ lớn suất điện động cảm ứng đoạn dây II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Mô hình máy phát điện xoay chiều Học sinh: - Ôn tập kiến thức liên quan đến học III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Thời gian Hoạt động giáo viên Hoạt động học Nội dung sinh bảng ghi Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ Định nghĩa từ thông? Trình bày nội dung định luật Len-xơ? 5’ Vận dụng: Xác định chiều dòng điện cảm ứng khung dây B Trình bày nội dung định luật Fa-ra-đây? ĐVĐ: Bài học trước xác định suất điện động cảm ứng khung dây Bài học nghiên cứu suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây dẫn chuyển động từ trường 15’ Hoạt động 2: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường quy tắc xác định chiều Cho mạch điện hình vẽ Suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường cho đoạn dây dẫn MN chuyển động tiếp xúc với hai ray? Nếu đường sức từ song song với chiều chuyển động đoạn dây dẫn có tượng xảy Khi đoạn dây dẫn ra? chuyển động thì diện tích khung dây thay đổi dẫn đến từ thông qua khung biến đổi, khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng Hướng dẫn: Khi đoạn dây dẫn chuyển động thì diện tích của khung dây thay đổi, từ thông qua Giá o viênbiế hướ g dẫ khung n nđổ i nTừ đó dẫn đến điều gì? Vậy đoán nhận suất điện động cảm ứng HOÀ NG QUÝ mạch đạng TRANG xét thực chất xuất đoạn dây dẫn MN chuyển động Nói cách khác đoạn dây dẫn MN chuyển động đóng vai trò nguồn điện hai ray đóng vai trò dây nối tạo thành mạch điện Trong mạch có dòng điện Cho đọan dây chuyển đông mặt phẳng song song với đường sức từ => Trong mạch dòng điện * Kết luận Khilên đọan Sinh viên lớpdây dẫn chuyển động cắt đường sức từ đọan dây xuất suất ĐINH TRUNG NGUYÊN điện động cảm ứng Khi dây dẫn MN chuyển động cắt đường sức từ không nối với hai ray đoạn dây xuất suất điện động cảm ứng Khi dây dẫn MN chuyển động song song với Vì đó từ thông qua đường sức từ không xuất khung = suất điện động cảm ứng dây Coi đoạn dây dẫn MN chuyển động cắt đường sức từ nguồn điện , xác định cực nguồn MN chuyển động cắt đường sức từ ... 1 Suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường a, thí nghiệm: xét mạch điện: Q o P M B v N b, nhận xét: Suất điện động cảm ứng mạch xuất MN chuyển động Đoạn MN chuyển động đóng... chiều nào? B B v A Biểu thức suất điện động cảm ứng đoạn dây Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây chuyển động có độ lớn là: ∆φ ec = ∆t (39.1 ) ∆φ hiểu từ thông quét đoạn dây thời gian ∆t + v B vuông... hướng theo chiều chuyển động đoạn dây, đoạn dây dẫn đóng vai trò nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chiều từ cực âm sang cực dương nguồn điện B v Cho đoạn dây AB chuyển động từ trường