Giáo án Vật Lý 11 Bài 23: Từ Thông. Cảm ứng điện Từ - 123doc

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 thấ

Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

I MỤC TIÊU

+ Viết được công thức và hiểu được ý nghĩa vật lý của từ thông

+ Phát biểu được định nghĩa và hiểu được khi nào thì có hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Phát biểu được định luật Len-xơ theo những cách khác nhau và biết vận dụng để xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau

+ Phát biểu được định nghĩa và nêu được một số tính chất của dòng điện Fu-cô

II CHUẨN BỊ

Giáo viên: + Chuẩn bị các hình vẽ về các đường sức từ trong nhiều ví dụ khác nhau

+ Chuẩn bị các thí nghiệm về cảm ứng từ

Học sinh: + Ôn lại về đường sức từ

+ So sánh đường sức điện và đường sức từ

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Tiết 1

Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương.

Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu từ thông.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

TG Nội dung cơ bản

Vẽ hình 23.1

Giới thiệu khái niệm từ thông

Giới thiệu đơn vị từ thông

Vẽ hình

Ghi nhận khái niệm

Cho biết khi nào thì từ thông có giá trị dương,

âm hoặc bằng 0

Ghi nhạân khái niệm

15’

I Từ thông

1 Định nghĩa

Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều:

 = BScos

Với  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

Hoạt động 3 (25 phút) : Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

TG Nội dung cơ bản

Vẽ hình 22.3

Giới thiệu các thí nghiệm

Cho học sinh nhận xét qua từng thí

nghiệm

Yêu cầu học sinh thực hiện C2

Vẽ hình

Quan sát thí nghiệm

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

25’

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

Thay nam châm vĩnh cửu bằng nam châm điện 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) Tất cả các thí nghiệm trên đều có một đạc

Yêu cầu học sinh rút ra nhận xét

chung

Yêu cầu học sinh rút ra kết luận

Nhận xét chung cho tất cả các thí nghiệm

Rút ra kết luận

điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên Dựa vào công thức định nghĩa từ thông, ta nhận thấy, khi một trong các đại lượng B, S hoặc  thay đổi thì từ thông  biến thiên b) Kết quả của thí nghiệm chứng tỏ rằng: + Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện 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

Tiết 2

Hoạt động 4 (20 phút) : Tìm hiểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

TG Nội dung cơ bản

Trình bày phương pháp khảo sát qui

luật xác định chiều dòng điện cảm ứng

xuất hiện trong mạch kín

Giới thiệu định luật

Yêu cầu học sinh thực hiện C3

Giới thiệu trường hợp từ thông qua

(C) biến thiên do kết quả của chuyển

động

Giới thiệu định luật

Nghe và liên hệ với trường hợp các thí nghiệm vừa tiến hành

Ghi nhận định luật

Thực hiện C3

Ghi nhận cách phát biểu định luật trong trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do kết quả của chuyển động

20’

III Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín

có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín

Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên

Hoạt động 5 (20 phút) : Tìm hiểu dòng điện Fu-cô.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học

sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hình vẽ 23.6 và thí nghiệm

1

Giới thiệu hình vẽ 23.6 và thí nghiệm

2

Quan sát thí nghiệm, rút ra nhận xét

Quan sát thí nghiệm, rút ra nhận xét

20’

IV Dòng điện Fu-cô

1 Thí nghiệm 1

Một bánh xe kim loại có dạng một đĩa tròn quay xung quanh trục O của nó trước một 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

2 Thí nghiệm 2

Một khối kim loại hình lập phương được đặt giữa hai cực của một nam châm điện Khối ấy được treo bằng một sợi dây một đầu cố dịnh; trước khi đưa khối vào trong nam châm điện, sợi dây treo được xoắn nhiều vòng Nếu chưa có dòng điện vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay nhanh xung quanh mình nó Nếu có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại

3 Giải thích

Ở các thí nghiệm trên, khi bánh xe và khối kim

Yêu cầu học sinh giải thích kết quả

các thí nghiệm

Nhận xét các câu thực hiện của học

sinh

Giải thích đầy đủ hiện tượng và giới

thiệu dòng Fu-cô

Giới thiệu tính chất của dòng Fu-cô

gây ra lực hãm điện từ

Yêu cầu học sinh nêu ứng dụng

Giới thiệu tính chất của dòng Fu-cô

gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt

Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng

của tính chất này

Giới thiệu tác dụng có hại của dòng

điện Fu-cô

Yêu cầu học sinh nêu các cách làm

giảm điện trở của khối kim loại

Giải thích kết quả các thí nghiệm

Ghi nhận khái niệm

Ghi nhận tính chất

Nêu ứng dụng

Ghi nhận tính chất

Nêu ứng dụng

Ghi nhận tác dụng có hại của dòng điện Fu-cô

Nêu các cách làm giảm điện trở của khối kim loại

loại chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng cuất hiện dòng điện cảm ứng – những dòng điện Fu-cô Theo định luật Len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dơiø, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ

4 Tính chất và công dụng của dòng Fu-cô

+ Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ Tính chất này được ứng dụng trong các

bộ phanh điện từ của những ôtô hạng nặng + Dòng điện Fu-cô gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ trong khối kim loại đặt trong từ trường biến thiên Tính chất này được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại

+ Trong nhiều trường hợp dòng điện Fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng vô ích Để giảm tác dụng của dòng Fu-cô, người ta có thể tăng điện trở của khối kim loại

+ Dòng Fu-cô cũng được ứng dụng trong một số

lò tôi kim loại

Hoạt động 6 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản

Yêu cầu học sinh về nhà thực hiện các câu hỏi và làm các

bài tập trang 147, 148 sgk các bài tập 23.1, 23.6 sbt

Tóm tắt những kiến thức cơ bản

Ghi các bài tập về nhà

IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

Kí duyệt của TTCM

Lê Thị Thuỳ Trâm Anh