intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài 62 : HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM NĂNG LƯỢNG CỦA TỪ TRƯỜNG

Chia sẻ: Abcdef_51 Abcdef_51 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST
Báo xấu
110
lượt xem 8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiểu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt mạch. Nắm và vận dụng được các công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây, công thưc xác định suất điện động tự cảm của ống dây, xông thức xác định suất điện động tự cảm. Hiểu được rằng từ trường có năng lượng. Vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây và công thức xác định mật độ năng lượng từ trường. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài 62 : HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM NĂNG LƯỢNG CỦA TỪ TRƯỜNG

  1.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Tiết : Bài 62 : HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM NĂNG LƯỢNG CỦA TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU : Hiểu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt mạch. Nắm và vận d ụng được các công thức x ác định hệ số tự cảm của ống dây, công thưc xác định suất điện đ ộng tự cảm của ố ng dây, xông thức x ác định suất điện động tự cảm. Hiểu được rằng từ trường có năng lượng. Vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây và công thức xác định mật độ năng lượng từ trường.  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -1 /16
  2.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .. III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHÂN PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐÔNG CỦA GHI PHỐI HỌC SINH CHÚ THỜI NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN GIAN 1. Kiểm tra Trả lời câu hỏi SGk Kiểm tra và đánh giá bài cũ và kiến thức Làm bài tập 1,2,3, SGK cũ liên quan với bài mới  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -2 /16
  3.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 (3’) Hiện tượng tự cảm 1. 2. Nghiên 1. Hiện tượng tự cảm cứu bài mới Trong mục này SGK đ ưa ra hai thí a) Thí nghiệm 1 . nghiệm về hiện tượng tự cảm. Đây lă hai thí nghiệm có tính kinh điển, trong  Bố trí thí nghiệm như sơ đồ ở hình 62.1. SGK cũ vẫn dùng hai thí nghiệm này. Sơ đồ trong hình 6 2.1 SGK là sơ đồ Ñ1 thí nghiệm hiện tượng tự cảm khi R Ñ2 L , R đóng mạch ; sơ đồ trong hình 62.2 SGK là thí nghiệm về hiện tượng tự k cảm khi ngắt mạch. Đối với thí nghiệm như hình 62.1  Nhận xét : Khi đóng công tắc K ta nhận thấy SGK, Gv cần nhấn mạnh để học sinh bóng đèn Đ1 sáng lên, còn bóng đ èn Đ2 sáng lên từ chú ý rằng bóng đèn ở hai nhánh từ mặc dù điện trở thuần của hai nhánh giống  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -3 /16
  4.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 giống nhau và điện trở thuần hai nhau. nhánh đều như nhau. Mặc dù vậy, khi  Giải thích . Khi đóng công tắc, dòng điện trong đóng mạch, bóng đèn ơ hai nhánh có cả hai nhánh đều tăng (lúc đầu I = 0 , sau đó I  0). cuộn dây vẫn sáng lên chậm hơn. Trong nhánh hai d òng điện tăng làm cho từ thông qua ống d ây biến đổi. xuất hiện dòng đ iện cảm Trong thiết bị thí nghiệm, để có hai bóng đèn ở hai nhánh giống nhau ta ứng trong ống d ây. có thể chọn trước, nhưng muốn điện trở thuần của hai nhánh bằng nhau thì Aùp dụng qui tắc Lenxơ  dòng điện trong GV phải đ iều chỉnh. Muốn vậy ta nhánh hai không tăng lên nhanh chóng  bóng đóng mạch điện cho hai bóng đều đèn Đ2 sáng lên từ từ. sáng nhưng độ sáng thường lă không như nhau. Di chuyển con chạy của b) Thí nghiệm 2 . biến trở thì độ sáng của bóng đèn trong nhánh có biến trở thay đổi. Đến  Sơ đồ thí nghiệm như trên hình 62.2. khi nhận thấy độ sáng của hai bóng đèn ở hai nhánh là n hư nhau thì điện trở thuần ở hai nhánh lúc đó được coi  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -4 /16
  5.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 là bằng nhau. Ñ Sau khi đã làm thí nghiệm theo sơ đồ trên hình 62.1 SGK, để thí nghiệm có R1 k tính thuyết phục hơn, GV có thể đổi vị trí hai bóng đèn cho nhau rồi lại đóng mạch điện như trên. Khi đó ta  Nhận x ét : Ngắt công tắt K , ta nhận thấy bóng thấy bóng đèn ơ nhánh có ống dây đèn không ngắt ngay mà loé sáng lên rồi sau đó sáng lên chậm hơn bóng đ èn ở nhánh mới tắt. kia. Điều đó khẳng định rõ ràng rằng ống dây chính là nguyên nhân ngăn  Giải thích : Khi ngắt công tắc, dòng điện trong cản không cho dòng điện trong nhánh mạch giảm làm cho từ thông trong ố ng dây b iến đó tăng lên nhanh chóng. đổ i trong ống dây cũng xuất hiện dòng đ iện cảm ứng. Trên đây ta nói bóng đèn ở nhánh có ống dây sáng lên chậm hơn bóng đèn Theo quy tắc Len-xơ thì dòng điện cảm ứng cùng ở nhánh kia, nhưng cũng cần nói thêm chiều với dòng đ iện trong mạch do nguồn gây ra, rằng khoảng thời gian diễn ra sự chậm  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -5 /16
  6.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 dòng điện này đ i q ua bóng đèn.  bóng đèn loé hơn đ ó rất ngắn. Tuy nhiên, nếu có sự chú ý trước thì có thể phân biệt được. sáng lên rồi sau đó mới tắt. c) Định nghĩa : Hiện tượng cảm ứng điện từ Đến đây GV có thể gợi ý H1. trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra gọi là hiện Trả lời H1 : Sau khi đóng mạch ít lâu tượng tự cảm. độ sáng của hai bóng đ èn ở hai nhánh lại như nhau. (Như trên đây nói lên sư sáng lên chậm hơn của bóng đèn ơ 2. Suất điện động tự cảm nhánh có ống dây d iễn ra rất nhanh). Hai bóng đèn sáng như nhau chứng tỏ a) Hệ số tự cảm suất điện động cảm ứng trong ống dây khi đó bằng không. Điều đó có thể Ta có  = BS cos  giải thích là khi dòng đ iện trong các nhánh đã ổn định, không biến đổi. Vì khi  = 0 thì  = BS  ~ B vậy suất điện động cảm ứng trong ống dây bằng không.  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -6 /16
  7.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Việc tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ Mà B ~ I   ~ I hình 62.2 SGK đơn giản hơn thí nghiệm trước. Sau khi ngắt mạch ta Nghia là  = LI (62.1) thấy bóng đèn lóe sáng lên rồi mới tắt. Thí nghiệm đó chứng tỏ khi ngắt Hệ số tỉ lệ L trong công thức (62.1) gọi là hệ số tư mạch ống dây cũng sinh ra dòng cảm cảm ( hay độ tự cảm) của mạch điện. ứng. Để tăng tính thuyết p hục của thí nghiệm, GV có thể tiến hành một thí Trong hệ SI, đơn vị của hệ số tự cảm là henri, kí nghiệm phụ như sau. Sau khi đ ã làm hiệu là H. thí nghiệm theo sơ đồ như trên hình 62.2 SGK, GV thay ống dây bằng một Biểu thức tíng hệ số biểu cảm của một ống dây dài điện trở thuần R1, nghĩa là bằng điện đặt trong không khí là : trở thuần của ống dây, rồi lại ngắt mạch như trên. Khi đó ta sẽ thấy bóng đèn không lóe sáng như khi trong L = 4.10-7n2v (62.2) mạch có ống dây. Trong đ ó n là số vòng dây trên một đơn vị chiều  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -7 /16
  8.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 dài của ống, V là thể tích của ố ng. Cũng có thể nói thêm rằng, tuy các động tác trong việc tiến hành thí b) Suất điện động tự cảm nghiệm thì đơn giản nhưng việc nhận ra rằng, sau khi n gắt mạch bóng đèn Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự lóe lên một chút thì lại không đơn cảm gọi là suất điện động tự cảm. giản, bởi vì ống dây trong bộ thí nghiệm vẫn dùng ở nhà trường có độ Hệ số tự cảm của một mạch điện là đại lượng tự cảm rất bé nên sự lóe sáng của không đổi. Do đó , có thể viết : bóng đèn thường không rõ ràng lắm. Vì vậy ở thí nghiệm này, GV phải nhắc trước để học sinh chú ý hết sức  = LI thì mới nhận ra được sự loé sáng của bóng đèn. Thay biểu thức vừa viết vào (59.1) ta suy ra công thức xác đ ịnh suất điện động tự cảm sau : Đến đây, dựa vào 2 thí nghiệm trên GV có thể đưa ra định nghĩa về hiện I (62.3)   L tượng tự cảm. Cần nói rõ rằng, bản t  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -8 /16
  9.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 chất của hiện tượng tự cảm cũng là 3. Năng lượng tư trường hiện tượng cảm ứng điện từ. Chỉ có điều khác là hiện tượng nằm ngay a) Nhận xét trong mạch điện đang khảo sát. Thí nghiệm 2 nói trên cho ta thấy sau khi ngắt 2. Suất điện động tự cảm công tắc, bóng đèn vẫn còn sáng trong một khoảng thời gian. Năng lượng làm cho bóng đèn sáng Vì bản chất của hiện tượng tự cảm là không phải là nguồn mà là do ống dây cung cấp. hiện tượng cảm ứng điện từ nên để Năng lượng này được tích trữ trong ống dây từ thành lập công thức tính suất điện trước khi ngắt công tắc. động tự cảm có thể xuât phảt từ công thưc x ác định suất điện động cảm b) Năng lượng của ống dây có dòng ứng. Tuy nhiên, nguyên nhân trưc tiếp điện gây ra hiện tượng tự cảm là do sự biến thiên của dòng điện trong mạch. Vì Người ta chứng minh rằng, khi có dòng đ iện thế, hợp lí hơn cả là biễu diễn suất cường độ I chạy q ua ố ng dây có hệ số tự cảm L thì điện động tự cảm qua sự biến đổi của dòng điện trong mạch. Muốn vậy, rõ  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -9 /16
  10.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 năng lượng trong ống dây là : ràng là cần phải thiết lập mối liên hệ giữa từ thông  và cương độ dòng điên I trong mạch để có thể suy ra mối 12 LI (62.4) W 2 liên hệ g iữa   . Đó là lí do vì sao trước khi nói về biểu thức của c) Năng lượng từ trường suất điện động tự cảm ta cần nói về hệ số tự cảm như SGK đã trình b ày. Khi cho dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống dây có từ trường. Vì vậy người ta quan niệm rằng Vậy là đ ể mở đầu mục này GV cần năng lượng của ố ng dây chính là năng lượng của nói về hệ số tự cảm, một đại lượng từ trường trong ống dây đó. bây giờ mới gặp lần đầu tiên. Ta sử d ụng công thức (50.3) để rút ra biểu thức Để đưa ra định nghĩa về hệ số tự cảm, của I. Sau đó thay biểu thức I vừa thế ra vào b iểu GV cần nói về hệ số tự cảm, GV yêu thức (62.2) vào (62.4) ta được : cầu học sinh nhắc lại các công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện tròn, dòng điện trong ống dây và gợi cho học sinh nhận xét về mối liên hệ  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -10 /16
  11.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 giữa B và I. Các công thức vừa nhắc 1 72 10 B V (62.5) W đến chứng tỏ rằng B tỉ lệ với I. Điều 8 đó cho thấy rút ra nhận xét là từ thông  qua diện tích giới hạn bởi mạch điện Từ trường trong ống dây lă từ trường đều nên nếu cũng tỉ lệ với I ;  = LI,L là một hệ số gọi w là mật độ năng lượng tư trường thì có thể tỉ lệ. viết W = wV. Do đó ta tìm được : Đến đây, GV thông báo là hệ thức  = 1 72 10 B (62.6) w 8 LI không chỉ đúng đối với hai trường hợp nói trên mà nó đúng với dòng Công thức (62.6) đúng cho trường hợp từ trường điện trong các mạch có mạch khác nhau. Hệ số L trong hệ thức đó gọi là không đều và từ trường p hụ thuộc thời gian. hệ số tự cảm của mạch điện đang xét. Hệ số tự cảm của một mạch điện phụ thuộc vào dạng của mạch điện đó. GV thông báo về công thức xác định hệ số  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -11 /16
  12.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 tự cảm của mạch điện có dạng một ống dây, đó là công thức (62.2). Sau khi đã thiết lập được mối liên hệ giữa  và  thì việc tìm ra công thức xác định suất điện động tự cảm không còn gặp khó khăn đáng kể. Gợi ý H2 nêu lên vấn đề tương đối khó đối với những học sinh dưới trung b ình. Vì vậy GV có thể gióe thiệu H3 đối với những học sinh khá. Trả lời H3 : Từ công thức (62.1) ta rút  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -12 /16
  13.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 φ ra L  (*). I Nếu ố ng dây có N vòng dây và diện tích mỗi vòng dây b ằng S thì  = NBS. Gọi l lă chiều dài ống d ây thì  = nlBS = nBV. Theo (50.3) ta có B = 4.10 -7nI. Thay các b iểu thưc của  và B vừa viết vào (*) ta thu được công thức (62.2). Để lưu ý học sinh sử dụng công thức (62.2) GV có thể dùng câu gợi ý H3. Trả lời H3 : (62.2) chỉ áp dụng cho trường hơp ố ng dây không có lõi sắt, nghĩa là chỉ áp dụng cho ố ng dây trên  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -13 /16
  14.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 hình 62.3a. Năng lượng từ trường 3. GV đưa ra một hiện tượng để chứng tỏ rằng trong ống d ây có năng lượng. SGK chọn hiện tượng đ ể làm dẫn chứng lă hiện tượng trong thí nghiệm 2 ở hình 62.2 SGK. Sau đó GV dùng phương pháp suy luận để rút ra kết luận rằng năng lượng trong ố ng dây chính lă năng lượng từ trường. Từ đó, GV thông báo về công thức xác đ ịnh năng lượng từ trường trong ống dây.  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -14 /16
  15.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Vấn đề nêu trong Yêu cầu nhắc lại : HS tư lưc 3. C ủng cố bài giảng Dặn dò của học sinh Nhấn mạnh các nội dung quan trọng . (5’) Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” “   GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -15 /16
  16.   TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11  GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO VAÄT LYÙ PB 11: 62 -16 /16
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.05: Bộ 300+ Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2022
304 tài liệu
922 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2