Giáo án bài 24: Suất điện động cảm ứng - Vật lý 11 - GV.L.V.Sâm

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung ghi bảng

- Nêu vấn đề: Dòng điện sinh ra từ trường. Ngược lại từ trường có thể sinh ra dòng điện không?

- Cho học sinh quan sát hình vẽ thí nghiệm 1 ở sgk và trình bày:

+ Dụng cụ thí nghiệm?

+ Thử nêu cách tiến hành và dự đoán hiện tượng quan sát được?

+ Làm thí nghiệm để kiểm chứng.

+ Giả sử nam châm đứng yên và cho ống dây chuyển động thì có hiện tượng gì xảy ra không?

+ Kim điện kế bị lệch chứng tở điều gì:

+ Giải thích nguyên nhân xuất hiện dòng điện trong ống dây?

+ Giải thích vì sao có sự biến đổi số đường sức qua ống dây?

+ Từ đó rút ra kết luận gì về mối liên hệ giữa từ trường  nam châm và dòng điện trong ống dây?

- Nêu vấn đề: Trong thí nghiệm 1, ta nghiên cứu từ trường không thay đổi theo thời gian, chỉ có số đường sức từ qua ống dây biến đổi, sinh ra dòng điện. Vậy từ trường thay đổi theo thời gian thì có thể sinh ra dòng điện không?

- Cho học sinh quan sát tranh vẽ thí nghiệm 2 ở sgk và trình bày:

+ Dụng cụ thí nghiệm:

+ Nếu cách tiến hành và dự đoán hiện tượng:

+ Tiến hành thí nghiệm.

+ Khi làm biến đổi dòng điện qua ống dây, cảm ứng từ trong ống dây như thế nào?

+ Khi đó số đường sức từ trong lòng ống dây như thế nào?

+ Từ đó, có những hiện tượng gì xãy ra làm lệch kim điện kế?

+ Khi con chạy ngừng dịch chuyển, trong vòng dây có dòng điện không? Tại sao?

+ Rút ra kết luận.

- Cho học sinh trả lời câu hỏi C₁.

- Theo kiến thức đã học ở lớp 9: Từ trường sinh ra dòng điện khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên.

- Quan sát và trình bày:

+Bao gồm: một nam châm thẳng, một ống dây, một miliampe kế.

+ Di chuyển nam châm ra xa ống dây, quan sát kim điện kế. Di chuyển nam châm lại gần ống dây, quan sát kim điện kế. Khi đó kim điện kế lệch khỏi vạch số 0.

+ Khi đó kim điện kế cũng lệch khỏi vạch số 0.

+ Chứng tỏ trong ống dây có dòng điện.

+ Khi nam châm lại gần ống dây, số đường sức qua ống dây tăng. Khi nam châm ra xa ống dây, số đường sức qua ống dây giảm. Như vậy có sự biến đổi số đường sức qua ống dây dẫn đến trong ống dây xuất hiện dòng điện.

+ Do ở gần nam châm cảm ứng từ lớn hơn nên số đường sức dày hơn.

+ Khi số đường sức qua ống dây biến đổi, thì có dòng điện qua ống dây.

- Quan sát và trình bày:

+ Gồm: ống dây, vòng dây, ddmiliampe kế, nguồn điện một chiều, biến trở, khoá k.

+ Di chuyển con chạy trên biến trở và quan sát kim điện kế. Khi đó kim điện kế lệch khỏi vạch số 0.

+ Cảm ứng từ biến đổi theo. Vì theo cồng thức tính cảm ứng từ tròng lòng ống dây:

B = 4п. 10^-7nI

+ Số đường sức từ cũng biến đổi theo.

+ Khi đó, dòng điện qua ống dây biên thiên dẫn đến số đường sức qua ống dây và từ đó số đường sức qua vòng dây cũng biến thiên. Trong vòng dây xuất hiện dòng điện làm lệch kim điện kế.

+ Trong vòng dây không có dòng điện. Vì lúc đó, dòng điện trong ống dây không thay đổi, dẫn đến cảm ứng từ và từ đó số đường sức trong lòng ống dây không đổi, nên số đường sức qua vòng dây không đổi.

1. Thí nghiệm.

a. Thí nghiệm 1.

- Dụng cụ:

+ nam châm thẳng

+ ống dây

+ miliampe kế

- Tiến hành:

+ Di chuyển nam châm ra xa ống dây, quan sát kim điện kế.

+ Di chuyển nam châm lại gần ống dây, quan sát kim điện kế.

- Hiện tượng:Kim điện kế lệch khỏi vạch số 0.

- Kết luận: Khi số đường sức từ qua ống dây biến đổi thì có dòng điện qua ống dây.

b. Thí nghiệm 2.

- Dụng cụ:

+ Nam châm điện: ống dây, nguồn điện, biến trở, khoá k.

+ vòng dây

+ miliampe kế.

- Tiến hành: Di chuyển con chạy trên biến trở, quan sát kim điện kế.

- Hiện tượng: Kim điện kế lệch khỏi vạch 0.

- Kết luận: Khi số đường sức từ xuyên qua vòng dây biến thiên thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung ghi bảng

- Cho học sinh đọc phần định nghĩa từ thông trong 3 phút để trả lời các câu hỏi:

+ Từ thông là gì?

+ Từ thông phụ thuộc vào những đại lượng nào và phụ thuộc như thế nào?

+ Vẽ hình lên bảng và yêu cầu học sinh xác định dấu từ thông trong từng trường hợp: α < 90^o, α = 90^o, α > 90^o.

- Trình bày cho học sinh về ý nghĩa từ thông.

- Dực vào công thức 38.1 tìm đơn vị từ thông.

- Ngoài ra trong hệ SI, từ thông còn có đơn vị vêbe, kí hiệu Wb.

- Cho học sinh trả lời câu hỏi C₂.

- Đọc Sgk và trả lời:

+ Từ thông qua mặt s là đại lượng đại số, kí hiệu Φ, được xác định vởi công thức:

Φ = b.s.cosα

+ từ thông tỉ lệ thuân với cảm ứng từ(b), diện tích(s) và góc Α tạo bởi  \(\vec B\) và \(\vec n\).

- Đại lượng b có đơn vị t, s có đơn vị m² => Φ có đơn vị t.m²

2. Khái niệm từ thông.

a. Định nghĩa từ thông.

Từ thông qua mặt S là đại lượng đại số, kí hiệu là Φ, được xác định bởi công thức: Φ = B.S.cosα

S: diện tích mặt phẳng khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B.

v α  là góc hợp bởi \(\vec B\) và \(\vec n\), \(\vec n\) là vectơ pháp tuyến của mặt S có chiều tuỳ ý.

b. Ý nghĩa từ thông.

Từ thông qua diện tích S của khung dây đặt vuông góc với các đường sức từ bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích đó.

c. Đơn vị từ thông.

Trong hệ SI: vêbe. Kí hiệu: Wb.

Theo công thức: nếu cosα = 1, S = 1m², B = 1T thì Φ = 1Wb.

Vậy 1Wb = 1T.1m²