I. Mục tiêu:
- Xác định được sự biến đổi (tăng hoặc giảm) số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín khi làm thí nghiệm với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện.
- Dựa trên thí nghiệm, xác lập mqh giữa sự xuất hiện dịng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín.
- Phát biểu được điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng.
- Vận dụng được điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng để giải thích và dự đĩan những trường hợp cụ thể trong đĩ xuất hiện hay khơng xuất hiện dịng điện cảm ứng.
II. Chuẩn bị: Mơ hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của 1 nam châm
III. Tổ chức họat động:
HĐ 1: Nhận biết được vai trị của từ trường trong hiện tượng cảm ứng điện từ. - Cĩ những cách nào dùng nam châm để tạo ra dịng điện cảm ứng?
- Việc tạo ra dịng điện cảm ứng cĩ phụ thuộc vào chính nam châm hay khơng? - Cĩ yếu tố nào chung trong các TH đã gây ra dịng điện cảm ứng?
TB: Các nhà khoa học đã cho rằng chính từ trường của nam châm đã tác dụng 1 cách nào đĩ lên cuộn dây dẫnvà gây ra dịng điện cảm ứng.
- Cĩ thể dùng đường sức từ để biểu diễn từ trường. Vậy làm thế nào để biết sự biến đổi của từ trường trong lịng cuộn dây khi đưa nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây?
HS: Suy nghĩ trả lời câu hỏi giáo viên
Giáo viên Học sinh Nội dung
HĐ2: Khảo sát sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây.
YCHS đọc C1 làm theo hướng dẫn
NX
Đọc C1 làm theo hướng dẫn
NX
I. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây xuyên qua tiết diện S của cuộn dây
Khi đưa 1 cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu 1 cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng họăc giảm (biến thiên)
HĐ3: Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng.
YCHS đối chiếu kết quả thí nghiệm H 31.2,3,4 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây. Hịan thành bảng 1
Trả lời C3: Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng?
YCHS Trả lời C4
HĐ4Từ hai nhận xét YCHS thảo luận rút ra kết luận chung
đối chiếu kết quả thí nghiệm H 31.2,3,4 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây. Hịan thành bảng 1 Trả lời C3
C4: dịng điện thay đổi từ trường thay đổi số đường sức từ thay đổi
Thảo luận rút ra kết luận chung
II. Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng. cảm ứng.
Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đĩ biến thiên.
HĐ5: Vận dụng
YCHS thảo luận trả lời C5, C6
Thảo luận trả lời C5, C6 III. Vận dụng
C5: Quay núm của đinamơ, nam châm quay theo. Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng, giảmlàm xuất hiện dịng điện cảm ứng.
Tuần 18 Tiết 35
KIỂM TRA HỌC KÌ I
(Đề và đáp án kèm theo )
Tuần 18 Tiết 36
ƠN TẬP HỌC KÌ I
1. Sự phụ thuộc của cường độ dịng điện vào hiệu điện thế
- Hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn tăng (hoặc giảm) bao nhiêu lần thì cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn đĩ cũng tăng (hoặc giảm) bấy nhiêu lần.
- Cuờng độ dịng điện chạy qua 01 dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn đĩ.
- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dịng điện vào hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn là 01 đường thẳng đi qua gĩc tọa độ (U = 0, I = 0)
2. Điện trở dây dẫn - ĐL Ohm
- Điện trở biểu thị mức độ cản trở dịng điện nhiều hay ít của dây dẫn. Đvị điện trở là: ơm (Ω)
- Ndung ĐL Ohm: Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
- Hệ thức ĐL Ohm
RU U I=
I: cường độ dịng điện (A) U:hiệu điện thế (V) R: điện trở dây dẫn(Ω)
3.
Đoạn mạch mắc nối tiếp: I = I1= I2 U = U1+ U2 2 1 tđ R R R = + * Chứng minh : 2 1 2 1 R R U U =
4. Đọan mạch song song : Imc = I1 + I2 Imc = I1 + I2 2 1 mc U U U = = 2 1 R 1 R 1 R 1 = + tđ ⇒ Rtđ = 2 1 2 1
R
R
R
R
+
⋅* Trường hợp cĩ n điện trở bằng nhau mắc thành n dãy song song thì điện trở tương đương tính theo cơng thức : Rtđ =
n R * Chứng minh : 2 1 I I = 1 2 R R
5. Điện trở dây dẫn: tỉ lệ thuận với chiều dài l dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết điện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. vật liệu làm dây dẫn. Cơng thức điện trở : R = ρ. S l ⇒ρ= l .S R ⇒l = ρ S R. ⇒ S = R l . ρ
* Điện trở suất: Điện trở suất của 1 vật liệu (hay một chất ) cĩ trị số bằng điện trở của một đọan dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đĩ cĩ chiều dài 1 mét và cĩ tiết diện 1 m2 .
*Kí hiệu: ρ(rơ) *Đơn vị : Ω.m
* Ý nghĩa điện trở súât: VD: Nĩi điện trở suất của đồng là 1,7.108Ω.m cĩ nghĩa là 1 đọan dây dẫn hình trụ được làm bằng đồng cĩ chiều dài 1m, tiết diện 1m2 thì cĩ điện trở là 1,7.108Ω.
* Cơng dụng của biến trở là: được sử dụng để điều chỉnh cường độ dịng điện trong mạch. * Trên một biến trở cĩ ghi: 50Ω - 2,5 A. Hãy cho biết ý nghĩa hai con số ghi này.
+ 50Ω : là điện trở lớn nhất của biến trở.
+ 2,5 A: là cường độ dịng điện lớn nhất mà biến trở chịu được.
7. Cơng suất điện :
- Số ĩat ghi trên mỗi dụng cụ điệncho biết cơng suất định
mức của dụng cụ đĩ, nghĩa là
cơng suất điện của dụng cụ này khi nĩ họat động bình thường.
Một dụng cụ điện họat động càng mạnh thì cơng suất của nĩ càng lớn.
- Cơng suất tiêu thụ của một dụng cụ điện ( một đoạn mạch ) bằng tích hiệu điện thế giữa hai dầu dụng cụ (đọan mạch) đĩ và cường độ dịng điện chạy qua nĩ.
P = I2.R =
RU2 U2
P : cơng suất ( W) U: hiệu điện thế (V) I: cường độ dịng điện (A)
* Trên bĩng đèn cĩ ghi 220V – 75W. Hãy cho biết ý nghĩa hai con số ghi này. + 220V: hiệu điện thế định mức cần đặt vào hai đầu bĩng đèn.
+ 75W: Cơng suất định mức khi đèn họat động bình thường.
8. Điện năng – cơng của dịng điện :
- Dịng điện cĩ mang năng lượng. Vì dịng điện cĩ thể thực hiện cơng và cung cấp nhiệt lượng . Năng lượng của dịng điện được gọi là điện năng.
- Cơng của dịng điện sinh ra trong một đọan mạch là số đo lượng điện năng mà đọan mạch đĩ tiêu thụ để chuyển hĩa thành các dạng năng lượng khác.
- Cơng thức tính cơng :
A = P.t = U.I..t
A: cơng của dịng điện (J) P: c/suất : (W)
t: thời gian (s) U: hiệu điện thế (V) I: cường độ dịng điện (A)
- Lượng điện năng sử dụng được đo bằng cơng tơ điện.Mỗi số đếm của cơng tơ điện cho biết lượng điện năng đã được sử dụng là 1 kWh. * Hiệu suất: H = tp ci A A = tp ci Q Q
9. Định luật Jun – Lenxơ : Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, với điện trở dây dẫn và thời gian dịng điện chạy qua.
Q = I2.R.t ( J )
Q : nhiệt lượng tỏa ra ( J) I : cđdđ (A)
R : điện trở (Ω) t : thời gian ( s )
* Nếu tính Q theo đơn vị calo thì:
Q = 0,24.I2.R.t ( calo)
10. Nam châm vĩnh cửu:
- Nam châm là những vật cĩ đặc tính hút sắt.
- Bình thường, khi để tự do kim nam châm luơn định vị theo hướng Nam – Bắc. - Nam châm nào cũng cĩ hai từ cực: là cực Bắc ( N ) và cực Nam ( S ).
- Tương tác gữa hai nam châm: Khi đặt hai nam châm gần nhau, các từ cực cùng tên thì đẩy nhau, các từ cực khác tên thì hút nhau.
11. Từ trường:
- Khơng gian xung quanh nam châm, xung quanh dịng điện cĩ khả năng tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong nĩ. Ta nĩi trong khơng gian đĩ cĩ từ trường.
* Cách nhận biết từ trường
- Người ta dùng kim nam châm (gọi là nam châm thử) để nhận biết từ trường.
- Nơi nào trong khơng gian cĩ lực từ tác dụng lên kim nam châm thì nơi đĩ cĩ từ trường.
12. Từ phổ - Đường sức từ:
- Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ. Cĩ thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm nhựa đặt trong từ trường và gõ nhẹ.
- Qui ước chiều đường sức từ: Các đường sức từ cĩ chiều nhất định. Ở bên ngịai nam châm, chúng là những đường cong đi ra từ cực bắc, đi vào cực nam của nam châm.
13. Qui tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngĩn tay hướng theo chiều dịng điện chạy quacác vịng dây thì ngĩn tay cái chỗi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lịng ống dây. các vịng dây thì ngĩn tay cái chỗi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lịng ống dây.
14. Sự nhiễm từ của sắt và thép
- Sắt, thép và các vật liệu từ khác khi đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ.
- Sau khi đã nhiễm từ, sắt non khơng giữ được từ tính lâu dài, cịn thép giữ được từ tính lâu dài.
* Ứng dụng sự nhiễm từ của sắt để chế tạo nam châm điện. Ứng dụng sự nhiễm từ của thép để chế tạo nam châm vĩnh cửu.
* Cĩ thể tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên 1 vật bằng cách tăng cường độ dịng điện chạy qua các vịng dây hoặc tăng số vịng dây .
15. Lực điện từ:
- Dây dẫn cĩ dịng điện chạy qua đặt trong từ trường và khơng song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ.
-Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn cĩ dịng điện phụ thuộc vào chiều dịng điện chạy trong dây dẫn và chiều đường sức từ.
* Qui tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lịng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngĩn tay giữa hướng theo chiều dịng điện thì ngĩn tay các chõai ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
16. Động cơ điện một chiều.
- Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều.
1. Cấu tạo: gồm hai bộ phận chính là nam châm (bộ phận đứng yên gọi là stato) và khung dây dẫn cho dịng điện chạy qua ( bộ phận quay gọi là roto). Ngịai ra, để khung dây cĩ thể quay liên tục cịn phải cĩ bộ gĩp điện. điện chạy qua ( bộ phận quay gọi là roto). Ngịai ra, để khung dây cĩ thể quay liên tục cịn phải cĩ bộ gĩp điện. 2. Hoạt động: Động cơ điện một chiều họat động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn cĩ dịng điện chạy qua đặt trong từ trường.
17.Hiện tượng cảm ứng điện từ.
Cĩ nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dịng điện trong cuộn dây dẫn kín. Dịng điện được tạo ra theo cách đĩ gọi là dịng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dịng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
18. Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đĩ biến thiên của cuộn dây đĩ biến thiên
.
BT: Các bài tập ở sách bài tập, Các bài tập ở phần vận dụng SGK, Các bài tập ở phần tổng kết chương I
