Giáo án Vật lý 11 - Tiết 58: Hiện tượng cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng (T1)

Chia sẻ: Phạm Tùng Lâm | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

318
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo án Vật lý 11 - Tiết 58: Hiện tượng cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng (T1) giúp học sinh phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa từ thông; nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng. Mời bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật lý 11 - Tiết 58: Hiện tượng cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng (T1)

GIÁO ÁN CHI TIẾT Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Quỳnh Trang Người soạn: Phạm Tùng Lâm Ngày tháng 02 năm 2012 Dạy lớp 11A3 Tiết 58: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG (T1) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức:  Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa từ thông.  Nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng. 2. Kĩ năng:  Nhận biết được sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong mạch kín. 3. Thái độ: - Học sinh tập trung nghe giảng, tích cực phát biểu xây dựng bài học - Có tinh thần hợp tác xây dựng bài học. II.CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm gồm: một ống dây, một thanh nam châm thẳng, một điện kế, một vòng dây, biến trở, điện kế G, nguồn điện một chiều, các dây nối. 2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9. III. PHƯƠNG PHÁP CHỦ ĐẠO Thí nghiệm biểu diễn, đàm thoại và diễn giải IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Giới thiệu vào bài. Tìm hiểu thí nghiệm (15 phút) Hoạt động của giáo Hoạt động của học Nội dung ghi bảng viên sinh - ĐVĐ: Như các em đã - Nghe đặt vấn đề biết: Dòng điện sinh ra từ trường. Một giả thiết đặt ra liệu từ trường có thể sinh ra
dòng điện hay không? CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN Vào năm 1831 Fa-ra- TỪ day nhà bác học người Tiết 58. HIỆN TƯỢNG CẢM Anh đã khẳng định giả ỨNG ĐIỆN TỪ, SUẤT ĐIỆN thiết trên, hiện tượng ĐỘNG CẢM ỨNG mà ông khám phá ra có 1. Thí nghiệm vị trí quan trọng trong a. Thí nghiệm 1: lĩnh vực điện từ, chúng + Mô tả thí nghiệm ta sẽ đi tìm hiểu hiện tượng đó trong chương V. - Quan sát thí + Quan sát hiện tượng * Tiến hành thí nghiệm, trả lời: nghiệm 1: + Mô tả thí nghiệm: thí nghiệm gồm một nam châm và một ống dây được nối với một điện kế.. - Bước 1: Giữ nguyên vị trí tương đối giữa ống dây và thanh nam châm + Kim điện kế không + Yêu cầu HS quan lệch, trong ống dây sát kim điện kế lúc này không có dòng điện. thế nào?
+ Từ trường không + Thế thì từ trường có sinh ra dòng điện. sinh ra dòng điện không? + Khi di chuyển - Bước 2: di chuyển thanh nam châm lại thanh nam châm lại gần hay ra xa ống gần hay ra xa ống dây. dây thì kim điện kế Yêu cầu HS quan sát bị lệch kỹ kim điện kế. + Dòng điện xuất + Để có dòng điện hiện khi dịch chuyển xuất hiện trong ống nam châm lại gần dây thì chúng ta cần hay ra xa so với ống phải làm như thế nào? dây + Khi di chuyển thanh + Số đường sức từ nam châm lại gần hay qua ống dây thay đổi. ra xa ống dây thì số + Khi số đường sức đường sức từ xuyên qua ống dây thay đổi qua ống dây sẽ thế thì có dòng điện xuất nào? hiện trong ống dây + Nhận xét: + Từ hai thí nghiệm trên chúng ta rút ra được nhận xét gì? - Từ trường không sinh ra dòng - Từ trường có sinh điện. ra dòng điện hay - Khi số đường sức từ xuyên qua không? ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây. b. Thí nghiệm 2 + Mô tả thí nghiệm * Tiến hành thí nghiệm 2: + Mô tả thí nghiệm: Một mạch điện gồm
một ống dây, một biến trở và một nguồn điện một chiều được nối với nhau và một vòng dây được nối với kim điện kế. Chúng ta luồn vòng dây qua ống dây.. - Quan sát thí + Quan sát hiện tượng nghiệm, trả lời: + Tiến hành thí nghiệm Khi con chạy di dịch chuyển con chạy chuyển thì từ trường trên biến trở. trong ống dây biến - Yêu cầu HS quan sát đổi => số đường sức kim điện kế rồi giải biến đổi => có xuất thích. hiện dòng điện trong -GV gợi ý HS giải vòng dây. thích: - Dòng điện trong ống dây sẽ thay đổi. + Khi di chuyển con chạy thì dòng điện trong ống dây sẽ thế - Từ trường trong nào? ống dây sẽ biến đổi. + Từ trường trong ống dây có biến đổi - Số đường sức từ không? xuyên qua vòng dây + Số đường sức từ sẽ biến đổi. xuyên qua vòng dây sẽ - HS nhắc lại. như thế nào? + Nhận xét - Yêu cầu HS khác Khi số đường sức từ xuyên qua vòng nhắc lại. dây biến đổi thì trong vòng dây xuất + Rút ra nhận xét:
Số đường sức từ xuyên hiện dòng điện. qua vòng dây biến đổi thì trong vòng dây xuất - HS trả lời câu C1: hiện dòng điện. Khi đóng hay ngắt - Yêu cầu HS trả lời điện thì từ trường câu hỏi C1 trong ống dây biến đổi, nghĩa là số đường sức qua vòng dây biến đổi. Vì vậy kim điện kế sẽ lệch khỏi vạch số 0. Hoạt động 2:Tìm hiểu khái niệm từ thông (15 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Lời dẫn: Qua hai thí 2. Khái niệm từ thông nghiệm trên ta biết được từ a. Định nghĩa từ thông trường biến thiên sinh ra r α u r dòng điện. Bây giờ ta sẽ tìm n B hiểu khái niệm từ thông. Chúng ta đi vào mục 2. - Thông báo cho HS và vẽ π α> hình lên bảng. 2 u r B α r n π α< 2 Giả sử có một mặt phẳng - Ghi nhận kiến thức, ghi - Giả sử có một mp(S) diện tích S được đặt trong từ công thức vào vở được đặt trong từ trường u r ur trường đều B . Vẽ véc tơ đều B r r pháp tuyến n của S, chiều + Vẽ n ⊥ mp ( S ) (chiều r r của n có thể chọn tùy ý. Góc n tùy ý)
u r r ru r hợp bởi B và n là α . + α = (n; B) Ta đặt Φ = BScosα (1) Ta đặt ru r ( Với α = n; B ) Φ = BScosα (1) Ta gọi Φ là từ thông Φ : từ thông. - Hỏi HS: Từ công thức - Dấu của Φ phụ thuộc - Xét dấu của Φ Φ = BS cos α , dấu của Φ α phụ thuộc vào đại lượng nào? α = 0 : Φ max = BS α = 0 � Φ? α = 0 � Φ max = BS 0 < α < 900 : Φ > 0 0 < α < 900 � Φ ? 0 < α < 90 � Φ > 0 0 α = 900 : Φ min = 0 α = 900 � Φ ? α = 90 � Φ min = 0 0 Trường hợp đặc biệt : α = 900 � Φ = 0 Lúc này đường sức từ và Các đường sức từ và mặt mặt phẳng khung dây sẽ như phẳng khung dây song thế nào ? song với nhau. (hay là: r u r đường sức từ nằm trong n B mặt phẳng khung dây) • 900 < α < 1800 � Φ ? 900 < α < 1800 � Φ < 0 900 < α < 1800 : Φ < 0 α = 1800 � Φ ? α = 180 � Φ = − BS 0 α = 1800 : Φ = − BS - Dấu của Φ phụ thuộc α nghĩa là phụ thuộc cách chọn r chiều của n . - Chú ý HS: • Thông thường người ta r chọn chiều của n để góc α nhọn khi đó Φ là đại lượng dương.
r • Chiều của n để góc α tù khi đó Φ là đại lượng âm. Từ thông Φ là đại lượng - Nhận xét : Φ có khi là đại đại số. lượng dương, có khi là giá trị dương, có khi là giá trị âm suy ra Φ là đại lượng có giá trị đại số. b. Ý nghĩa của từ thông * Dẫn: Từ thông có ý nghĩa Từ (1): Nếu cosα = 1 ; như thế nào? Chúng ta vào � Φ = BS phần b Chọn S = 1m 2 � Φ = B + Từ công thức Φ = BS cos α , + Φ = BS lấy α=0; + Φ=B - Từ thông qua diện tích S S=1m2 thì Φ=? bằng số đường sức từ qua + Từ thông qua diện tích S S trong trường hợp S đặt bằng số đường sức từ vuông góc với đường sức + Chúng ta rút ra được ý r u r xuyên qua diện tích S đặt từ (hay n / / B ) nghĩa gì? vuông góc với đường sức - HS trả lời câu C2: -Yêu cầu HS: Do từ thông qua diện tích Từ ý nghĩa của từ thông một S bằng số đường sức từ qua S trong trường hợp S em hãy trả lời cho thầy câu đặt vuông góc với đường C2 trong SGK. sức từ nên theo câu C2 từ thông qua diện tích S tăng hai lần thì số đường sức từ qua diên tích đó tăng hai C. Đơn vị từ thông: lần - Trong hệ đơn vị SI : Φ (vebe), ký hiệu là Wb. c. Đơn vị từ thông - Từ Φ = BScosα
́ - Thông bao cho HS: Nếu: Trong hệ đơn vị SI, đơn vị cosα =1;S=1m 2 ; B = 1T của từ thông là vêbe, ký hiệu là Wb. Thì Φ = 1T .1m 2 = 1Wb Nếu cosα =1;S=1m 2 ; B = 1T Φ = 1T .1m = 1Wb 2 � 1Wb = 1T .1m 2 Lúc này Φ = ? Hoat đông 3: Tim hiêu hiên tượng cam ứng điên từ (10 phút) ̣ ̣ ̀ ̉ ̣ ̉ ̣ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng ̣ - Đăt câu hoi:̉ - trả lời: 3. Hiện tượng cảm ứng + Trong thí nghiêm 1,2 khi ̣ + Khi có sự thay đôi số ̉ điện từ nao thì xuất hiện dong điên ̀ ̀ ̣ đường sức từ qua ông dây( ́ a. Dòng điện cảm ứng ́ trong ông dây (hay vong ̀ ̀ hay vong dây) (SGK) dây)? + Mà đai lượng nao đặc ̣ ̀ + Từ thông trưng số đường sức từ xuyên qua diện tích S. + Khi có sự biến đổi từ + Vây ta có thể kêt luân được ̣ ́ ̣ ̣ thông qua mach kin theó ̀ gi? thời gian thì xuât hiên dong ́ ̣ ̀ ̣ điên - Kêt luân: Khi có sự biến - Ghi vao vở ́ ̣ ̀ đổi từ thông qua mạch kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện. Dòng điện đó goi là ̣ dòng điện cảm ứng. ̉ ̣ ́ ̣ ́ - Hoi: trong mach xuât hiên - Suât điên đông.̣ ̣ b. Suất điện động cảm dong điên cảm ứng thì phai ̀ ̣ ̉ ứng tôn tai đại lượng gì để sinh ra ̀ ̣ - Định nghĩa: (SGK) ̀ ̣ dong điên đo? ́ Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng.
̣ ́ + Vây suât điên đông cam ̣ ̣ ̉ - Khi có sự biên đôi từ ́ ̉ ứng xuât hiên khi nao? ́ ̣ ̀ thông qua măt gioi han bởi ̣ ́ ̣ - thông bao : hiên tượng xuât ́ ̣ ́ môt mach kin thì trong - Hiện tượng xuất hiện ̣ ̣ ́ hiên suât điên đông cam ứng ̣ ́ ̣ ̣ ̉ mach xuât hiên suât điên suất điện động cảm ứng ̣ ́ ̣ ́ ̣ goi là hiên tượng cam ứng ̣ ̣ ̉ đông cam ứng ̣ ̉ được gọi là hiện tượng điên từ. ̣ cảm ứng điện từ. Năm 1831, Nhà bác học người Anh là Faraday đã phát minh ra hiện tượng cảm ứng điện từ và có ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực điện từ, và ông đã phát minh ra máy phát điện quay tay đầu tiên thế giới, mà chúng ta sẽ được nghiên cứu ở tiết sau. ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ Hoat đông 4: Cung cô, vân dung (5 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Nhăc lai kiên thức trong tâm cua bai ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̀ - Cung cô, ghi nhớ ̉ ́ + Các em phải nắm được định nghĩa và ý - Đanh dâu bt về nhà ́ ́ nghĩa từ thông + Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng hay là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín khi Φ qua mặt giới hạn bởi mạch kín đó biến thiên thì dược gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. - Yêu câu HS về lam bai 1,4,5(SGK) ̀ ̀ ̀ Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn Phạm Tùng Lâm Lê Thị Quỳnh Trang