Giáo án Vật lý 11 bài 25: Tự cảm

Giáo án Vật Lý 11 Ban BÀI 25 - GV: Tạ Hồng Sơn TỰ CẢM I MỤC TIÊU Kiến thức + Phát biểu định nghĩa từ thông riên viết công thức độ tự cảm ống dây hình trụ + Phát biểu định nghĩa tượng tự cảm giải thích tượng tự cảm đóng ngắt mạch điện + Viết cơng thức tính suất điện động tự cảm + Nêu chất viết công thức tính lượng ống dây tự cảm Kĩ - Giải tập tượng tự cảm lượng từ trường Thái độ - Học sinh biết liên hệ tượng tự cảm thực tế II CHUẨN BỊ Giáo viên - Chuẩn bị thí nghiệm tượng tự cảm đóng ngắt mạch điện Học sinh - Ôn tập tượng cảm ứng điện từ III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Hoạt động 1: Giới thiệu - Chúng ta nghiên cứu tượng cảm ứng điện từ vòng dây kín từ thông qua mạch biến thiên Hôm tiếp tục nghiên cứu tượng cảm ứng điện từ - HS nhận thức vấn đề thân mạch điện gây cần nghiên cứu học ra,hiện tượng cảm ứng điện từ gọi tượng tự cảm Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm từ thông riêng mạch - Giả sử mạch kín ( C) có I Từ thơng riêng qua dòng điện i, dòng điện i gây mạch kín từ trường, từ trường - HS theo dõi giảng GV gây từ thông Φ qua - Từ thông riêng ( C) gọi từ thông - HS dựa vào kiến thức từ mạch kín có dòng điện chạy riêng mạch ( C) - Từ thơng riêng có phụ thuộc thông cảm ứng từ để trả lời: qua: Φ : i Φ = Li vào dòng điện i hay không? L l hệ số phụ thuộc vo - GV xác nhận thơng báo: cấu tạo kích thước Φ = Li với L hệ số tỉ lệ, phụ - HS ghi nhận khái niệm độ tự mạch ( C) gọi độ tự cảm ống dy thuộc cấu tạo kích thước cảm ống dây - Đơn vị henri (H) mạch kín (C ), gọi Giáo án Vật Lý 11 Ban độ tự cảm - Trong hệ SI độ tự cảm đo đơn vị gì? Từ cụng thức: Φ = Li, suy i biến thiờn thỡ từ thụng - HS ghi nhận biến thiờn nờn xuất dũng điện cảm ứng - GV hướng dẫn HS xõy dựng cụng thức tính độ tự cảm ống dõy hỡnh trụ - GV giao cho HS toỏn: Có ống dây dẫn chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây, có dòng điện i chạy qua Tính L GV: Tạ Hờng Sơn 1H = 1Wb 1A Độ tự cảm ống dây: N2 L = 4π.10-7 .S l - Các nhóm nhận nhiệm vụ giao, thảo luận nhóm - HS trả lời: dựng cụng thức: Φ = Li - HS trả lời: Φ = N.B.S −7 N i + Để tính L ta dùng cơng thức - HS trả lời: B = 4.π 10 l nào? - HS tiếp thu: L = + Tính từ thơng cơng N thức nào? 4π 10 −7 S l + Tính cảm ứng từ B - Dựng lừi sắt đặt vào bờn lũng ống dõy công thức nào? -7 - GV kết luận: L = 4π.10 N2 S - HS ghi nhận khỏi niệm độ từ l thẩm lừi sắt - GV: Vậy để có ống dây có độ tự cảm lớn ta phải làm nào? - GV: Đối với ố ng dây có lõi sắt L=4 π 10-7 µ N2S/l Trong ủoự : µ gói laứ ủoọ tửứ thaồm ủaởc trửng cho tửứ tớnh cuỷa loừi saột Hoạt động 3: Tìm hiểu tượng tự cảm - GV thông báo tượng tự cảm tượng cảm ứng điện - HS ghi nhận định nghĩa từ xảy mạch có tượng tự cảm dòng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây biến thiên cường độ dòng điện mạch - Khi xảy tượng tự cảm - HS trả lời: dòng điện cảm dòng điện cảm ứng có tác ứng có tác dụng cản trở dụng gì? nguyên nhân sinh - Độ tự cảm ống dây có lõi sắt: N2 L = 4π.10-7.µ .S l + µ gọi độ từ thẩm đặc trưng cho từ tính lõi sắt II Hiện tượng tự cảm Định nghĩa - Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dòng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây biến thiên cường độ dòng điện mạch Giáo án Vật Lý 11 Ban - GV tiến hành nghiệm 1, yêu cầu HS quan sát tượng giải thích kết thí nghiệm? - HS trả lời:đèn sáng lên đèn sáng lên từ từ Vì đóng khóa K dòng điện ống dây đèn tăng lên đột ngột, ống dây xẩy hịên tượng tự cảm Suất điện động cảm ứng xuất có tác dụng cản trở nguyên nhân sinh nghĩa - GV tiến hành nghiệm 2, cản trở dòng điện qua L yêu cầu HS quan sát tượng Do dòng điện qua L qua giải thích kết thí đèn tăng lên từ từ, không tăng nhanh đèn nghiệm? GV: Tạ Hờng Sơn Một số ví dụ tượng tự cảm a) Ví dụ 1: Hiện tượng tự cảm đóng mạch điện Giải thích: sgk b) Ví dụ 2: tượng tự cảm ngắt mạch Giải thích: sgk - HS trả lời: Đèn sáng bừng lên trước tắt - HS giải thích tượng - HS làm câu C2 - GV yêu cầu HS làm câu C2 Hoạt động 4: Cơng thức tính suất điện động tự cảm lượng từ trường ống dây tự cảm - Thơng báo: Khi có tượng tự cảm xảy mạch điện suất điện động - HS ghi nhớ khái niệm suất cảm ứng xuất mạch điện động tự cảm gọi suất điện động tự cảm - Thảo luận nhóm - Có thể áp dụng cơng thức - Trả lời: để tính suất điện động tự ∆Φ + e Φ tc = cảm? ∆t từ thông riêng cho : - Gợi ý: Có thể sử dụng cơng Φ = Li thức tính suất điện động cảm Vì L khơng đổi nên ∆Φ = L∆i ứng để tính suất điện động tự ∆i cảm không? Suy : etc = - L ∆t + ∆Φ gì? Tính ∆Φ cơng thức nào? - HS trả lời: suất điện động tự - Em cú nhận xét gỡ biểu cảm cú độ lớn tỉ lệ với tốc độ thức tớnh suất điện động tự biến thiên cường độ dũng điện mạch cảm vừa thu được? - GV giải thớch cú mặt dấu trừ cụng thức để - HS ghi nhận phự hợp với định luật Len – xơ Giáo án Vật Lý 11 Ban GV: Tạ Hồng Sơn - Trong thớ nghiệm 2, Khi ngắt - HS theo dừi giảng GV khóa K đèn sáng bừng lên tắt chứng tỏ có lượng giải phóng đèn - HS ghi nhận ống dõy - Năng lượng cú dũng điện chạy qua tồn lượng tích lũy lượng từ trường ống dây tự cảm có dòng điện chạy quavà gọi lượng từ trường ống dõy - HS ghi nhớ cụng thức tớnh - Người ta chứng minh lượng từ trường cơng thức tính lượng ống dõy tích lũy ơng dây tự cảm có dòng điện chạy qua W = Li Hoạt động : Tìm hiểu ứng dụng tượng tự cảm IV Ứng dụng - Yêu cầu học sinh nêu - HS nêu số ứng dụng số ứng dụng tượng tượng tự cảm mà - Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng tự cảm em biết dụng mạch điện xoay - Giới thiệu ứng dụng chiều Cuộn cảm phần tử tượng tự cảm - Ghi nhận ứng dụng quan trọng mạch điện tượng tự cảm xoay chiều có mạch dao động máy biến áp Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò - Từ thơng riêng biểu thức tính từ thơng riêng mạch - Hiện tượng tự cảm điều kiện xuất hiện tượng tự cảm - Năng lượng từ trường ống dây tự cảm IV RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY ... động tự cảm lượng từ trường ống dây tự cảm - Thơng báo: Khi có tượng tự cảm xảy mạch điện suất điện động - HS ghi nhớ khái niệm suất cảm ứng xuất mạch điện động tự cảm gọi suất điện động tự cảm. .. Hiện tượng tự cảm Định nghĩa - Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dòng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây biến thiên cường độ dòng điện mạch Giáo án Vật Lý 11 Ban - GV.. .Giáo án Vật Lý 11 Ban độ tự cảm - Trong hệ SI độ tự cảm đo đơn vị gì? Từ cụng thức: Φ = Li, suy i biến thiờn thỡ từ thụng - HS ghi nhận biến thiờn nờn xuất dũng điện cảm ứng - GV