Đang tải... (xem toàn văn)
- Nắm được công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây và công thức xác định suất điện động cảm ứng2. Kĩ năng:.[r]
(1)Ngày soạn: 12/03/2010 Tiết : 63
Bài 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức:
- Nắm nguyên nhân làm cho đèn sáng từ từ thí nghiệm đóng mạch, đèn lóe sáng lên thí nghiệm ngắt mạch ống dây
- Hiểu chất tượng tự cảm đóng mạch, ngắt mạch - Nắm công thức xác định hệ số tự cảm ống dây công thức xác định suất điện động cảm ứng
2 Kĩ năng:
- Dự đốn số kết thí nghiệm - Rút kết luận từ kết thu - Giải thích số tượng vật lí
- Vận dụng cơng thức để giải tập 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 :
- Các hình vẽ thí nghiệm tượng tự cảm đóng mạch ngắt mạch - Một số tập vận dụng
2 Học sinh :
(2)III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát.
Hoạt động GV Hoạt động HS
* Kiểm tra kiến thức cũ: Phát biểu định luật Lenxơ
2 Viết công thức suất điện động cảm ứng?
* ĐVĐ: Trong học trước biết, tượng cảm ứng gây dòng điện khung dây, đoạn dây dẫn vật dẫn hình khối Hơm tiếp tục nghiên cứu dạng tượng cảm ứng tượng tự cảm
* Định luật Lenxơ: Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh
* c
ΔΦ e = -
Δt
: 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 - Treo hình vẽ 41.1 lên để lớp
cùng quan sát
- Mô tả thí nghiệm hình 41.1 tượng tự cảm đóng mạch
+ Hai bóng đèn Đ1 Đ2 giống
hệt nhau, điện trở R nhánh (1) giống điện trở cuộn dây
+ Ban đầu khóa K mở Đóng khóa K người ta nhận thấy:
Đèn Đ1 sáng lên
Đèn Đ2 sáng lên từ từ
- Quan sát hình vẽ
- Chú ý lắng nghe để nắm cách bố trí thí nghiệm
1 Hiện tượng tự cảm a Thí nghiệm 1:
(3)- Yêu cầu HS nêu nhận xét kết thu từ thí nghiệm
(?) Nguyên nhân ngăn cản khơng cho dịng điện nhánh (2) tăng lên nhanh? Giải thích
- Suy nghĩ nêu nhận xét:
+ Dòng điện nhánh tăng lên không nhau,
nhánh (2) tăng chậm nhánh (1)
- Suy nghĩ trả lời: + Do cuộn dây
+ Khi đóng khóa K, dòng điện i tăng lên từ i = đến i # Trong nhánh (2) dòng điện tăng làm cho từ thơng qua ống dây biến đổi xuất dòng điện cảm ứng ống dây, theo định luật Lenxơ dịng có tác dụng chống lại ngun nhân gây nó, tức dịng cảm ứng có chiều ngược với dịng điện nguồn sinh Do dịng điện nhánh (2) tăng chậm nhánh (1), đèn Đ2 sáng lên từ
từ
- Nêu câu hỏi C1 SGK/197 - Suy nghĩ đưa câu trả lời:
+ Sau đóng khóa K lâu độ sáng đèn + Vì dịng điện nhánh đạt đến giá trị không đổi từ thơng qua ống dây có giá trị không đổi, nên suất điện động cảm ứng ống dây 0, đèn có độ sáng - Treo hình vẽ 41.2 lên để
lớp quan sát
- Mơ tả thí nghiệm hình 41.2 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
- Quan sát hình vẽ
- Chú ý lắng nghe để biết cách bố trí thí nghiệm
(4)(?) Hãy dự đoán tượng xảy
- Thông báo kết thí nghiệm: Đèn Đ khơng tắt mà lóe sáng sau tắt (?) Hãy giải thích tượng
- Nhận xét kết luận lại ý kiến HS
(?) Nếu thí nghiệm 2, thay ống dây điện trở R1 có giá
trị điện trở ống dây ngắt khóa K có xảy tượng hay không?
- Đánh giá câu trả lời HS - Thông báo: Các tượng xảy thí nghiệm tượng cảm ứng từ, nguyên nhân dẫn đến tượng lại biến đổi dịng điện mạch ta khảo sát, người ta gọi tượng tự cảm (?) Hiện tượng tự cảm gì? - Kết luận lại ý kiến HS thông báo nội dung khái niệm tượng tự cảm
- Suy nghĩ nêu dự đoán:
+ Đèn Đ khơng tắt mà lóe sáng sau tắt
- Suy nghĩ nêu giải thích
+ Khi ngắt khóa K, dịng điện mạch giảm làm cho từ thông qua ống dây biến đổi Vì ống dây xuất dịng điện cảm ứng, theo định luật Lenxơ, dòng chiều với dòng điện mạch nguồn sinh ra, dòng điện qua bóng đèn làm cho bóng đèn lóe sáng tắt
- Suy nghĩ trả lời
+ Khơng có tượng mà đèn tắt
- Tiếp thu ghi nhớ
- Suy nghĩ trả lời
+ Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dịng điện mạch gây
(5)Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm suất điện động tự cảm
Hoạt động GV Hoạt động HS ND ghi bảng - Thông báo: Suất điện động
xuất hiện tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm
(?) Viết cơng thức xác định cảm ứng từ dịng điện tròn dòng điện ống dây
(?) Có nhận xét mối quan hệ B I?
(?) Rút mối quan hệ I?
- Thông báo: Từ thông qua diện tích giới hạn mạch điện tỉ lệ với cường độ dịng 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
- Lắng nghe ghi nhớ
- Suy nghĩ trả lời
+ Cảm ứng từ dòng điện tròn: B = 2π.10 -7 I
R
+ 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 I Φ I
Φ B
- Tiếp thu ghi nhớ
- Suy nghĩ trả lời câu hỏi + 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 (29.3) : B = 4.10-7nI
= 4.10-7n2IV
+ Từ (41.1)
L = Φ 4π.10 n V-7 I
2 Suất điện động tự cảm
a Hệ số tự cảm:
+ Từ thơng dịng điện gây mạch:
= Li 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
(6)- Đánh giá kết luận lại câu trả lời HS
- Yêu cầu HS suy nghĩ trả lời câu hoi C3 SGK/198
- Lưu ý HS:
+ Cơng thức 41.1 cho dịng điện có dạng khác
+ Cơng thức 41.2 Chỉ áp dụng cho ống dây đặt môi trường khơng khí
- Thơng báo nội dung định nghĩa suất điện động tự cảm - Yêu cầu HS xây dựng cơng thức tính suất điện động tự cảm
- Tiếp thu va ghi nhớ
- Suy nghĩ nêu câu trả lời + Chỉ áp dụng cho trường hợp ống dây khơng có lõi sắt nghĩa hình 41.3a Vì cơng thức 41.2 thiết lập cho trường hợp ống dây đặt môi trường khơng khí
- Tiếp thu ghi nhớ - Suy nghĩ phát biểu + Từ (41.1) = L.i
c
tc
ΔΦ Mà e
Δt Δi
e L
Δt
b Suất điện động tự cảm:
- Định nghĩa: (SGK) - Biểu thức:
etc LΔi
Δt
Hoạt động 4: Củng cố giao nhiệm vụ học tập
Hoạt động GV Hoạt động HS
- Nêu câu hỏi củng cố học: + Nêu vài tượng tự cảm
+ Suất điện động tự cảm phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Nhiệm vụ:
+ Làm tập 1,2,3 SGK/199 + Chuẩn bị trước 42
- Suy nghĩ trả lời