Giáo án Vật lý lớp 11 - Bài 25: Tự cảm

Lúc này, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện tự cảm, dòng điện này gây ra tác dụng nhiệt lên R và làm R - Nhận xét nóng lên - Lắng nghe, tiếp thu - Khi i trong C biến thiên thì từ thông r[r]

Bài 25: TỰ CẢM I MỤC TIÊU Về kiến thức - Phát biểu định nghĩa từ thông riêng và viết công thức độ tự cảm ống dây hình trụ - Phát biểu định nghĩa tượng tự cảm và giải thích tượng tự cảm đóng và ngắt mạch - Viết công thức tính suất điện động tự cảm - Nêu số ví dụ ứng dụng tượng tự cảm Về kĩ - Biết vận dụng công thức đã học để làm số bài đơn giản II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Bộ dụng cụ thí nghiệm tượng tự cảm - Giáo án, các tài liệu liên quan Học sinh: - Ôn tập lại tượng cảm ứng điện từ, từ thông, suất điện động cảm ứng III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp Hoạt động dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: Nêu định nghĩa suất điện động cảm ứng mạch kín Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng Phát biểu định luật Faraday Hoạt động 2: Thí nghiệm phát vấn đề cần nghiên cứu Chuẩn KT-KN Hoạt động giáo Hoạt động học Lop11.com Nội dung viên - Giáo viên tiến hành làm thí nghiệm ví dụ SGK - Cho học sinh nhận xét tượng đóng khóa K sinh - Quan sát giáo viên Bài 25: TỰ CẢM tiến hành thí nghiệm - Nhận xét: Khi đóng khóa K thì đèn sáng còn đèn sáng từ từ - Như chúng ta đã - Học sinh lắng nghe, biết, có biến nhận thức vấn đề thiên từ thông qua cần tìm hiểu mạch kín thì mạch xuất dòng điện cảm ứng Hiện tượng xuất dòng điện cảm ứng gọi là tượng cảm ứng điện từ Hôm nay, chúng ta cùng xét tượng cảm ứng điện từ đặc biệt vừa xảy thí nghiệm trên, đó là tượng tự cảm Vậy, tượng tự cảm là gì? Để tìm hiểu chúng ta cùng vào bài hôm BÀI 25: TỰ CẢM Hoạt động 3: Tìm hiểu từ thông riêng mạch kín Chuẩn KT-KN - Phát biểu định nghĩa từ thông riêng và viết công thức độ tự cảm ống dây hình trụ Hoạt động Hoạt động học sinh giáo viên - Xét mạch kín - Lắng nghe, tiếp thu kiến thức (C) , đó có dòng điện cường độ i Dòng điện i gây từ trường, từ trường này gây từ thông Φ qua (C) gọi là từ thông riêng mạch Lop11.com Nội dung I Từ thông riêng mạch kín - Từ thông riêng mạch kín là từ thông gây từ trường dòng điện mạch sinh  = Li L: là độ tự cảm (C) đơn vị là - Ta thấy Φ ~ B và B ~ i nên Φ ~ i - Ta có thể viết Φ = L.i Trong đó: L: là độ tự cảm (C) đơn vị là Henri (H) - Hướng dẫn, yêu cầu học sinh thực câu C1 Henry (H) - Độ tự cảm ống dây: L = 4.10-7. .S - Học sinh suy nghĩ, hoàn thành yêu cầu giáo viên Cảm ứng từ B lòng ống dây chiều dài l, tiết diện S gồm N vòng dây, đó có dòng điện i chạy qua tính : ‒ 7𝑁 𝐵 = 4𝜋.10 𝑖 𝑙 Từ thông qua ống dây N vòng là: Φ = NBS = 4π.10 ‒ 7𝑁 𝑙 𝑖𝑆 = 𝐿𝑖 Độ tự cảm: Φ ‒ 7𝑁 𝐿 = = 4π.10 𝑆 𝑖 𝑙 - Học sinh lắng nghe, ghi nhớ - Chú ý: Công thức này áp dụng ống trụ có chiều dài l khá lớn so với đường kính tiết diện S Ống có độ tự cảm L đáng kể gọi là ống tự cảm hay cuộn cảm - Hướng dẫn học Lop11.com N2 l sinh cách làm để tăng độ tự cảm ống dây - Lưu ý học sinh độ từ thẩm Hoạt động 4: Tìm hiểu tượng tự cảm Chuẩn KT-KN - Nêu tượng tự cảm là gì - Giải thích tượng tự cảm đóng và ngắt mạch Hoạt động giáo viên - Tiến hành lại thí nghiệm 1, yêu cầu học sinh giải thích kết thí nghiệm Gợi ý: xét biến thiên từ thông qua ống dây khóa K đóng, dòng điện tự cảm tác dụng lên đèn nào? - Nhận xét - Tiếp tục tiến hành thí nghiệm Yêu cầu học sinh quan sát tượng xảy - Yêu cầu học sinh suy nghĩ, giải thích tượng Hoạt động học sinh - Suy nghĩ, trả lời Khi đóng khóa K dòng điện qua ống dây và đèn tăng đột ngột, từ thông qua ống dây tăng đột ngột, ống dây xảy tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại tăng từ thông đó nên dòng điện qua cuộn dây và qua đèn tăng từ từ khiến đèn sáng lên từ từ - Học sinh quan sát, nhận xét tượng xảy Khi đột ngột ngắt khóa K, đèn Neon sáng bừng lên trước tắt - Học sinh suy nghĩ, trả lời Khi ngắt khóa K, dòng điện qua đèn giảm đột ngột, từ thông ống dây giảm đột ngột, ống dây xảy tượng tự cảm, dòng điện tự cảm có tác dụng chống lại Lop11.com Nội dung II Hiện tượng tự cảm Một số ví dụ tượng tự cảm a Thí nghiệm SGK b Thí nghiệm SGK Định nghĩa Hiện tượng tự cảm là 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 giảm từ thông đó, đó dòng điện qua đèn tăng lên đột ngột làm đèn sang bừng lên trước tắt - Yêu cầu học sinh - Suy nghĩ, trả lời hoàn thành câu C2 Khi chuyển khóa K từ a sang b thì dòng điện qua cuộn dây giảm đột ngột làm từ thông cuộn dây giảm đột ngột Lúc này, cuộn dây xuất dòng điện tự cảm, dòng điện này gây tác dụng nhiệt lên R và làm R - Nhận xét nóng lên - Lắng nghe, tiếp thu - Khi i (C) biến thiên thì từ thông riêng mạch biến thiên, đó mạch xảy tượng cảm ứng điện từ gọi là tượng tự cảm - Đọc định nghĩa - Yêu cầu học sinh SGK, ghi nhận đọc định nghĩa định nghĩa tượng tự cảm SGK - Đối với mạch - Hiện tượng tự cảm chiều: tượng tự có giống với cảm thường xảy mạch điện chiều đóng mạch (i và xoay chiều hay tăng đột ngột) và không? ngắt mạch (i giảm đột ngột) - Đối với mạch xoay chiều: luôn xảy - Nhận xét câu trả lời tượng tự cảm học sinh, đưa kết luận Lop11.com Hoạt đông 5: Tìm hiểu suất điện động tự cảm Chuẩn KT-KN Hoạt động giáo viên - Viết công - Khi có tượng thức tính suất điện tự cảm xảy động tự cảm mạch điện thì suất điện động cảm ứng xuất mạch gọi là suất điện động tự cảm - Suất điện động tự cảm tính công thức tổng quát : ∆Φ 𝑒𝑡𝑐 =‒ ∆𝑡 Trong đó Φ là từ thông riêng - Hướng dẫn học sinh xây dựng công thức: ∆i etc =‒ L ∆t Trong đó: i là độ biến thiên cường độ dòng điện khoảng thời gian t - Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch - Dấu (-) công thức phù hợp với định luật Len-xơ - Yêu cầu học sinh tự đọc sách để tìm hiểu lượng từ trường ống dây tự cảm Hoạt động học sinh - Chú ý lắng nghe Nội dung III Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm Suất điện động cảm ứng mạch xuất hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm Biểu thức suất điện động tự cảm: etc = - L i t Năng lượng từ trường ống dây tự cảm W = Li - Xây dựng công thức - Lắng nghe, tiếp thu Lop11.com Hoạt động 6: Tìm hiểu ứng dụng tượng tự cảm Chuẩn KT-KN Hoạt động giáo Hoạt động học Nội dung viên sinh - Nêu số - Hiện tượng tự cảm - Lắng nghe, tiếp thu IV Ứng dụng ứng dụng có nhiều ứng dụng tượng tự cảm các mạch điện xoay chiều Cuộn cảm là phần tử quan trọng các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp IV Rút kinh nghiệm Lop11.com