X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngô[r]
(1)Ngày soạn : 24/01/2016 Ngaøy daïy : 27/01/2016 CHUYÊN ĐỀ : CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ A Xác định vấn đề cần giải chuyên đề Tuần : 23 Tiết : 44 Chuyên đề “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” đề cập nghiên cứu khái niệm từ thơng , tượng cảm ứng điện từ, địnhluật len sơ chiều dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng , tượng tự cảm, lượng cảu cuộn dây tự cảm B Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề Nội dung 1: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I Từ thông : Định nghĩa Từ thông qua diện tích S đặt từ trường đều: = BScos → → n Với là góc pháp tuyến B vaø Đơn vị từ thông Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe (Wb) 1Wb = 1T.1m2 II Hiện tượng cảm ứng điện từ các đại lượng B, S qua khung dây thay đổi thì từ thông biến thiên thì mạch kín (C) xuất dòng điện gọi là tượng cảm ứng điện từ III Định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng 1.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 2.Trường hợp từ thông qua (C) biến thiên chuyển động : Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên kết chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên IV Doøng ñieän Fu-coâ Dòng điện Fu – Cô : Là dòng điện cảm ứng suất khối kim loại khối KL chuyển động từ trường có phương không song song với đường sức từ Nội dung 2: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG I Suất điện động cảm ứng mạch kín Định nghĩa: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh dòng điện cảm ứng mạch kín ΔΦ Định luật Fa-ra-đây Suất điện động cảm ứng: eC = Δt ΔΦ Nếu xét độ lớn eC thì: |eC| = | | Δt Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó II Quan hệ suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ Sự xuất dấu (-) biểu thức eC là phù hợp với định luật Len-xơ Trước hết chọn véctơ pháp tuyến dương - Nếu tăng thì eC < 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện cảm ứng) ngược chiều với chieàu cuûa maïch (2) - Nếu giảm thì eC > 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện cảm ứng) cùng chiều với chiều mạch III Chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Công học làm xuất suất điện động cảm ứng mạch, nghĩa là tạo điện Vậy chất tượng cảm ứng điện từ đã nêu trên là quá trình chuyển hóa thành điện Nội dung 3: TỰ CẢM I Từ thông riêng qua mạch kín Từ thông riêng mạch kín có dòng điện chạy qua: = Li Wb Với L : độ tự cảm ( 1H = ) 1A VD : - Độ tự cảm ống dây: N L = 4.10-7 .S l - Neáu oáng daây coù loõi theùp : N2 L = 4.10-7. .S l Với là độ từ thẩm đặc trưng cho lõi thép II Hiện tượng tự cảm Ñònh nghóa: 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 Một số ví dụ tượng tự cảm III Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm Suất điện động cảm ứng mạch xuát hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm Biểu thức suất điện động tự cảm: i etc = - L t Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch Năng lượng từ trường ống dây tự cảm (Đọc thêm) IV Ứng dụng Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng 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 C Chuẩn kiến thức, kĩ và số lực có thể phát triển I Kiến thức : + Viết công thức và hiểu ý nghĩa vật lý từ thông + Phát biểu định nghĩa và hiểu nào thì có tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu định luật Len-xơ theo cách khác và biết vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác + Phát biểu định nghĩa và nêu số tính chất dòng điện Fu-cô + Viết công thức tính suất điện động cảm ứng + Vận dụng các công thức đã học để tính suất điện động cảm ứng số trường hợp đơn giãn + Phát biểu định nghĩa từ thông riên 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 maïch ñieän + Viết công thức tính suất điện động tự cảm + Nêu chất và viết công thức tính lượng ống dây tự cảm II Kĩ : + Vận dụng các công thức từ thông , sđđ cảm ứng , sđđ tự cảm để giải các bài tập đơn giản (3) + Vận dụng định luật Len – Xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng III Thái độ - Say mê khoa học kĩ thuật; khách quan, trung thực, cẩn thận - Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức IV Năng lực có thể phát triển BẢNG MÔ TẢ CÁC NĂNG LỰC THÀNH PHẦN Nhóm lực Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí Nhóm NLTP phương pháp (tập trung vào lực thực nghiệm và lực mô hình hóa) Nhóm NLTP trao đổi thông tin Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân Năng lực thành phần K1: Trình bày kiến thức các tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, các phép đo, các số vật lí K2: Trình bày mối quan hệ các kiến thức vật lí K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực các nhiệm vụ học tập K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào các tình thực tiễn P1: Đặt câu hỏi kiện vật lí P2: mô tả các tượng tự nhiên ngôn ngữ vật lí và các quy luật vật lí tượng đó P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí P4: Vận dụng tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp học tập vật lí P6: điều kiện lí tưởng tượng vật lí P7: đề xuất giả thuyết; suy các hệ có thể kiểm tra P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm và rút nhận xét P9: Biện luận tính đúng đắn kết thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận khái quát hóa từ kết thí nghiệm này X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù vật lí X2: phân biệt mô tả các tượng tự nhiên ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành) X3: lựa chọn, đánh giá các nguồn thông tin khác nhau, X4: mô tả cấu tạo và nguyên tắc hoạt động các thiết bị kĩ thuật, công nghệ X5: Ghi lại các kết từ các hoạt động học tập vật lí mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) X6: trình bày các kết từ các hoạt động học tập vật lí mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) cách phù hợp X7: thảo luận kết công việc mình và vấn đề liên quan góc nhìn vật lí X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ , thái độ cá nhân học tập vật lí C2: Lập kế hoạch và thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân C3: Chỉ vai trò (cơ hội) và hạn chế các quan điểm vật lí đối các trường hợp cụ thể môn Vật lí và ngoài môn Vật lí C4: So sánh và đánh giá - khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội và môi trường C5: Sử dụng c vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn thí nghiệm, các vấn đề sống và các công nghệ đại C6: Nhận ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử D Tiến trình dạy học : Đặt vấn đề : - Ngày phần lớn điện sử dụng tạo từ máy phát điện cảm ứng hoạt động dựa trên tượng cảm ứng điện từ Vậy cảm ứng điện từ là gì? Giới thiệu chương Hoạt động :Tìm hiểu từ thơng Hoạt động giáo viên Vẽ hình 23.1 Hoạt động học sinh Vẽ hình Nội dung I Từ thông Năng lực cần đạt K1:Nắm (4) Giới thiệu khái niệm từ thông Giới thiệu đơn vị từ thông Ghi nhận khái niệm Định nghĩa Cho biết nào thì từ Từ thông qua diện tích S đặt từ thông có giá trị dương, âm trường đều: = BScos Ghi nhạn khái niệm Hoạt động : Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Đ/N từ thông K2: trình bày mối quan hệ Với là góc pháp tuyến n và B n; B Đơn vị từ thông Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe K3;K4;P1,P5, (Wb) P7, X6,X7, 1Wb = 1T.1m2 X8, C1, C4 Nội dung Năng lực cần đạt Vẽ hình 22.3 Giới thiệu các thí nghiệm II Hiện tượng cảm ứng điện từ Vẽ hình Thí nghiệm Quan sát thí nghiệm a) Thí nghiệm Giải thích biến thiên Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng từ thông thí nghiệm dây kín (C) ta thấy mạch kín (C) xuất dòng điện b) Thí nghiệm Giải thích biến thiên Cho nam châm dịch chuyển xa mạch từ thông thí nghiệm kín (C) ta thấy mạch kín (C) xuất dòng điện ngược chiều với thí nghiệm c) Thí nghiệm Cho học sinh nhận xét qua Giải thích biến thiên Giữ cho nam châm đứng yên và dịch K1 ; K2; K3 ; thí nghiệm từ thông thí nghiệm chuyển mạch kín (C) ta thu K4; P1;P5;P7, Thực C2 X6;X7; X8; kết tương tự C1; C2; Yêu cầu học sinh thực d) Thí nghiệm C3;C4 C2 Thay nam châm vĩnh cửu nam châm điện Khi thay đổi cường độ dòng điện Nhận xét chung cho tất nam châm điện thì mạch kín (C) xuất dòng điện các thí nghiệm Yêu cầu học sinh rút Kết luận nhận xét chung a) Tất các thí nghiệm trên có đạc điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên Dựa vào công thức định nghĩa từ thông, ta nhận thấy, Rút kết luận Yêu cầu học sinh rút kết các đại lượng B, S thay đổi thì từ luận thông biến thiên b) Kết thí nghiệm chứng tỏ rằng: + Mỗi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì mạch kín (C) xuất dòng điện gọi là tượng cảm ứng điện từ + Hiện tượng cảm ứng điện từ tồn khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên Hoạt động : Củng cố kiến thức bài + Nắm đ/n từ thông : BS cos ; Đon vị từ thông (Wb) và nắm tượng cảm ứng điện từ Hoạt động : Vận dụng : Câu 1: Một vòng dây kín, phẳng, đặt từ trường Trong các yếu tố sau : I Diện tích S vòng dây II Cảm ứng từ từ trường III Khối lượng vòng dây IV Góc hợp mặt phằng vòng dây và đường cảm ứng từ (5) Từ thông qua diện tích S phụ thuộc các yếu tố nào ? A I và II B I, II, và III C I và III D I, II và IV Câu 2: Dòng điện cảm ứng xuất ống dây kín là thay đổi : A Chiều dài ống dây B Khối lượng ống dây C Từ thông qua ống dây D Cả A, B và C Câu 3: Một khung dây tròn, đặt từ trường có mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ.Trong các trường hợp sau : I Khung dây chuyển động tịnh tiến từ trường theo phương II Bóp méo khung dây III Khung dây quay quanh đường kính nó Ở trường hợp nào thì xuất dòng điện cảm ứng khung dây ? A I và II B II và III C III và I D Cả A, B và C Câu 4: Một nam châm thẳng N-S đặt gần khung dây tròn, Trục cuả nam châm vuông góc với mặt phẳng khung dây Giữ khung dây đứng yên.Lần lượt làm nam châm chuyển động sau : I Tịnh tiến dọc theo trục nó II Quay nam châm quanh trục thẳng đứng nó III Quay nam châm quanh trục nằm ngang và vuông góc với trục nam châm Ở trường hợp nào có dòng điện cảm ứng xuất khung dây ? A I và II B II và III C I và III D Cả ba trường hợp trên Câu 5: Trong vùng không gian rộng có từ trường Tịnh tiến khung dây phẳng, kín, theo cách sau đây I Mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng II Mặt phẳng khung song song với các đường cảm ứng III Mặt phẳng khung hợp với đường cảm ứng góc α Trường hợp nào xuất dòng điện cảm ứng khung ? A I B II C III D Không có trường hợp nào Câu 6: Muốn cho khung dây kín xuất suất điện động cảm ứng thì các cách đó là A làm thay đổi diện tích khung dây B Đặt khung dây kín vào từ trường C làm cho từ thông qua khung dây biến thiên D quay khung dây quanh trục đối xứng nó Câu Một khung dây phẵng diện tích S = 12 cm2, đặt từ trường cảm ứng từ B = 5.10-2 T Mặt phẵng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ B góc = 300 Từ thông qua diện tích S A 3 10-4Wb B 3.10-4Wb C 3 10-5Wb D 3.10-5Wb Câu Một khung dây có diện tích 5cm gồm 50 vòng dây.Đặt khung dây từ trường có cảm ứng từ B và quay khung theo hướng.Từ thông qua khung có giá trị cực đại là 5.10-3 Wb.Cảm ứng từ B có giá trị nào ? A 0,2 T B 0,02T C 2,5T D 3,00T Hoạt động : Hướng dẫn học sinh tự học nhà: - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi SGK - Bài tập: SGK IV RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………… (6) Ngày soạn : 24/01/2016 Ngaøy daïy : 29/01/2016 Tuần : 23 Tiết : 45 TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (2) Mục tiêu: a) Về kiến thức: + Phát biểu định luật Len-xơ theo cách khác và biết vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác + Phát biểu định nghĩa và nêu số tính chất dòng điện Fu-cô b) Về kỹ năng: + Vận dụng định luật len xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng + Vận dụng kiến thức bài để giải các bài tập liên quan c) Về thái độ: + Có thái độ nghiêm túc, chăm học tập Chuẩn bị GV và HS: a) Chuẩn bị GV: + Chuẩn bị các hình vẽ các đường sức từ nhiều ví dụ khác + Chuẩn bị các thí nghiệm cảm ứng từ b) Chuẩn bị HS: + Ôn lại từ thông và các ví dụ tượng cảm ứng điện từ Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: a) Kiểm tra bài cũ: * Câu hỏi: Viết công thức định nghĩa từ thông, giải thích các đại lượng công thức? Nêu các thí nghiệm cảm ứng điện từ? * Đáp án: = BScos + giải thích (SGK) thí nghiệm (mô tả SGK) * Đặt vấn đề - Chiều dòng điện cảm ứng xác định nào? Dòng điện cảm ứng còn xuất trường hợp đặc biệt nào? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động : Tìm hiểu định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Năng lực cần đạt Trình bày phương pháp khảo sát qui luật xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất mạch kín Giới thiệu định luật Yêu cầu học sinh thực C3 Giới thiệu trường hợp từ thông qua (C) biến thiên kết chuyển động Giới thiệu định luật Nghe , thảo luận liên hệ với trường hợp các thí nghiệm vừa tiến hành tim hiểu chieeufdongf điện cảm ứng III Định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng 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 K1;K3;K4;P1,P2; Ghi nhận định luật Khi từ thông qua mạch kín (C) biến P5 ;P7,P9 X6,X7, Thực C3 thiên kết chuyển động X8, C1, C4 Ghi nhận cách phát biểu nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng định luật trường hợp chống lại chuyển động nói trên từ thông qua (C) biến thiên kết chuyển động Hoạt động : Tìm hiểu dòng điện Fu-cô Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Năng lực cần đạt IV Dòng điện Fu-cô Thí nghiệm Quan sát thí nghiệm, rút Một bánh xe kim loại có dạng đĩa Giới thiệu hình vẽ 23.6 và nhận xét tròn quay xung quanh trục O nó K1: Trình bày khái niệm dòng điện Fu-cô K4 : Giải thích (7) thí nghiệm Giới thiệu hình vẽ 23.6 và thí nghiệm Yêu cầu học sinh giải thích kết các thí nghiệm Nhận xét các câu thực học sinh Giải thích đầy đủ tượng và giới thiệu dòng Fucô Giới thiệu tính chất dòng Fu-cô gây lực hãm điện từ Yêu cầu học sinh nêu ứng dụng Giới thiệu tính chất dòng Fu-cô gây hiệu ứng tỏa nhiệt Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng tính chất này trước nam châm điện Khi chưa cho dòng điện chạy vào nam châm, bánh xe quay bình thường Khi cho dòng điện chạy vào nam châm bánh xe quay chậm và bị hãm dừng lại Thí nghiệm Quan sát thí nghiệm, rút Một khối kim loại hình lập phương nhận xét đặt hai cực nam châm điện Khối treo sợi dây đầu cố dịnh; trước đưa khối vào nam châm điện, sợi dây treo xoắn nhiều vòng Nếu chưa có dòng điện vào nam châm điện, thả khối kim loại quay nhanh xung quanh mình nó Nếu có dòng điện vào nam châm điện, thả khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại Giải thích kết các thí Giải thích nghiệm Ở các thí nghiệm trên, bánh xe và khối kim loại chuyển động từ trường thì thể tích chúng cuất Ghi nhận khái niệm dòng điện cảm ứng – dòng điện Fu-cô Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại chuyển dơi, vì chuyển động từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất lực từ có tác dụng cản trở chuyển động chúng, lực gọi là lực hãm điện từ Tính chất và công dụng dòng Fu-cô Ghi nhận tính chất + Mọi khối kim loại chuyển động từ trường chịu tác dụng Nêu ứng dụng lực hãm điện từ Tính chất này ứng dụng các phanh điện từ ôtô hạng nặng Ghi nhận tính chất + Dòng điện Fu-cô gây hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ khối kim loại Nêu ứng dụng đặt từ trường biến thiên Tính chất này ứng dụng các lò Ghi nhận tác dụng có hại cảm ứng để nung nóng kim loại + Trong nhiều trường hợp dòng điện dòng điện Fu-cô Nêu các cách làm giảm Fu-cô gây nên tổn hao lượng vô ích Để giảm tác dụng điện trở khối kim loại dòng Fu-cô, người ta có thể tăng điện trở khối kim loại + Dòng Fu-cô ứng dụng số lò tôi kim loại Tìm ứng dụng dòng Fu cô * Bếp từ, công tơ điện gần gũi với đời sống Giới thiệu tác dụng có hại dòng điện Fu-cô Yêu cầu học sinh nêu các cách làm giảm điện trở khối kim loại Liên hệ ứng dụng dòng Fu cô gia đình? Hoạt động : Vận dụng Câu : Định luật Len-xơ dùng để : A Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng mạch điện kín B Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất mạch điện kín các tượng có dòng điện Fu – Cô P1: Đặt câu hỏi dòng điện FuCô P8: Đề xuất phương án thí nghiệm và rút nhạn xét P9; X6; X8; C1; C2; C3 C4; C5; C6; (8) C Xác định cường độ dòng điện cảm ứng xuất mạch điện kín D Xác định biến thiên từ thông qua mạch điện kín , phẳng Câu : Chọn câu đúng Thời gian dòng điện cảm ứng xuất mạch điện kín : A Tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch B Tỉ lệ thuận với điện trở mạch điện C Bằng với thời gian có biến thiên từ thông qua mạch kín D Càng lâu khối lượng mạch điện kín càng nhỏ Cõu : Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Dòng điện cảm ứng đợc sinh khối vật dẫn chuyển động từ trờng hay đặt từ trờng biến đổi theo thêi gian gäi lµ dßng ®iÖn Fuc« B Dßng ®iÖn xuÊt hiÖn cã sù biÕn thiªn tõ th«ng qua m¹ch ®iÖn kÝn gäi lµ dßng ®iÖn c¶m øng C Dòng điện Fucô đợc sinh khối kim loại chuyển động từ trờng, có tác dụng chống lại chuyển động khối kim loại đó D Dòng điện Fucô đợc sinh khối vật dẫn chuyển động từ trờng, đồng thời toả nhiệt làm khối vật dẫn nóng lªn Câu : Muèn lµm gi¶m hao phÝ to¶ nhiÖt cña dßng ®iÖn Fuc« g©y trªn khèi kim lo¹i, ngêi ta thêng: A chia khèi kim lo¹i thµnh nhiÒu l¸ kim lo¹i máng ghÐp c¸ch ®iÖn víi B tăng độ dẫn điện cho khối kim loại C đúc khối kim loại không có phần rỗng bên D s¬n phñ lªn khèi kim lo¹i mét líp s¬n c¸ch ®iÖn c) Củng cố, luyện tập: - Cho học sinh tóm tắt kiến thức d) Hướng dẫn học sinh tự học nhà: - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi SGK - Bài tập: trang 147, 148 sgk các bài tập 23.1, 23.6 sbt IV RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………… Ngày soạn :14/02/2016 Tuần : 24 Ngaøy daïy : 17/02/2016 Tiết : 46 BÀI TẬP Mục tiêu: a) Về kiến thức: + Nắm định nghĩa và phát nào có tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu định luật Len-xơ theo các cách và vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác Giải các bài tập liên quan b) Về kỹ năng: + Vận dụng thành thạo định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc, chăm học tập Chuẩn bị GV và HS: a) Chuẩn bị GV: - Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập - Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác b) Chuẩn bị HS: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô (9) Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: (1 phút ) a) Kiểm tra bài cũ: (0 phút ) + Kiểm tra dạy bài b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động : Nêu các lưu ý giải bài tập tượng cảm ứng điện từ: + Trong từ trường B , từ thông qua diện tích S giới hạn vòng dây kín phẵng xác định biểu thức: = BScos + Khi giải bài tập cần xác định góc hợp véc tơ cảm ứng từ B và pháp tuyến n mặt phẵng vòng dây Lưu ý, số đường sức từ xuyên qua diện tích S càng nhiều thì từ thông càng lớn Khi mạch điện chuyển động từ trường thì công các lực điện từ tác dụng lên mạch điện đo tích cường độ dòng điện với độ biến thiên từ thông qua mạch: A = IBS = I. Hoạt động : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Năng lực cần đạt Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Hoạt động : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Câu trang 147 : D Câu trang 148 : A Câu 23.1 : D Nội dung Bài trang 148 Vẽ hình trường Xác định chiều dòng điện a) Dòng điện (C) ngược chiều kim hợp và cho học sinh xác định cảm ứng trường đồng hồ chiều dòng điện cảm ứng b) Dòng điện (C) cùng chiều kim hợp đồng hồ c) Trong (C) không có dòng điện d) Trong (C) có dòng điện xoay chiều Bài 23.6 Yêu cầu học sinh viết công a) = BScos1800 = - 0,02.0,12 thức xác định từ thông = - 2.10-4(Wb) Viết công thức xác định từ b) = BScos00 = 0,02.0,12 = 2.10thông Yêu cầu học sinh xác định (Wb) c) = góc B và n Xác định góc B và n trường hợp và thay số để tính trường hợp và 2 trường hợp đó thay số để tính d) = Bscos45 = 0,02.0,1 trường hợp đó = 10-4(Wb) e) = Bscos1350 = - 0,02.0,12 = - 10-4(Wb) K3; X1; X3; X6;X8 Năng lực cần đạt K2; K2; K2; K2; K3; K3; K3; K3; Hoạt động : Vận dụng Cõu 1: Một hình vuông cạnh (cm), đặt từ trờng có cảm ứng từ B = 4.10-4 (T) Từ thông qua hình vuông đó 10-6 (Wb) Góc hợp vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó là: A α = 00 B α = 300 C α = 600 D α = 900 Cõu : Một hình chữ nhật kích thớc (cm) x (cm) đặt từ trờng có cảm ứng từ B = 5.10 -4 (T) Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng góc 300 Từ thông qua hình chữ nhật đó là: A 6.10-7 (Wb) B 3.10-7 (Wb) C 5,2.10-7 (Wb) D 3.10-3 (Wb) Câu : Một khung dây diện tích 5cm2 gồm 50 vòng dây đặt khung dây từ trường có cảm ứng từ B và quay khung dây theo hướng Từ thông qua khung dây có giá trị cực đại là 5.10-3Wb Cảm ứng từ B có giá trị : 0,2T ; 0,02T ; 2,5T ; 3,5 T ? (10) Câu : Một khung dây có 10 vòng, diện tích mổi vòng dây là 24 cm2 Khung dây đặt từ trường có độ lớn cảm ứng từ B = 0,05(T) Từ thông qua khung dây có giá trị 6.10-4 Wb Góc hợp mặt phẳng khung dây và đường sức từ là: 300 B 600 C.900 D.450 c) Củng cố, luyện tập: - Cho học sinh tóm tắt kiến thức d) Hướng dẫn học sinh tự học nhà: - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi còn lại SGK - Bài tập: hoàn thành các bài tập còn lại SGK RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn :14/02/2016 Tuần : 24 Ngaøy daïy : 19/02/2016 Tiết : 47 Bài 24 SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG Mục tiêu: a) Về kiến thức: + Viết công thức tính suất điện động cảm ứng b) Về kỹ năng: + Vận dụng các công thức đã học để tính suất điện động cảm ứng số trường hợp đơn giãn c) Về thái độ: - Có thái độ nghiêm túc, chăm học tập Chuẩn bị GV và HS: a) Chuẩn bị GV: - Chuẩn bị số thí nghiệm suất điện động cảm ứng b) Chuẩn bị HS: - Ôn lại khái niệm suất điện động nguồn điện Tiến trình bài dạy: * Ổn định lớp: ) a) Kiểm tra bài cũ: + Kiểm tra dạy bài * Đặt vấn đề : - Làm nào xác định giá trị cường độ dòng điện mạch kín? b) Dạy nội dung bài mới: Hoạt động : Tìm hiểu suất điện động cảm ứng mạch kín Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Yêu cầu học sinh thực C1 Nêu khái niệm suất điện động cảm ứng Thực C1 Ghi nhận khái niệm Biểu thức nào đặc trưng cho tốc độ biến thiên từ thông? Nhận định t Đặc trưng cho tốc độ biến thiên từ thông Năng lực cần đạt I Suất điện động cảm ứng mạch kín Định nghĩa Suất điện động cảm ứng là suất điện K1 động sinh dòng điện cảm ứng mạch kín Định luật Fa-ra-đây K1; K2 Suất điện động cảm ứng: K3;P5; eC = - t Nếu xét độ lớn eC thì: P7; C1; (11) Yêu cầu học sinh thực C2 |eC| = | t | Thực C2 Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó Hoạt động : Tìm hiểu quan hệ suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Nhận xét và tìm mối quan hệ suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ Hướng dẫn cho học sinh định hướng cho (C) và chọn chiều pháp tuyến dương để tính từ thông Yêu cầu học sinh xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất (C) tăng và giảm Yêu cầu học sinh thực C3 Nắn cách định hướng cho (C) và chọn chiều dương pháp tuyến Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất (C) tăng và giảm Thực C3 II Quan hệ suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ Sự xuất dấu (-) biểu thức eC là phù hợp với định luật Lenxơ Trước hết mạch kín (C) phải định hướng Dựa vào chiều đã chọn trên (C), ta chọn chiều pháp tuyến dương để tính từ thông qua mạch kín Nếu tăng thì eC < 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện cảm ứng) ngược chiều với chiều mạch Nếu giảm thì eC > 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện cảm ứng) cùng chiều với chiều mạch Hoạt động : Tìm hiểu chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Phân tích cho học sinh thấy chất tượng cảm ứng điện từ và chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Nêu ý nghĩa to lớn định luật Fa-ra-đây X5 Năng lực cần đạt K1; K3; K4;P1, P2; P5 ; P7,P9 X6,X7, X8, C1, C4 Năng lực cần đạt III Chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ Nắm chất Có chuyển hóa qua lại K1; tượng cảm ứng điện từ và điện K3; Biết cách lí giải các định luật cảm ứng điện từ K4; định luật bảo toàn và chuyển P1, hóa lượng P2; Nắm ý nghĩa to lớn định luật Fa-ra-đây Hoạt động : Vận dụng Câu : Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa vào tượng A lực điện điện trường tác dụng lên hạt mang điện B cảm ứng điện từ C lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động D lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện Câu : Một mạch kín (C) không biến dạng đặt từ trường đều, trường hợp nào thì mạch xuất dòng điện cảm ứng A mạch chuyển động tịnh tiến B mạch quay xung quanh trục vuông góc với mặt phẵng (C) C mạch chuyển động mặt phẵng vuông góc với từ trường D mạch quay quanh trục nằm mặt phẵng (C) (12) Câu : Một khung dây dẫn có 100 vòng đặt từ trường cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẵng khung dây Diện tích vòng dây là dm 2, cảm ứng từ giảm từ 0,5 T đến 0,2 T thời gian 0,1 s Suất điện động cảm ứng khung dây là A V B 60 V C V D 30 V Câu : Một khung dây hình vuông có cạnh cm, đặt từ trường 0,08 T; mặt phẵng khung dây vuông góc với các đường sức từ Trong thời gian 0,2 s; cảm ứng từ giảm xuống đến không Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất khung khoảng thời gian đó là A 0,04 mV B 0,5 mV C mV D V c) Củng cố, luyện tập: - Cho học sinh tóm tắt kiến thức d) Hướng dẫn học sinh tự học nhà: - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi SGK - Bài tập: trang 152 sgk (Trừ bài 6) và 24.3, 24.4 sbt RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn :21/02/2016 Ngaøy daïy : 24/02/2016 Tuần : 25 Tiết : 48 Bài 25 :TỰ CẢM I MUÏC TIEÂU + Phát biểu định nghĩa từ thông riên 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 maïch ñieän + Viết công thức tính suất điện động tự cảm + Nêu chất và viết công thức tính lượng ống dây tự cảm II CHUAÅN BÒ Giáo viên: Các thí nghiệm tự cảm Học sinh: Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động tự cảm III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ : Nêu công thức xác định từ thông qua diện tích S đặt từ trường đều.Phát biểu và viết biểu thức định luật Fa-ra-đây Hoạt động : Tìm hiểu từ thông riêng qua mạch kín Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Năng lực cần đạt Lập luận để đưa biểu Ghi nhaän khaùi nieäm I Từ thông riêng qua K1; K3; thức tính từ thông riêng maïch kín Lập luận để đưa biểu Ghi nhaän biểu thức tính Từ thông riêng mạch K4; thức tính độ tự cảm độ tự cảm ống dây kín coù doøng ñieän chaïy qua: = oáng daây Li P1, Ghi nhận đơn vị độ Với L : - Độ tự cảm ( 1H = 1Wb Giới thiệu đơn vị độ tự tự cảm P2; ) 1A caûm VD : - Độ tự cảm ống daây: Tìm mối liên hệ đơn (13) vị độ tự cảm cà các N2 P5 -7 L = 4.10 S l Yeâu caàu hoïc sinh tìm ñôn vò khaùc Neá u oá n g daâ y coù loõ i theùp : mối liên hệ đơn vị N độ tự cảm cà các đơn L = 4.10-7. .S l vò khaùc Với là độ từ thẩm đặc trưng cho loõi theùp Hoạt động : Tìm hiểu tượng tự cảm Hoạt động giáo viên Giới thiệu tượng tự caûm Trình baøy thí nghieäm Hoạt động học sinh Ghi nhaän khaùi nieäm Yeâu caàu hoïc sinh giaûi thích Trình baøy thí nghieäm Quan saùt thí nghieäm Mô tả tượng Giaûi thích Quan saùt thí nghieäm Mô tả tượng Yeâu caàu hoïc sinh giaûi Giaûi thích thích Thực C2 Yêu cầu học sinh thực hieän C2 Hoạt động : Tìm hiểu suất điện động tự cảm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Năng lực cần đạt K1; K3; II Hiện tượng tự cảm Ñònh nghóa (sgk) K4; Một số ví dụ tượng tự cảm a) Ví duï Khi đóng khóa K, đèn sáng lên còn đèn sáng lên từ K4 từ Giaûi thích: (sgk) b) Ví duï Khi đột ngột ngắt khóa K, ta thấy đèn sáng bừng lên trước taét Giaûi thích: (sgk) Nội dung Năng lực cần đạt Giới thiệu suất điện động Ghi nhận khái niệm tự cảm Giới thiệu biểu thức tính suất điện động tự cảm Yeâu caàu hoïc sinh giaûi thích daáu (-) bieåu thức) Gv nói sơ qua lượng từ trường và cho HS ghi công thức ăng lượng ( Giảm tải ) III Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm Suất điện động cảm ứng Ghi nhận biểu thức tính mạch xuát hiện tượng tự K1; suất điện động tự cảm cảm gọi là suất điện động tự cảm giải thích dấu (-) Biểu thức suất điện động tự cảm: K3 Δi biểu thức) etc = - L P5; Δt KL : Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch Năng lượng từ trường ống W Li 2 dây tự cảm: Hoạt động : Tìm hiểu ứng dụng tượng tự cảm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Nêu số ứng dụng IV Ứng dụng Yêu cầu học sinh nêu tượng tự cảm Năng lực cần đạt (14) số ứng dụng mà em biết Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng tượng tự cảm duïng caùc maïch ñieän xoay chieàu K4 Ghi nhận các ứng dụng Cuộn cảm là phần tử quan trọng Giới thiệu các ứng dụng tượng tự cảm caùc maïch ñieän xoay chieàu coù tượng tự cảm mạch dao động và các máy biến áp Hoạt động : Vận dụng Câu : Hiện tượng tự cảm thực chất là A tượng dòng điện cảm ứng bị biến đổi từ thông qua mạch kín đột nhiên bị triệt tiêu B tượng cảm ứng điện từ xảy khung dây đặt từ trường biến thiên C tượng xuất suất điện động cảm ứng dây dẫn chuyển động từ trường D tượng cảm ứng điện từ mạch chính biến đổi dòng điện mạch đó gây Câu : Phát biểu nào đây là sai? Suất điện động tự cảm có giá trị lớn A Dòng điện tăng nhanh B Dòng điện giảm nhanh C Dòng điện có giá trị lớn D Dòng điện biến thiên nhanh Câu : Cho dòng điện 10 A chạy qua vòng dây tạo từ thông qua vòng dây là 5.10 - Wb Độ tự cảm vòng dây là A mH B 50 mH C 500 mH D H Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Cho học sinh tóm tắt kiến thức Ra baøi taäp veà nhaø: Caùc bt trang 157 sgk vaø 25.5, 25.7 Hoạt động học sinh Tóm tắt kiến thức Ghi caùc baøi taäp veà nhaø IV RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn :21/02/2016 Tuần : 25 Ngaøy daïy : 26/02/2016 Tiết : 49 BAØI TAÄP I MUÏC TIEÂU Kiến thức : Nắm định nghĩa và biểu thức tính suất điện động cảm ứng, nắm quan hệ giưa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ, nắm tượng tự cảm và biểu thức tính suất điện động tự caûm Kỹ : Biết cách tính suất điện động cảm ứng và suất điện động tự cảm, tính lượng điện trường cuûa oáng daây coù doøng ñieän chaïy qua II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân: - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc Hoïc sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải: (15) ΔΦ N -7 Suất điện động cảm ứng: eC = Độ tự cảm ống dây: L = 4.10 .S Từ thông riêng Δt l Δi mạch kín: = Li Suất điện động tự cảm: etc = - L Δt Hoạt động : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Năng lực Hoạt động giáo viên Hoạt động học Noäi dung cô baûn cần đạt sinh Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn C Giải thích lựa chọn Câu trang 152 : C Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu trang 157 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn C Giải thích lựa chọn Câu trang 157 : C K2; Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu 25.1 : B K3 Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu 25.2 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu 25.3 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu 25.4 : B Hoạt động : Giải các bài tập tự luận Năng lực Hoạt động giáo viên Hoạt động học Noäi dung cô baûn cần đạt sinh Yêu cầu học sinh viết Tính suất điện động Bài trang 152 biểu thức tính suất điện cảm ứng xuất Suất điện động cảm khung: động cảm ứng và thay khung Φ − Φ1 ΔΦ các giá trị để tính eC = == Δt Δt B2 S − B1 S Δt Yeâu caàu hoïc sinh giaûi Giaûi thích daáu (-) B a2 0,5 0,12 thích daáu (-) keát keát quaû =− ==Δt , 05 quaû 0,1(V) Dấu (-) cho biết từ trường Hướng dẫn để học sinh Tính độ tự cảm cảm ứng ngược chiều từ trường ngoài tính độ tự cảm ống ống dây Baøi trang 157 daây Độ tự cảm ống dây: N2 -7 L = 4.10 .S l 10 ¿ ¿ = 4.10-7 ..0,12 = ¿ ¿ Yeâu caàu hoïc sinh vieát Viết biểu thức định 0,079(H) biểu thức định luật Ôm luật Ôm cho toàn Baøi 25.6 cho toàn mạch maïch Δi Ta coù: e - L = (R + r).i Hướng dẫn học sinh tính Δt t Tính t =0 L Δi L i => t = = = e e 3.5 = 2,5(s) Hoạt động : Bài tập nhà Bài K2; K3 K2; K2; K3 K3 P5 Một ống dây dài 50cm, có 1000 vòng dây Diện tích tiết diện ống là 20cm Tính độ tự cảm ống dây đó Giả thiết từ trường ống dây là từ trường ĐS: L 5.10-3H (16) IV RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… (17) (18) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Câu trang 147 : D Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Câu trang 148 : A Y/C hs thực chọn Giải thích lựa chọn Câu 23.1 : D Hoạt động (20 phút) : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Bài trang 148 Vẽ hình trường Xác định chiều dòng điện cảm a) Dòng điện (C) ngược chiều kim hợp và cho học sinh xác định ứng trường hợp đồng hồ chiều dòng điện cảm ứng b) Dòng điện (C) cùng chiều kim đồng hồ c) Trong (C) không có dòng điện d) Trong (C) có dòng điện xoay chiều Bài 23.6 Yêu cầu học sinh viết công a) = BScos1800 = - 0,02.0,12 Viết công thức xác định từ thông thức xác định từ thông = - 2.10-4(Wb) b) = BScos00 = 0,02.0,12 = 2.104 Yêu cầu học sinh xác định (Wb) n Xác định góc B và c) = góc B và n từng trường hợp và thay số để tính trường hợp và thay số để tính trường hợp đó d) = Bscos450 = 0,02.0,12 trường hợp đó = 10-4(Wb) e) = Bscos1350 = - 0,02.0,12 = - 10-4(Wb) c) Củng cố, luyện tập: (3 phút) - Cho học sinh tóm tắt kiến thức d) Hướng dẫn học sinh tự học nhà: (2 phút) - Lý thuyết: Trả lời câu hỏi còn lại SGK - Bài tập: hoàn thành các bài tập còn lại SGK * RÚT KINH NGHIỆM Phân bố thời gian toàn bài: Thời gian cho tường phần: Nội dung kiến thức, kỹ năng: Phương pháp giảng dạy: (19) (20)