bai tap tu cam

Tiết 48 Bài Tập : Tự cảm I. Mục tiêu 1/ Kiến thức - Nắm được công thức tính từ thông riêng của một mạch điện kín đã có sẵn dòng điện - Nắm được công thức tính độ tự cảm của ống dây có lõi sắt và không có lõi sắt. - Nắm được công thức tính suất điện động tự cảm - Nắm được công thức tính năng lượng từ trường trong ống dây tự cảm. 2/ Kỹ năng Biết vận dụng các công thức đã học để giải một số bài tập có liên quan. II. Chuẩn bị 1/ Giáo viên - Hệ thống bài tập - Giáo án, sgk, SBT 2/ Học sinh - Ôn tập lại kiến thức đã học - Hệ thống BT giáo viên giao III. Tiến trình giờ học 1/ ổn định tổ chức lớp 2/ Bài mới Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ -GV: Trả lời câu hỏi sau: +Viết công thức tính từ thông riêng của mạch kín?ý nghĩa các đại lượng trong BT? +Viết công thức tính suất điện động tự cảm của ống dây không có lõi sắt và có lõi sắt? ý nghĩa các đại lượng trong BT? I – Lý thuyết -CT tính từ thông riêng của mạch kín: Φ= L.i Trong đó: Φ : từ thông riêng. (Wb) L : hệ số tự cảm, (H) i : Cường độ dòng cảm ứng, (A) - Độ tự cảm của ống dây : + ống dây không có lõi sắt S l N L 2 7 104 − ⋅= π + ống dây có lõi sắt S l N L 2 7 104 µπ − ⋅= Trong đó: L : độ tự cảm, (H) +Viết biểu thức tính suất điện động tự cảm? ý nghĩa các đại lượng trong BT? +Viết công thức tính năng lượng từ trường của ống dây tự cảm? Hoạt động 2: Hướng dẫn học sinh giải một số bài tập -GV: Yêu cầu HS tóm tắt và giải bài tập 6-SGK(157) HS: Tóm tắt và giải bài tập GV: Gợi ý: - Độ tự cảm của ống dây được xác định ntn? - ống dây hình trụ có đường kính là d thì tiết diện của ống được tính ntn? HS: Trả lời -GV: Y/c HS tóm tắt và giải bài tập 7 SGK HS: Tóm tắt và giải bài tập Gv: Gợi ý: - Công thức xác định độ lớn của Sđđ tự cảm?( Hay là Tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện cảm ứng được xác định ntn?) N : số vòng dây l : Chiều dài ống dây,(m) S : Tiết diện của dây,(m 2 ) M : độ từ thẩm - Sđđ tự cảm của ống dây t i Le tc ∆ ∆ −= - Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm W = 2 2 1 Li W : Năng lượng từ trường, (J) II – Bài tập Bài tập 6 (sgk-157) Tóm tắt l = 0,5m N = 1000 vòng d = 20cm L = ? Lời giải Độ tự cảm của ống dây ( ) H d l N S l N L 079,02,0 5,0 1000 10 4 104104 2 2 72 22 7 2 7 =⋅= ⋅=⋅= − −− π π ππ Bài tập 7 (sgk-157) Cho biết e tc = 0,75V L = 25mH = 25.10 -3 H i a giảm đ 0 ∆t = 0,01s i a = ? Lời giải - Suất điện động tự cảm xđ t i Le tc ∆ ∆ = L te i tc ∆ =∆⇒ HS: L e t i c = ∆ ∆ Gv: Trong mạch dòng điện biến thiên ntn? HS: Vì i giảm từ i a → 0 nên aa iii =−=∆ 0 GV: Y/c hs tóm tắt và giải bài tập 8 trong SGK HS: Tóm tắt và giải bài tập - Gv:Khi K chuyển sang b thì điện trở R nóng lên. Hãy giải thích hiện tượng? -HS: Chuyển K sang b, khi đó i L giảm đột ngột,làm cho từ thông qua L giảm đột ngột.Trong cuộn dây xuất hiện hiện tượng tự cảm, i tc gây ra tác dụng nhiệt trên R làm cho R nóng lên. Khi có dòng điện, trong cuộn dây đã tích trữ 1 năng lượng và là năng lượng từ trường.Tuỳ vào nhánh thứ 2 là bóng đèn hay điện trở mà năng lượng từ sẽ chuyển hoá thành điện hay nhiệt -Gv : Nhiệt lượng toả ra trong R chính là năng lượng đã được tích luỹ trong ống dây L khi có dòng điện chạy qua , tức là : Q = W = 2 1 Li 2 -GV: Hướng dẫn HS làm các bài tập trong SBT (63) - Cường độ dòng điện giảm từ giá trị i a giảm đ 0 đ i a = ∆i ( ) A L te i tc a 3,0 1025 01,075,0 3 = ⋅ ⋅ = ∆ =⇒ − Bài tập 8 (Sgk-157) Tóm tắt r L = 0 i L = 1,2A L = 0,2 H Chuyển K sang b.Tìm Q=? Lời giải - Khi chuyển K sang b thì dòng điện tự cảm trong ống dây đã gây ra tác dụng nhiệt trên R -Nhiệt lượng toả ra trong R chính bằng năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây khi có dòng điện chạy qua: Q = W = 2 1 Li 2 = 2 1 .0,2.1,2 2 =0,144 (J). - Bài 25.1: B HS: thực hiện yêu cầu -GV : Giải thích lựa chọn của mình? - GV: Hướng dẫn HS làm bài 25.5, 25.6, 25.7 SBT -GV: Gợi ý: trong cuôn cảm xảy ra hiện tượng tự cảm nên cuộn cảm coi như 1 nguồn có Sđđ tự cảm e tc và độ giảm điện thế là ir → cuộn cảm và nguồn được mắc nối tiếp với nhau nên E n = e tc + E AD ĐL Ôm cho toàn mạch ta có gi? HS: E + e tc = (R + r)i = 0 -GV:AD ĐL Ôm cho mạch kín ta có Bt nào? Vì 22 22 . . . .¦ 1 A J A mN A m mA N A mT A Wb H ===== -Bài 25.2: B Vì : e tc = L t i ∆ ∆ -Bài 25.3 :B Vì 16 =∆ i A và st 01.0 =∆ nên i te L tc ∆ ∆ = . - Bài 25.4 :B Ta có: 2 . 2 1 ¦ iLW = J1.010.10.2 2 1 3 == − -Bài 25.5 a)Vì lõi của ống dây là chân không nên µ = 1 Độ tự cảm L của ống dây là: S l N L 2 7 10.4 µπ − = =4.3,14.10 -7 . 2,0 10 6 .100.10 -4 = 6,28.10 -2 (H) b)Độ biến thiên dòng điện Ai 5 =∆ Ta có : Độ lớn của Sđđ tự cảm: V t i Le tc 14,3 1,0 5 .10.28,6 2 == ∆ ∆ = − c) Khi i=5A thì JLiW 785,025.10.28,6. 2 1 2 1 ¦ 22 === − -Bài 25.6: AD định luật Ôm cho toàn mạch: E + e tc = (R + r)i = 0 vì R=0,r=0 E - L t i ∆ ∆ =0 suy ra t i ∆ ∆ = = t i E/L ⇒ ξ Li t = Vì : 0 −=∆ ii và 0 −=∆ tt Bài 25.7: AD định luật Ôm cho mạch kín ta có: HS: E + e tc = Ri Hoạt động 3: Củng cố, dặn dò GV: Y/c hs VN xem lại những BT đã chữa, và chữa nốt những bài còn lại HS: Thực hiện y/c của gv E + e tc = Ri ⇔ E - L t i ∆ ∆ = Ri a)Khi i=0 ứng với thời điểm t=0 ⇒ E - L t i ∆ ∆ =0 ⇒ Lt i ξ = ∆ ∆ =1,8.10 3 A/s b) Khi i = 2A , ta có E - L t i ∆ ∆ =20.2=40 ⇒ 3 3 10 10.50 50 == ∆ ∆ − t i A/s IV – Rút kinh nghiệm giờ học . dòng điện, trong cuộn dây đã tích trữ 1 năng lượng và là năng lượng từ trường .Tu vào nhánh thứ 2 là bóng đèn hay điện trở mà năng lượng từ sẽ chuyển hoá