Chương 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM ẢO VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THPT
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học các bài học cụ thể
2.3.1. Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (Tiết 1)
I. MỤC TIÊU
1. Mục tiêu về kiến thức
- Viết được biểu thức định nghĩa từ thông qua một mặt có diện tích S và các cách làm cho từ thông biến thiên.
- Hiểu được hiện tượng cảm ứng điện từ.
2. Mục tiêu về kỹ năng
- Quan sát hiện tượng cảm ứng điện từ, thu thập thông tin, phân tích hiện tượng và rút ra các kết luận cần thiết.
- Biết vận dụng hiện tượng cảm ứng điện từ và công thức tính từ thông để giải được các bài tập đơn giản.
3. Mục tiêu thái độ
- Hứng thú học môn Vật lí, yêu quý môn học.
- Tích cực trong hoạt động lĩnh hội kiến thức - Trung thực, khách quan, tính kiên trì.
II. CHUẨN BỊ
* Giáo viên
- Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Chuẩn bị những thiết bị thí nghiệm, các TNMP và TNA - Phiếu học tập.
+ Nội dung
Câu 1: Trong trường hợp nào trong vòng dây kín xuất hiện dòng điện cảm ứng?
A. Chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ.
B. Chuyển động ra khỏi từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ.
C. Chuyển động trong từ trường đều theo phương trùng với đường sức từ D. Chuyển động đi vào từ trường đều theo phương song song với đường sức từ.
Câu 2: Đặt một cuộn dây kín vuông góc với các đường cảm ứng từ trong từ
trường đều, dùng tay bóp méo cuộn dây. Hỏi trong thời gian cuộn dây bị bóp méo có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? Giải thích?
Câu 3: Một khung dây dẫn kín đặt song song với các đường cảm ứng từ trong từ trường đều thì có từ thông qua khung dây đó không ? Giải thích tại sao?
Câu 4: Cho hai cuộn dây: Một cuộn dây để hở, một cuộn dây được nối kín mạch điện (hình vẽ). Nếu hai NC cùng rơi qua hai cuộn dây tại thời điểm ban đầu, thì kết quả sẽ như thế nào ?
A. NC đi qua mạch kín chậm hơn.
B. NC đi qua mạch hở chậm hơn.
C. NC đi qua hai mạch như nhau.
D. NC đi qua mạch kín nhanh hơn.
* Học sinh
- Ôn lại hiện tượng cảm ứng điện từ ở trung học cơ sở.
- Ôn lai các kiến thức về từ trường, đường cảm ứng từ đã học ở chương trước.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Tìm hiểu từ thông.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản Giới thiệu khái niệm từ
thông.
Giới thiệu đơn vị từ thông.
Nếu các cách cơ bản làm từ thông biến thiên?
Sự phụ thuộc của vào α?
Ghi nhận khái niệm.
Cho biết khi nào thì từ thông có giá trị dương, âm hoặc bằng 0.
Ghi nhận đơn vị từ thông.
Thay đổi B ,S, c
= 90 0 , (cos = 0) thì = 0.
nhọn, (cos > 0) thì > 0.
tù, (cos <0)
I. Từ thông 1. Định nghĩa
Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều:
= BScos
( là góc giữa pháp tuyến
n và B)
2. Đơn vị từ thông
Trong hệ SI đơn vị từ thông là vêbe (Wb).
1Wb = 1T.1m2.
44
thì < 0.
= 0 (cos = 1) thì = BS.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản Giới thiệu các thí nghiệm.
Yêu cầu học sinh nhận xét sự biến thiện của từ thông qua (C) trong từng thí nghiệm.
Giới thiệu thí nghiệm
Y
ê u
cầu học sinh rút ra nhận xét chung.
Tiến hành các thí nghiệm để cho học sinh thấy thời gian tồn tại của hiện tương cảm ứng điện từ.
Yêu cầu học sinh rút ra kết luận chung từ các thí nghiệm.
HS Quan sát Giải thích sự biến thiên của từ thông trong thí nghiệm 1.
Giải thích sự biến thiên của từ thông trong thí nghiệm 2.
Giải thích sự biến thiên của từ thông trong thí nghiệm 3.
Thực hiện C2.
Nhận xét chung cho tất cả các thí nghiệm.
Kêt luận về thời gian tồn tại của hiện tương cảm ứng điện từ.
Rút ra kết luận.
II. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Thí nghiệm a) Thí nghiệm 1
Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện.
b) Thí nghiệm 2
Cho nam châm dịch chuyển ra xa mạch kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1.
c) Thí nghiệm 3
Giữ cho nam châm đứng yên và dịch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết quả tương tự.
d) Thí nghiệm 4
Khi thay đổi cường độ dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) cũng xuất hiện dòng điện.
2. Kết luận
a) Các thí nghiệm trên đều có đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên.
b) Kết quả của thí nghiệm chứng tỏ rằng:
+ Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín thi từ
thông qua mạch gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.
Hoạt động 3: Củng cố
Giải thích hiện tượng:
GV nhận xét Phát phiếu học tập
HS quan sát hiện tượng và thích
Hoàn thành phiếu học tâp.