Thay tấm kim loại liền khối trong thí nghiệm hinh 61.1 bằng tấm kim loại có rãnh sẻ như hình 61.2 thì thấy tấm kim loại này dao động lâu hơn, vì khiđó điện trở cũa tấm kim loại đối với d[r]
(1)TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 Tieát : Baøi 61: DOØNG ÑIEÄN PHU - COÂ I MUÏC TIEÂU : Hiểu dòng điện PHU CÔ là gì , nào phát sinh dòng điện Phu Cô Hiểu cái lợi và hại dòng điện Phu Cô II PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề III THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : Con lắc kim loại , nam châm điện IV TIEÁN TRÌNH GIAÛNG DAÏY PHAÂN PHOÁI THỜI GIAN Kieåm tra baøi cuõ vaø kiến thức cuõ lieân quan với bài (3’) Nghieân cứu bài PHAÀN LAØM VIEÄC CUÛA GIAÙO VIEÂN NOÄI DUNG GHI BAÛNG HOẠT ĐÔNG CỦA HỌC SINH TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN Trả lời câu hỏi SGk Laøm baøi taäp 1,2,3, SGK Kiểm tra và đánh giá Doøng ñieän Phu-coâ a) Thi nghieäm Bố trí thí nghiệm hình 61.1 Cho kim loại (đồng hay nhôm) dao động từ trường nam châm Ta thấy kim loại dao độnt khoảng thời gain ngắn ừng lại b) Giaûi thích: Khi kim loại dao động, nó cắt các đường sứac từ Bài này gồm hai mục với hai nội dung rõ rệt Mục thứ nói dòng điện Phucô Mục thứ hia nói trường hợp dòng Phu-cô là có lợi và dòng Phu-cô là có hại Những nội dung nói trên trình bày mức độ định tính Doøng ñieän Phu-coâ Để đưa khái niệm dòng điện Phu- GV : ĐỖ HIẾU THẢO Lop11.com Ghi chuù VAÄT LYÙ PB 11: 61 -1 /6 (2) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI nam châm Do đó kim loại sinh các dòng điện cảm ứng Theo quy tắc Len-sơ, dòng điện cảm ứng kim loại có tác dụng ngăn cản chuyển động chính kim loại đó Vì kim loại dừng lại nhanh choùng Một khối vật dẫn đặt từ trường biến đổi theo thời gian, khối vật dẫn đó sinh dòng điện cảm ứng lõi máy biến Ta gọi dòng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn vật dẫn chuyển động từ trường hay đặt từ trường biến đổi theo thời gian là dòng điện Phu-coâ Ñaëc tính chung cuûa caùc doøng ñieän Phu-coâ laø tính chaát xoáy Nói cách khác các đường dòng Phu-cô là tính chất xoáy Nói cách khác các đường cong kín khối vật dẫn Thay kim loại liền khối thí nghiệm hinh 61.1 kim loại có rãnh sẻ hình 61.2 thì thấy kim loại này dao động lâu hơn, vì khiđó điện trở cũa kim loại dòng Phu-cô tănglàm cho cường độ dòng Phu-cô giảm ) Taùc duïng cuûa doøng ñieän Phu-coâ số trường hợp dòng điện Phu-cô là cần thiết và có ích , số trường hợp khác dòng điện Phu-coâ laïi coù haïi a) Một vài ví dụ ứng dụng dòng Phu-cô Tác động gây lực hãm dòng Phu-cô số trường hợp là cần thiết Người ta lợi dụng tác dụng này để hãm chuyển động, là chuyển động quay phận nào đó số thiết bị máy móc hay duïng cuï Chaúng haïn ta caân moät vaät baèng caân GV : ĐỖ HIẾU THẢO GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 coâ, GV laøm thí nghieäm nhö treân Hình 61.1 SGK Trước làm thí nghiệm đó, GV nên cho kim loại K dao động mà không có nam châm, sau đó cho K dao động nhiều lần liên tiếp, sờ tay vào còn coù theå nhaän thaáy K hôi aám leân moät chuùt Sau đó GV hướng dẫn để học sinh giải thích thí nghiệm vừa kim loại K dừng lại nhanh chóng Muốn vậy, cần gợi ý để học sinh thấy K dao động hai cực nam châm thì từ thông qua K biến đổi Do đó, kim loại K có dòng điện cảm ứng Dòng điện cảm ứng này chạy bên khối vật dẫn và s9ược gọi là dòng điện Phucô Theo quy tắc Len-xơ thì tù trường doøng ñieän Phu-coâ coù taùc duïng choáng laïi dao động kim loại K Vì kim loại dừng lại Thành thử việc cho học sinh giải thích thí nghiệm đồng thời là làm cho học sinh ñöa khaùi nieäm doøng Phu-coâ Maët khác, đây là dịp để học sinh vận dụng quy tắc Len-xơ vào trường hợp thực teá cuï theå Cuoái muïc naøy SGK neâu thí nghieäm gioáng thí nghiệm trước thay kim loại liền khối kim loại có xẻ rãnh Thí nghiệm cho thấy, kim loại có xẻ rãnh dao động lâu kim loại Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: 61 -2 /6 (3) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI nhạy thường là kim cân dao động khá lâu Để tránh tình trangđó, người ta cho kim dao động hai cực na mchâm, dao động kim tát khá nhanh Người ta sử dụng tác dụng hãm dòng Phu-cô phanh điện từ các xe có tải trọng lớn Coâng tô ñieän duøng giañìenh laø moät duïng cuï ñieän quen thuộc, đó dòng Phu-cô có vai trò cần thiế Kho doøng ñieän qua cuoäng daâytrong coâng tô, noù seõ sinh momen làm cho đĩa kim loại công tơ quay Đĩa kim loại đặt hai cực cũa nam châm hình chữ U (hình 61.3) Khi đĩa kim loại quay, nó sinh dòng ñieän Phu-coâ ñóa Doøng ñòeân Phu-coâ gaây momen cản tác dụng lên đĩa Khi cân momen quay và momen cản thì đĩa quay Khi ngaét doøng ñieän, maëc duø khoâng coøn momen quay taùc duïng leân ñóa nhöng ñóa vaãn tieáp taïuc quay vì coù quán tính, đó dòng điện Phu-cô các tác dụng làm cho đĩa ngừng quay cách nhanh chóng b) Một vài thí dụ trường hợp dòng Phu-cô là coù haïi Nhiều thiết bị điện có cấu tạo dạng lõi sắt đặt moät oáng daây coù doøng ñieän xoay chieàu chaïy qua Lõi sắt này có tác sụng tăng cường từ trường Dòng điện ống dây biến đổi theo thời gian nên lõi s81t xuất dòng điện Phu-cô Sự xuất dòng điện Phu-cô trường hợp này là có hại Thứ là nhiệt toả dòng Phu-cô làm lõi sắt bị nóng có thể làm hỏng máy Thứ hai là dòng điện Phu-cô luôn luôn có xu hướng chống lại nguyên nhân đã gây nó Trong trường hợp động điện, nó chống lại GV : ĐỖ HIẾU THẢO GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 liền khối Để giải thích tương này GV cần khác kim loại liền khối và kim loại có xẻ rãnhlà địen trở dòng điện Phu-cô ỏ hai kim loại đó Điện trở kim loại liền khối dòng Phu-cô nhỏ kim loại có xẻ rãnh Vì vậy, tác dụng chống lại dao động dòng Phu-cô kim loại liền khối lớn taùc duïng cuûa doøng Phu-coâ taám kim loại có xẻ rãnh Chú ý rằng, phòng thí nghiệm hình 61.1 SGK ta duøng nam chaâm vónh cửu hình chữ U nhiên, thí nghiệm thường dùng nhà trường người ta người ta dùng nam châm điện thay cho nam châm vĩnh cửu Ngòai ra, xà ngang nộ thí nghiệm có thể treo đồng thời hai lắc, lắc với kim loại liền khối và lắc với kim loại có xẻ rãnh Lúc đầu, cho lắc dao động chöa cho doøng ñieän vaøo cuoän daây cuûa nam châm điện Sau đó, cho dòng điện vaøo cuoän daây vaø ñieàu chænh cho khoảng cách hai cực nam châm điện vào khoảng – 1,5 cm Bây giờ, cho lắc với kim loại liền khối dao động, thấy lắc thực vài dao động dừng lại Vì thiết bị chế tạo để có thể thực Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: 61 -3 /6 (4) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI quay động Do đó nó làm giảmcông suất động Để giảm tác dụng dòng Phu-cô, người ta không dùng lõi sắt dạng khối liền mà dùng là thép silic mỏng có phủ lớp sơn cách điện gghép sát với (hình 61.4) Ngoài ra, lá mỏng này lại dặt song song với đưởng sức từ Làm điện trở lõi sắt dòng Phu-cô tăng lên Bằng cách đó ta không khử triệt để dòng Phu-cô, làm giảm cường độ nó cách đáng kể GV : ĐỖ HIẾU THẢO GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 hiệnnhiều thí nghiệm nên thực thí nghiệm này ta có biến với lõi tháo lắp Muốn tạo ột nam chaâm ñieän, ta chæ caàn thaùo moät theùp cuûa loõi bieán theá vaø thay baèng hai thép ngắn để làm thành hai cực nam châm điện hình chữ U Vì lí đó nên có thể điề chỉnh khoảng cách hai cực nam cham Ngoài biến đổi biến thành nam châm ñieän ta khoâng caàn cho doøng ñieän vaøo caû hai cuoän daây cuûa bieán theá maø chæ caàn cho doøng ñieän vaøo cuoän daây coù soá voøng ít Taùc duïng cuûa doøng ñieän Plu-coâ Trong số trường hợp, dòng điện Phucô là có ích và cần thiết Trong số trường hợp khác dòng điện Phu-cô lại có haïi Về trường hợp dòng Phu cô là cần thieát, SGK noùi kó hôn veà coâng tô điện, vì đó là dụng cụ điện gia ñình naøo cuõng coù Khi giaûng daïy giai đoạn này GV nên chú ý rằng, dòng điện qua coâng tô ñieän laø doøng ñieän xoay chieàu vì vaäy ñóa nhoâm xuaát hieän doøng Phu-cô.Ngoài nên chú ý rằng, momen quay và momen cản cho doøng ñieän Phu-coâ ñóa nhoâm cuûa coâng tô sinh Tuy nhieân, vieäc giaûi thích sinh momen quay là phức tạp, vì Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: 61 -4 /6 (5) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 SGK nói đến vai trò dòng Phu-co vieäc sinh momen caûn Veà trường hợp dòng Phu cô là có hại, SGK có nói đến máy biến Chú ý rằng, lớp học sinh đã học cấu tạo (cu65n sơ cấp và cuộn thứ cấp) và nguyên tắc hoạt độn máy biến Vì vậy, đây GV nói riêng cấu taïo cuûa loõi bieán theá Loõi bieán theá goàm lá thép silic mỏng ghép sát chắn và cách điện với Làm vậy, điện trở lõi biến dòng Phu-cô giảm, vì tác haïi cuûa doøng Phu-coâ cuõng giaûm Cuõng khoâng neân queân raèng, maùy bieán theá ch3 dùng dòng điện xaoy chiều và vì củng xuất dòng Phu-coâ GV cuõng neân cho hoïc sinh thaáy raèng, thực phương pháp ghép các lá thép cách điện với tạo thành khối không dùng máy biến mà nó cò dùng nhiều trường hợp khác Nó chung, loõi theùp caùc oáng daây coù dòng điện biến đội theo thời gianđều ghép các lá mỏng Người ta phải ghép các lá thép cho dòng Phu-cô sinh lõi thép bị các lớp cách điện các lá thép ngăn cản Trong trường hợp đó, điện trở lõi thép tăng lên lớn Cách ghép GV : ĐỖ HIẾU THẢO Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: 61 -5 /6 (6) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 caùc laù theùp nhö treân hình 61.1a Laøm cho dòng Phu-cô yếu nhiều so với cách gheùp nhö treân hình 61.1b Trả lới Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) Yeâu caàu nhaéc laïi : HS tö löc Nhaán maïnh caùc noäi dung quan troïng Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” “ GV : ĐỖ HIẾU THẢO Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: 61 -6 /6 (7)