Đang tải... (xem toàn văn)
Khi đánh đàn, dây đàn dao động, làm từ thông qua cuộn dây thay đổi, từ đó xuất hiện dòng điện cảm ứng có cường độ phù hợp với dao động của dây đàn hay là phù hợp với dao động của âm.Dòng[r]
(1)GIÁO ÁN CÔNG TÁC GIẢNG DẠY Họ tên giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Minh Họ tên sinh viên soạn bài: Ngô Thị Thùy Liên Ngày soạn: 18/10/2012 Lớp dạy: 11T2 BÀI DẠY: Khoa: Lớp: Môn soạn: Tiết: Lý-KTCN Sư phạm vật lý K-32 Vật lý lớp 11 nâng cao BÀI 38 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I Mục tiêu Về kiến thức: Mô tả thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ Phát biểu định nghĩa từ thông và hiểu ý nghĩa vật lý từ thông Viết công thức tính từ thông qua diện tích và nêu đơn vị đo từ thông Nêu cách làm biến đổi từ thông Phân biệt tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng Kỹ năng: Có kỹ quan sát, thu thập thông tin, xử lý thông tin và rút các kết luận cần thiết Biết vận dụng các công thức đã học để giải các bài tập đơn giản Thái độ: Nghiêm túc, tập trung quan sát, lắng nghe làm thí nghiệm và giời học II Chuẩn bị Chuẩn bị giáo viên: Thí nghiệm mô tượng cảm ứng điện từ nam châm và cuộn dây chuyển động Thí nghiệm mô phổng tượng cảm ứng điện từ dòng điện ống dây biến đổi Hình ảnh đàn ghita điện và đàn ghita cổ điển Hình vẽ 38.3 SGK các đường sức từ xuyên qua diện tích S Thí nghiệm mô dây đàn và cuộn dây cảm ứng đàn ghita điện (hình 38.4/SGK) Xem lại bài tượng cảm ứng điện từ lớp để biết các em đã có gì Chuẩn bị học sinh: Ôn lại tượng cảm ứng đện từ đã học THCS Ôn lại kiến thức từ trường, đường sức từ III Tiến trình hoạt động Thời gian phút Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt động 1: Nêu vấn đề và kiểm tra kiến thức cũ - Ổn định lớp - Cho học sinh xem hình hai đàn ghita cổ điển và đàn ghita điện - Sự khác cấu tạo đàn - Đàn ghita điện thì không có thùng đàn và ghita cổ điển và đàn ghita điện? hoạt động nhờ vào điện Còn đàn ghita cổ - Nhận xét câu trả lời học sinh điển thì có thùng đàn và không dùng điện - Để biết đàn ghita điện hoạt động nhờ vào điện nào thì hôm chúng ta qua chương “chương V cảm ứng điện từ” (2) - Từ trường là gì? Từ trường tồn đâu? 20 phút - Từ trường là dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể là xuất lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặt nó - Nhận xét - Từ trường tồn xung quanh nam châm - Xung quanh dây dẫn có dòng điện thì có tồn xung quanh dòng điện từ trường Ta nói dòng điện gây từ trường Các thí nghiệm Ơ-xtét đã chứng minh điều này Từ đây cho ta vấn đề là dòng điện thì sinh từ trường từ trường có sinh dòng điện không? Nếu có thì điều kiện nào? Đây là câu hỏi mà Fa-ra-đây đặt và nghiên cứu cho lời giải đáp Đó chính là nội dung bài học ngày hôm “bài 38 tượng cảm ứng điện từ suất điện động cảm ứng” Hoạt động 2: Trình chiếu thí nghiệm mô Trình chiếu thí nghiệm tượng cảm Học sinh quan sát thí nghiệm ứng điện từ nam châm và ống dây chuyển động tương - Muốn kiểm tra xem từ trường có sinh dòng điện không thì cần dụng cụ gì? - Vòng dây, điện kế nam châm vĩnh cữu - Khi NC và vòng dây đứng yên thì có dòng - Không có dòng điện vòng dây điện không ? => Từ trường không sinh dòng điện Hiện tượng gì xảy kim điện kế Kim điện kế bị lệch đưa nam châm xa lại gần vòng dây? Nhận xét: kim điện kế lệch khỏi vị trí ban đầu nghĩa là dây dẫn xuất dòng điện ta đưa nam châm xa lại gần vòng dây Vì có xuất dòng điện vòng GT 1: vì có chuyển động tương đối dây? nam châm và vòng dây Suy ra: nam châm đứng yên so với vòng dây thì kim điện kế không bị lệch, không xuất dòng điện cuộn dây Trình chiếu thí nghiêm 2: tượng cảm Quan sát tượng thí nghiệm ứng điện từ dòng điện ống dây thay đổi - Giới thiệu dụng cụ: điện kế, biến trở, nguồn điện chiều, vòng dây, ống dây, khóa k (3) - Khi không di chuyển chạy thì vòng - Không có dòng dòng điện vòng dây dây có dòng điện không? - Hiện tượng gì xảy di chuyển - Quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi chạy? - Hiện tượng: di chuyển chạy thì xuất dòng điện vòng dây => Giả thuyết bị loại Vậy thì vì kim điện kế bị lệch? (gợi ý: điểm chung hai thí nghiệm này là gì? Di chuyển chạy có tác dụng gì? Khi đưa nam châm xa lại gần thì cái gì thay đổi?) Nhận xét: ta đưa nam châm xa lại gần cuộn dây, hay thay đổi dòng điện ống dây thì làm cho số đường sức từ qua cuộn dây thay đổi, làm xuất dòng điện dây dẫn Như từ trường không làm xuất dòng điện mà là biến thiên đường sức từ qua cuộn dây - Trong TN 1: nam châm xa lại gần vòng dây thì số đường sức từ xuyên qua vòng dây thay đổi Trong TN 2: chạy di chuyển thì từ trường ống dây thay đổi => số đường sức từ xuyên qua vòng dây thay đổi => hai thí nghiệm số đường sức từ xuyên qua vòng dây thay đổi Kết luận: số đường sức từ xuyên qua vòng dây thay đổi thì vòng dây xuất dòng điện 10 phút Số đường sức từ qua cuộn dây thay đổi Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm từ thông - Xét mặt phẳng có diện tích S đặt từ trường đều B Vẽ véctơ pháp tuyến n S, chiều n chọn tùy ý Góc hợp n B véctơ và kí hiệu là α Thì đại lượng từ Φ xác định bởi: Φ = B.S.cosα gọi là từ thông qua diện tích S, gọi tắt là từ thông qua diện tích S - Từ thông Φ phụ thuộc vào cảm ứng từ B, - Từ thông phụ thuộc vào yếu tố nào? Giá trị từ thông phụ thuộc nào diện tích S và góc α Khi α < 900 thì Φ > vào góc α? Khi α > 900 thì Φ < Khi α = 90o thì Φ = (4) Khi α = thì Φ = B.S phút - Như từ thông là đại lượng đại số, phụ thuộc vào cảm ứng từ B, diện tích mặt S, và góc α Để đơn giản người ta quy ước không có quy định bắt buộc n n chiều , thì ta chọn chiều véctơ cho α là góc nhọn Từ đó ta có Φ là đại lượng dương - Cho khung dây quay từ trường thì α - Từ công thức tính từ thông, hãy cho biết có cách nào làm thay đổi giá trị từ thông? thay đổi dẫn đến Φ thay đổi Hoặc làm thay đổi diện tích S vòng dây B Mặt S đặt vuông góc với - Từ công thứ xác định từ thông Φ = B.S.cosα Nếu ta lấy α = 0, thì lúc này mặt S có vị trí nào? Giả sử S = 1, thì ta có Φ = B Từ đây ta có thể nghĩ vẽ các đường sức từ cho số đường sức từ xuyên qua đơn vị diện tích đặt vuông góc với đường sức từ (tức là mặt S vừa vuông góc với B vừa vuông góc với các đường sức từ) thì trị số cảm ứng từ B Do đó ta có từ thông số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức từ đó - Ý nghĩa từ thông là từ thông qua diện tích S số đường sức từ qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức từ - Trong hệ SI từ thông có đơn vị là Wêbe Kí hiệu là Wb - Mặt khác công thức tính từ thông, S2 = 1m2, B = 1T thì Φ = 1Wb 1Wb = Tm2 [Tm2] là đơn vị dẫn xuất từ thông Hoạt động 4: Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ Trong chương trình phổ thông các em đã học tượng cảm ứng điện từ Vậy Hiện tượng cảm ứng điện từ là tượng em nào có thể nhắc lại tượng cảm ứng điện từ là gì? xuất dòng điện cảm ứng Vậy dòng điện cảm ứng là gì? Đó chính là dòng điện mà ta thấy đươch qua thí nghiệm và - Trình chiếu lại thí nghiệm và Dòng điện cảm ứng xuất nào? Khi có biến đổi từ thông qua mạch kín Định nghĩa dòng điện cảm ứng? Đòng điện xuất có biến đổi từ thông qua mạch kín gọi là dòng điện cảm ứng Nhận xét và đúc kết: dòng điện cảm ứng là dòng điện xuất mạch kín từ (5) phút thông qua mạch biến đổi theo thời gian Dòng điện sinh cái gì? Nguồn điện Nguồn điện đặt trưng đại lượng Suất điện động vật lý nào Suất điện động sinh dòng điện mà dòng điện này là dồng điện cảm ứng cho nên suất điện sinh nó gọi là xuất điện động cảm ứng Khi có biến đổi từ thông qua mặt giớ Khái niệm suất điện động cảm ứng? (gợi ý: hạn mặt kín thì mạch xuất suất điện động cảm ứng xuất nào?) suất điện động cảm ứng Hiện tượng cảm ứng điện từ là tượng xuất suất điện động cảm ứng Xem hình và đọc phần chữ nhỏ SGK - Yêu cầu học sinh đọc phần chữ nhỏ SGK trang 186 trang 186 Các nam châm đặt các cuộn dây nằm phía dây đàn, làm cho dây đàn bị nhiễm từ tức là làm cho phần dây đàn trởi thành nam châm nhỏ Khi đánh đàn, dây đàn dao động, làm từ thông qua cuộn dây thay đổi, từ đó xuất dòng điện cảm ứng có cường độ phù hợp với dao động dây đàn hay là phù hợp với dao động âm.Dòng điện cảm ứng này đưa đến máy tăng âm và phát loa, làm cho ta nghe âm dây đàn phát Hoạt động 5: Củng cố kiến thức và chuẩn bị bài Định nghĩa từ thông Ý nghĩa từ thông, đơn vị từ thông Hiện tượng cảm ứng điện từ hiểu thông qua khái niệm suất điện động cảm ứng không còn hiểu thông qua dòng điện cảm ứng Dòng điện sinh từ trường, còn từ trường thì không sinh dòng điện mà biến thiên từ thông qua mạch kín sinh dòng điện cảm ứng Học bài cũ, chuẩn bị bài Ôn lại quy tắc đặt bàn tay trái, nắm bàn tay phải (6)