Đang tải... (xem toàn văn)
- Viết được công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây, công thức xác định suất điện động tự cảm2. Về Kỹ năng.[r]
(1)GIÁO ÁN TẬP GIẢNG Trường thực tập: THPT đặng huy trứ Sinh viên thực tập: Nguyễn Văn Thìn Lớp giảng dạy: 11A3
Bài 41 : HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức
- Hiểu chất phân biệt tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch
- Phát biểu định nghĩa tượng tự cảm giải thích tượng tự cảm đóng ngắt mạch điện
- Viết công thức xác định hệ số tự cảm ống dây, công thức xác định suất điện động tự cảm
2 Về Kỹ năng
- Vận dụng định luật Len – xơ để giải thích tượng tự cảm đóng ngắt mạch điện
- Vận dụng cơng thức tính cảm ứng từ để chứng minh biểu thức hệ số tự cảm ống dây
- Vận dụng công thức để gải tập II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
a Phương tiện dạy học:
Bộ thí nghiệm tượng tự cảm đóng ngắt mạch, máy tính b Tài liệu:
(2)Ôn lại định luật cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng, cơng thức tính cảm ứng từ ống dây
III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động : Ổn định lớp, kiểm tra cũ, đặt vấn đề vào mới:
Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Kiểm tra kiến thức cũ
Câu 1: Điều kiện để xuất hiện, hiện tượng cảm ứng điện từ quy tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng?
Câu 2: Nêu công thức xác định từ thông qua ống dây đặt từ trường đều?
Đặt vấn đề: Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy có biến thiên từ thơng qua mạch kín Nếu có biến thiên từ thơng biến đổi dịng điện mạch gây hiện tượng xảy ra?để trả lời câu hỏi này, hôm vào “ HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM”.
+ Điều kiện để xuất hiện, tượng cảm ứng điện từ từ thơng qua mạch kín biến thiên
+ Chiều theo định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh
+ Φ=NBScosα
Hoạt động : Tìm hiểu tượng tự cảm. Hoạt động giáo
viên
Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng
Ghi bảng tiêu đề mục 1 SGK
+ Trình bày thí nghiệm
- Ghi tiêu đề mục SGK
(3)1:
- (?) Dụng cụ thí nghiệm trên?
Để tiến hành thí nghiệm cần có đèn, cuộn cảm L, biến trở R để điều chỉnh cho đèn sáng nhau, khóa K dây dẫn Lưu ý cho học sinh cuộn dây có điện trở với biến trở R Đèn đèn giống
- Tiến hành thí nghiệm (?) Em mơ tả tượng mà em vừa quan sát được?
(?) Ngun nhân ngăn cản khơng cho dịng điện nhánh (2)tănglên nhanh? Giải thích?
Gợi ý: Các em vận dụng định luật Lenxơ để giải thích tượng
- Tìm hiểu trả lời: + bóng đèn
+ Cuộn cảm L + Biến trở R + Khóa K, nguồn
Chú Ý quan sát, theo dõi
Mô tả tượng: Khi đóng khóa K, đèn sáng lên cịn đèn sáng lên từ từ
Do cuộn dây
Giải thích: Khi đóng khóa K, dịng điện qua cuộn dây tăng, từ thông ống dây biến đổi, cuộn dây xuất dòng điện cảm ứng ic ,
ic có tác dụng chống lại
nguyên nhân gây
- Dụng cụ: + bóng đèn + Cuộn cảm L + Biến trở R + Khóa K, nguồn -Tiến hành thí nghiệm: -Hiện tượng:
Khi đóng khóa K, đèn sáng lên đèn sáng lên từ từ
-Giải thích: Ban đầu i =0, đóng K i ≠
i↗⟶B↗⟶Φ↗⟶∆ Φ ≠0
xuất iC , theo định
luật Lenxơ ic ngược
(4)- Nhận xét kết luận lại ý kiến HS
- Nêu câu hỏi C1 SGK/197 Sau đóng khóa K lâu, độ sang hai bóng đèn Đ1 và
Đ2 có giống khơng? Giải thích sao?
- Ta thấy đóng mạch thì xuất dòng điện cảm ứng chống lại tăng của dòng điện Vậy nếu ta ngắt mạch thế nào? Chúng ta đi qua phần b.
b.Trình bày thí nghiệm 2
-(?) Dụng cụ thí nghiệm trên?
Mơ tả thí nghiệm gồm:
ic ngược chiều i Đèn
2 sáng từ từ
- Suy nghĩ đưa câu trả lời:
+ Sau đóng khóa K lâu độ sáng đèn
+ Vì dịng điện nhánh đạt đến giá trị khơng đổi từ thơng qua ống dây có giá trị khơng đổi, nên suất điện động cảm ứng ống dây 0, đèn có độ sáng
b) Thí nghiệm 2 -Dụng cụ thí nghiệm: + Bóng đèn
+ Cuộn cảm L + Khóa K, dây dẫn
- Chú ý quan sát, theo dõi
(5)- Mơ tả thí nghiệm hình tượng tự cảm ngắt mạch + Mạch điện gồm đèn Đ mắc song song với cuộn dây
+ Ban đầu khóa K đóng, đèn Đ sáng + Ngắt khóa K
(?) Hãy dự đốn tượng xảy
- Tiến hành thí nghiệm - Thơng báo kết thí nghiệm: Đèn Đ khơng tắt mà lóe sáng sau tắt
(?) Hãy giải thích tượng
Gợi ý: Vận dụng định luật Len –xơ để giải thích
- Nhận xét kết luận lại ý kiến HS
- Suy nghĩ nêu dự đoán:
+ Đèn Đ khơng tắt mà lóe sáng sau tắt
+ Đèn Đ tắt - Chú ý quan sát Chú ý lắng nghe
Suy nghĩ Giải thích: Khi ngắt K, dòng điện qua cuộn dây iL giảm đột ngột xuống Trong ống dây xuất dòng điện cảm ứng, iC có tác dụng chống lại nguyên nhân gây nó, tức chống lại giảm i iC chiều i ngắt K đột ngột nên cường độ dòng điện lớn, làm cho đèn sáng bừng lên trước tắt
- Nhận xét câu trả lời bạn
- Tiếp thu ghi nhớ
- Dụng cụ: + bóng đèn + Cuộn cảm L + Khóa K, dây dẫn - Tiến hành thí nghiệm
- Hiện tượng:
Khi đột ngột ngắt khóa K, ta thấy đèn sáng bừng lên trước tắt
Giải thích: Ban đầu i ≠
0, ngắt K i =0
i↘⟶B↘⟶Φ↘⟶∆ Φ ≠0
xuất iC , theo định
luật Len –xơ, ic cùng
chiều với i → Làm cho đèn Đ sáng bừng lên trước tắt
(6)- Thông báo: Các hiện tượng xảy thí nghiệm tượng cảm ứng từ, nguyên nhân dẫn đến tượng lại biến đổi dòng điện mạch ta khảo sát, người ta gọi tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm gì? Ta qua phần c
c Hiện tượng tự cảm kết hợp sgk trả lời khái niệm tượng tự cảm?
- Trả lời
+Hiện tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dịng điện mạch gây gọi tượng tự cảm
Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm
Hoạt động GV Hoạt động HS ND ghi bảng -Tự cảm trường hợp
riêng tượng cảm ứng điện từ Vì mà có tượng tự cảm xảy mạch mạch xuất suất điện động suất điện động người ta gọi suất điện động tự cảm giá trị suất điện động xác định
- Suy nghĩ trả lời
+ Cảm ứng từ dòng
(7)cùng vào phần “ suất điện động tự cảm”
(?) Viết công thức xác định cảm ứng từ dòng điện tròn dịng điện ống dây
(?) Có nhận xét mối quan hệ B i?
(?) Rút mối quan hệ i?
- Thơng báo: Từ thơng qua diện tích giới hạn mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng điện mạch nên ta viết: = Li với L hệ số tỉ lệ gọi hệ số tự cảm
- Đơn vị L hệ SI Henri, kí hiệu H
- yêu cầu HS làm câu hỏi C2 SGK/198 Thành lập cơng thức tính L ống dây dài đặt khơng khí? - Hướng dẫn: sử dụng công thức:
+ B = 4.10-7ni + = NBS + = Li
-Gọi học sinh lên bảng trình bày làm
- Đánh giá kết luận lại câu trả lời HS
điện tròn:
-7
B = 2π.10 R
i + Cảm ứng từ dòng điện ống dây:
B = 4.10-7ni - Suy nghĩ trả lời + B tỉ lệ với i - Suy nghĩ trả lời
B tỉ lệ với i, tỉ lệ với B, suy ra: tỉ lệ với i
- Tiếp thu ghi nhớ
+ Nếu ống dây có N vịng diện tích vịng S thì:
= NBS
+ Gọi l chiều dài ống dây, n số vòng dây đơn vị độ dài thì: N = nl = nlBS = nBV + Từ trên: B = 4.10-7ni = 4.10-7n2iV + Từ (1)
-72
Φ
L = 4π.10nV
i
-Cả lớp theo dõi - Nhận xét
- Tiếp thu ghi nhớ - Lắng nghe ghi nhớ
a Hệ số tự cảm:
+ Từ thơng dịng điện gây mạch:
= Li (1) L: Hệ số tự cảm Đơn vị L:
(hệ SI): Henri (H) + Biểu thức độ tự cảm ống dây đặt khơng khí:
L = 4.10-7.n2V V: thể tích ống dây n: số vịng dây 1đơn vị chiều dài ống dây
(8)- Lưu ý HS:
+ Công thức 41.1 cho dịng điện có dạng khác
+ Công thức 41.2 Chỉ áp dụng cho ống dây đặt mơi trường khơng khí
- u cầu học sinh nêu nội dung định nghĩa suất điện động tự cảm
- Yêu cầu HS xây dựng công thức tính suất điện động tự cảm
Gợi ý: Suất điện động tự cảm thực chất suất điện động cảm ứng Nên ta sử dụng cơng thức tính suất điện động cảm ứng Cơng thức phát biểu sau: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
+ Lưu ý với học sinh dấu (-) biểu thức để phù hợp với định luật Len – xơ: Dòng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thông ban đầu qua mạch kín
- Suất điện động sinh tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm - Suy nghĩ phát biểu Từ (1): = Li
= L.i
c tc ΔΦ Mà: e Δt Δi e L Δt
+ Học sinh ghi lưu ý vào
b Suất điện động tự cảm:
- Định nghĩa: (SGK) - Biểu thức:
= L.i
c tc ΔΦ Mà e Δt Δi e L Δt
(9)Hoạt động 4: Củng cố nội dung
Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Trong em cần nắm nội
dung sau:
Thứ nhất: Nắm vững định nghĩa tượng tự cảm (Cần phải nắm tương tự cảm trường hợp riêng tượng cảm ứng điên từ)
Thứ hai: Hiểu ý nghĩa hệ số tự cảm L biết hệ số tự cảm đoạn mạch có dạng mạch khác khơng giống
Thứ ba: Thành lập cơng thức tính suất điện động tự cảm
-Tiếp thu ghi nhớ
Hoạt động 5: Bài tập vận dụng giao nhiệm vụ nhà: Câu 1: Chọn câu trả lời nhất:
Độ tự cảm L phụ thuộc vào:
A)Dòng điện ống dây hay phần mạch điện B) Dạng mạch điện hay phần mạch điện
C)Dạng hình học ống dây hay mạch điện
D)Dạng hình học ống ống dây hay phần mạch điện Đáp án D
Câu 2: Biểu thức suất điện động tự cảm là: A)
B) e = L.i
C) e = 4π 10-7 n2.V D)
Đáp án A
Câu 3: tập sgk Đáp án : e1 = e2
e=−LΔi
Δt
L=−e Δi
(10)Về nhà: em làm tập 1,2,3 Tìm hiểu số tượng tự cảm trong thực tế tìm hiểu trước 42 ( lượng từ trường)
Huế, ngày 10 tháng năm 2016
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực tập