GIÁO án bài HIỆN TƯỢNG tự cảm HAY NHẤT

GV hướng dẫn : Phùng Thị Tố Loan Bài dạy : Bài 41 Tiết: 64 Người thực : Dương Thị Như Mai Lớp : SP Vật lý K10 GIÁO ÁN CHUYÊN MÔN BÀI 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM I/ Mục tiêu 1.Kiến thức -Hiểu chất tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch -Nắm nguyên nhân làm cho đèn sáng từ từ thí nghiệm đóng mạch, đèn lóe sáng lên thí nghiệm ngắt mạch ống dây -Nắm công thức xác định hệ số tự cảm ống dây công thức xác định suất điện động cảm ứng 2.Kỹ -Dự đốn số kết thí nghiệm Rút kết luận từ kết thu -Giải thích số tượng vật lí -Vận dụng công thức để xác định hệ số tự cảm ống dây, công thức xác đinh suất điện động tự cảm -Vận dụng công thức xác định từ trường ống dây công thức xác định mật độ lượng từ trường 3.Thái độ - Nghiêm túc học - Sôi phát biểu xây dựng - Có ý thức vận dụng kiến thức học vào sống II/ Chuẩn bị 1.Giáo viên -Bộ thí nghiệm tượng tự cảm đóng mạch thí nghiệm tượng tự cảm ngắt mạch -Các hình vẽ thí nghiệm tượng tự cảm đóng mạch ngắt mạch -Một số tập vận dụng 2.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 Hoạt động GV Hoạt động HS * Kiểm tra kiến thức cũ: * Định luật Lenxơ: Dòng điện Phát biểu định luật Lenxơ cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh Viết cơng thức suất điện động cảm *e=ứng? ∆Φ : độ biến thiên từ thông thời gian ∆t Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng tự cảm Hoạt động GV Hoạt động HS ND ghi bảng  ĐVĐ:Trong bàihọc trước đãbiết,hiệntượngcảm ứng gây dòng điện trongkhung dây,trong đoạn dây dẫn vậtdẫn hìnhkhối.Hơm tiếp tụcnghiêncứumột dạngnữacủahiệntượngcảmứ ng đólàhiện tượng tự cảm  Để nghiên cứu Hiện tượng tượng tự cảm, cô tiến hành tự cảm a Thí nghiệm thí nghiệm Giới thiệu thí  Lắng nghe Đ3 nghiệm ý quan sát GV  Dụng cụ thí nghiệm gồm có: Bảng mạch chứa linh kiện giới thiệu thí nghiệm Chân đế Trụ thép  Mục đích thí nghiệm: Đ2 K2 Đ1 K1 R L, R Biến nguồn Dây nối K3 + - K nghiên cứu tượng tự * Kết thí nghiệm: Khi đóng khóa K + Đèn Đ2 sáng ổn định + Đèn Đ1 sáng lên từ từ ổn định cảm đóng ngắt mạch điện  Yêu cầu HS dựa vào SGK dụng cụ nêu phương án thí nghiệm  Nhận xét phương án HS nêu chọn phương án HS đọc sách khả thi  Giới thiệu cách bố trí  TN  Treo hình vẽ sơ đồ thí nghiệm lên đểcảlớpcùngquan sát  GV tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tượng tự cảm đóng mạch  GV đóng K, K1, K2 (K3 để hở)  GV điều chỉnh biến trở R để đèn Đ1 Đ2 sáng ngắt khố K  Hai bóng đèn Đ1, Đ2 giống hệt nhau, điện trở R nhánh CD giống hệt điện trở cuộn dây GV yêu cầu học sinh dự đoán tượng xảy đóng mạch điện?  GV tiến hành đóng khóa K yêu cầu học sinh quan sát sáng lên đèn ( GV thực TN vài lần để học sinh quan sát rõ hơn)  GV nhận xét câu trả lời học sinh  GV tiến hành đổi vị trí bóng đèn cho lại đóng mạch GV lại yêu cầu HS quan sát sáng lên bóng đèn phương án thí suy nghĩ nêu nghiệm  Quan sát cách bố trí TN  vẽ Quan sát hình  HS ý quan sát GV tiến hành thí nghiệm  HS lắng nghe sau đưa dự đốn hện tượng xảy đóng mạch: đóng mạch * Giải thích Khi đóng K : dòng điện iAB qua ống dây L tăng  B tăng  từ thông qua L tăng  xuất iC chống lại tăng iAB iAB tăng chậm  Đ1 sáng lên từ từ iCD tăng nhanh khơng có iC cản trở  Đ2 sáng Yêu cầu HS nêu nhận xét kết thu từ thí nghiệm  GV đưa kết luận: dòng điện nhánhtăng lênkhôngnhư nhau, ởnhánhABtăngchậm nhánh CD  GV nêu tên tượng mà học sinh vừa quan sát “ tượng tự cảm đóng mạch”  GV đưa câu hỏi: (?)Nguyênnhânnào ngăncảnkhơngcho dòng điện nhánh ABtănglên nhanh? Giải thích  GV gợi ý cho học sinh hệ thống câu hỏi sau: + Sự khác biệt hai đoạn mạch điện gì? + Khi ta đổi vị trí hai bóng đèn, tượng xảy cũ, phải nguyên nhân cuộn dây? + Dựa kiến thức học tượng cảm ứng điện từ định luật Len-xơ giải thích tượng  - bóng đèn sáng lên  HS quan sát sau trả lời: đóng mạch, đèn Đ2 sáng lên ngay, đèn Đ1 sáng lên từ từ  HS quan sát sau trả lời: bóng đèn nhánh CD sáng lên ngay, bóng đèn nhánh AB sáng lên từ từ  Suy nghĩ nêu nhận xét: Dòng điện nhánh tănglênkhôngnhư nhau, ởnhánhABtăngchậm nhánh CD  HS lắng nghe, tiếp thu  GV nhận xét cách giải  HS suy nghĩ thích học sinh sau giải thích tượng cách trả lời: xác + Sự khác biệt đoạn mạch Đoạn  NêucâuhỏiC1 AB có cuộn dây SGK/197 + Nguyên nhân cuộn dây KhiđóngkhóaK, dòng điện i tăng lên từ i = 0đếni # 0.Trong nhánhAB dòngđiện tăng làm cho từ thơng qua ống dây biến đổi vậyxuất hiệndòng điện cảm ứng ống dây,theođịnhluật Lenxơ dòng có tác dụng chống lại nguyên nhân gây nó, tức làdòngcảmứngnày cóchiềungượcvới dòngđiệndonguồn sinhra.Dođódòng điệntrong nhánhAB tăngchậm hơntrong nhánh CD đèn Đ1sáng lên từ từ  HS lắng nghe, tiếp thu Suynghĩvàđưa câu trả lời: + Sau đóng khóa K lâu độ sáng  đèn +Vìkhidòngđiện nhánh đạt đến giá trị khơng đổi từ thơngquaốngdây cógiá trịkhơng đổi, nên suất điện động cảm ứng ống dây 0, đèn có độ sáng  GV tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tượng tự cảm ngắt mạch  GV bố trí thí nghiệm sơ đồ  GV ngắt K2, đóng K, K1, K3 Sau ngắt khóa K  GV yêu cầu học sinh quan sát cho biết tượng xảy  GV nhận xét câu trả lời HS nêu tên tượng mà học sinh quan sát “hiện tượng tự cảm ngắt mạch”  GV yêu cầu HS giải thích tượng xảy dựa gợi ý: + Khi ta ngắt khóa K yếu tố thay đổi mạch điện? + Đây có phải nguyên nhân gây tượng không? + Dựa kiến thức học tượng cảm ứng điện từ định luật Len-xơ giải thích tượng  HS ý quan b Thí nghiệm Đ3 sát K3 Đ2 K2 Đ1 K1 R L, R  HS quan sát sau trả lời: ngắt khóa K đèn Đ3 lóe sáng lên tắt  HS lắng nghe  HS lắng nghe câu hỏi gợi ý GV sau trả lời: + Khi ngắt khóa K, dòng điện mạch giảm + Dòng điện mạch giảm nguyên + - *Kết thí nghiệm + Khi ngắt khóa K bóng đèn Đ3 sáng lóe lên tắt * Giải thích tượng: + Khi ngắt khóa K: dòng điện mạch giảm  Bgiảmbiến thiên từ thông qua ống dâytrong ống dây sinh dòng điện cảm ứng chiều với chiều dòng điện ngoài, chạy K nhân gây tượng + HS giải thích tượng:khingắtkhóaK, dòngđiện trongmạch giảm làm cho từ thơng qua ống dây biến đổi Vì trongốngdây xuấthiệndòngđiện cảm ứng, theo định luật Lenxơ, dòng chiềuvớidòngđiện trongmạchdonguồn sinh ra, dòng điện điquabóngđènlàm cho bóng đèn lóe sáng tắt  GV thơng báo cho học  HS lắng nghe sinh biết tượng tượng tự cảm  GV yêu cầu HS suy nghĩ ngôn ngữ  HS suy nghĩ định nghĩa tượng tự cảm trả lời - GV nhận xét câu trả lời học sinh sau phát biểu xác tượng tự cảm - HS lắng nghe ghi chép qua bóng đèn làm bóng lóe sáng * Kết luận + Hiện tượng tự cảm hiệntượngcảmứn g điện từ mạch điện biến đổi dòng điện trongmạch gây Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm Hoạt động GV  Thông báo: Suất điện động xuất hiện tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm (?) Viết công thức xác địnhcảmứngtừcủa dòng điện tròn dòng điện ống dây?  Cónhậnxétgìv ề mối quan hệ B I? Rút mối quan hệ Φ I?  Hoạt động HS  Lắngnghevàgh i nhớ  Suy nghĩ trả lời + Cảmứngtừcủa dòngđiệntròn: B = 210-7 +Cảmứngtừcủa dòngđiệntrongống dây: B = 410-7nI  Suy nghĩ trả lời B tỉ lệ với I  Suy nghĩ trả lời B~ I Φ~B Φ~ I Thông báo: Từ  Tiếp thu ghi thơngqua diện tích nhớ giới hạn mạch điện tỉ lệ với cường độdòngđiện mạch nên ta viết: Φ = Li với L hệ số tỉ lệ gọi hệ số tự cảm Đơn vị L hệ  ND ghi bảng Suất điện động tự cảm a Hệ số tự cảm + Từ thông dòng điện gây mạch: Φ = Li L: Hệ số tự cảm Đơn vị L (hệ SI): Henri (H) + Biểu thức độ tự cảm ống dây đặt khơng khí: L = 4π.10-7n2V V: thể tích ống dây n: số vòng dây 1đơn vị chiều dài ống dây b Suất điện động tự cảm: + Định nghĩa: suất điện động sinh tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm + Biểu thức: etc= -L SI Henri, kí hiệu H  Yêu cầu học sinh làm câu hỏi C2 SGK /198  Suy nghĩ trả lời câu hỏi + Nếu ống dây có N vòng diện tích vòng S thì: Φ = NBS + Gọi l chiều dài ống dây, n số vòng dây đơn vị độ dài thì: N = nl → Φ = nlBS = nBV + Từ (29.3): B = 4π10-7nI → Φ = 4π10-7n2IV + Từ (41.1) →L = 4π.10-7 n2V  Đánh giá Tiếp thu ghi kết luận lại câu trả lời  HS nhớ  Yêu cầu HS suy nghĩ trả lời câu hoi C3 SGK/198  Lưu ý HS: + Cơng thức 41.1 cho dòng điện có dạng khác + Công thức 41.2 Chỉ áp dụng cho ống dây đặt  Suy nghĩ nêu câu trả lời.+ Chỉ áp dụng cho trường hợp ống dây khơng có lõi sắt nghĩa hình 41.3a Vì công thức 41.2 thiết lập cho trường hợp ống dây đặt mơi trường khơng khí  Tiếp thu ghi nhớ mơi trường khơng khí  Thơng báo nội dung định nghĩa suất điện động tự cảm  u cầu HS xây dựng cơng thức tính suất điện động tự cảm  Suy nghĩ phát biểu Từ (41.1) → ∆Φ = L.∆i etc= -L Hoạt động 4: Củng cố giao nhiệm vụ học tập Hoạt động GV  GV yêu cầu học sinh củng cố kiển thức vừa học việc thực nhiệm vụ phiếu học tập  GV giao nhiệm vụ nhà học sinh Hoạt động HS  Nhận nhiệm vụ học tập PHIẾU HỌC TẬP VẬN DỤNG Câu 1.Phát biểu sau không đúng? A Hiện tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dòng điện mạch gây gọi tượng tự cảm B Suất điện động sinh tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm C Hiện tượng tự cảm trường hợp đặc biệt tượng cảm ứng điện từ D Suất điện động cảm ứng suất điện động tự cảm Câu 2.Đơn vị hệ số tự cảm là: A Vôn (V) B Tesla (T) C Vêbe (Wb) D Henri (H) Câu 3.Biểu thức tính suất điện động tự cảm là: A e  L I t -7 B e = L.I C e = 4 10 n V D e  L t I Câu 4.Biểu thức tính hệ số tự cảm ống dây dài là: A L  e I t B L = .I C L = 4 10-7.n2.V D L  e t I Câu 5.Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 (H), cường độ dòng điện qua ống dây giảm đặn từ (A) khoảng thời gian (s) Suất điện động tự cảm xuất ống khoảng thời gian là: A 0,03 (V) B 0,04 (V) C 0,05 (V) D 0,06 (V) Câu 6.Một ống dây dài 50 (cm), diện tích tiết diện ngang ống 10 (cm2) gồm 1000 vòng dây Hệ số tự cảm ống dây là: A 0,251 (H) B 6,28.10-2 (H).C 2,51.10-2 (mH) D 2,51 (mH) Câu 7.Một ống dây quấn với mật độ 2000 vòng/mét Ống dây tích 500 (cm3).Ống dây mắc vào mạch điện Sau đóng cơng tắc, dòng điện ống biến đổitheo thời gian đồ hình 5.35 Suất điện động tự cảm ống từ thời điểm 0,05 (s) sau là: A (V) B (V) C 10 (V).D 100 (V) ... A Hiện tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dòng điện mạch gây gọi tượng tự cảm B Suất điện động sinh tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm C Hiện tượng tự cảm trường hợp đặc biệt tượng cảm. .. xét câu trả lời học sinh sau phát biểu xác tượng tự cảm - HS lắng nghe ghi chép qua bóng đèn làm bóng lóe sáng * Kết luận + Hiện tượng tự cảm hiệntượngcảmứn g điện từ mạch điện biến đổi dòng điện... động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm Hoạt động GV  Thông báo: Suất điện động xuất hiện tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm (?) Viết công thức xác địnhcảmứngtừcủa dòng điện tròn