Giáo án Vật lý 11 bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ ( tiết 1)

Người soạn: Trịnh Thị Ngọc Lớp: k40B- Sư phạm Vật lí Soạn bài: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ( Tiết 1) I, Mục tiêu. Kiến thức. Viết được công thức và hiểu được ý nghĩa vật lí của từ thông Phát biểu được định nghĩa và hiểu được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ Kĩ năng Vận dụng kiến thức giải được bài tập liên quan Phân tích kết quả TN để rút ra nhận xét. Thái độ. Hăng hái phát biểu xây dựng bài. HS nghiêm túc trong giờ học. II, Chuẩn bị. Giáo viên. Thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ Học sinh. Ôn tập kiến thức: đường sức từ, cảm ứng từ, từ trường đều. Đọc bài mới. Kiểm tra kiến thức cũ: Phát biểu thế nào là từ trường, cảm ứng từ, từ trường đều. III, Tiến trình xây dựng kiến thức. Vận dụng để giải bài tập GV đưa ra kết luận: thế nào là từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Gv kiểm tra dự đoán của HS bằng thí nghiệm. GV cho HS dự đoán: điều kiện nào từ trường gây ra dòng điện. IV, Tiến trình dạy học. a, Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề. Kiểm tra bài cũ: GV: Một bạn nhắc lại cho cô thế nào là từ trường, cảm ứng từ là gì? HS: - Từ trường là môi trường bao quanh các hạt mạng điện chuyển động. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó. Cảm ứng từ là địa lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ. Kí hiệu B. Đặt vấn đề: Trong chương trước chúng ta đã xét mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường do dòng điện sinh ra và chương này chúng ta sẽ tìm hiểu các vấn đề sau: Hiện tượng cảm ứng điện từ Định luật len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng Suất điện động cảm ứng Tự cảm. Suất điện động tự cảm. Năng lượng từ của cuộn dây tự cảm. Bình thường ta đi xe đạp thì ở bánh xe trước có gắn đèn, và mỗi khi đạp xe thì đèn lại sáng , vậy không có điện nhưng tại sao đèn vẫn sáng? Cái gì tạo ra dòng điện. Để trả lời câu hỏi này chúng ta sẽ tìm hiểu bài hôm nay là Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ b, Dạy bài mới. Hoạt động 1: Thế nào là Từ thông? Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung -GV mô tả : + 1 đường cong phẳng kín (C) có tiết diện S + Đặt (C) trong từ trường đều + là vecto pháp tuyến dương của (C) -GV : Xét số đường sức từ hay vecto đi qua tiết diện S của (C) tạo với 1 góc Người ta định nghĩa từ thông qua mặt S là đại lượng kí hiệu và; - Vậy đặc trưng cho gì? -GV: là đại lượng vecto hay đại số ? Biện luận theo α? -Học sinh lắng nghe và ghi chép. Đặc trưng cho số đường sức từ qua 1 diện tích. : là một đại lượng đại số. Các trường hợp của góc α: nhọn: (cos >0) thì Ф >0 tù: (cos<0) thì Ф<0 =90: (cos=0) thì Ф=0 Khi các đường sức từ song song với mặt S thì từ thông qua mặt S bằng 0. =0: (cos=1) thì Ф=BS. Từ thông Định nghĩa: (C) α S Số đường sức từ đi qua tiết diện S của ( C ) là : =BScosα được gọi là từ thông + đơn vị: Wb( veebe) + là đại lượng đại số có thể +,-,=0 -Biện luận theo α: + = 0 khi α= + <0 khi góc α tù + >0 khi góc α nhọn Đơn vị đo từ thông: S=1 m2 B=1 T Ф=1 Wb Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ. ĐVĐ: Như ta đã biết dòng điện gây ra từ trường. Vậy trong trường hợp nào thì từ trường sẽ gây ra dòng điện? Ta sẽ tìm hiểu tiếp phần II. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung -GV: Cho HS quan sát video thí nghiệm: -GV: Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm: + Vòng dây C + Điện kế G: nhận biết trong mạch có dòng điện hay không. Nếu vạch ở 0 thì không có. + Thanh nam châm: để tạo ra từ trường. Mục đích TN: xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng CUDT -GV hướng dẫn HS thực hành TN: Ta chọn chiều dương trên mạch kín (C) tương ứng với chiều của đường sức của NC SN. Xác định chiều dòng điện theo quy tắc nắm bàn tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. Lắp bộ dụng cụ như hình vẽ: nối 2 đầu dây của cuộn dây C với điện kế G Thí nghiệm 1: NC chuyển động, ống dây đứng yên. + Đầu tiên đặt nam châm trước cuộn dây. Em thấy kim điện kế ntn? + Vậy từ trường có sinh ra dòng điện không? +Khi đặt nam châm lại gần cuộn dây, đồng thời di chuyển nam châm thì em thấy hiện tương gì? + Vậy trong mạch không có nguồn điện thì nguyên nhân nào gây ra dòng điện? Thí nghiệm 2: Cố định nam châm và ống dây chuyển động. Thì kim vẫn bị lệch, vậy nguyên nhân nào gây ra dòng điện? Thí nghiệm 3: cả NC và ống dây đứng yên. Cuộn dây mắc nối tiếp để cạnh nam châm điện nuôi bằng dòng điện xoay chiều, lưu ý là tất cả đều cố định. + Khi đóng mở khóa K thì kim điện kế sẽ ntn? + Khi không đóng mở, ta dịch chuyển con chạy thì kim ntn? Vậy nguyên nhân gây ra dòng điện do sự dịch chuyển tương đối giữa cuộn dây là nam châm là sai. Vậy nguyên nhân nào mới gây ra dòng điện? Từ thông biến thiên khi qua mạch kín làm xuất hiện dòng điện, thì đó chính là dòng điện cảm ứng. Người ta gọi hiện tượng trên là hiện tượng cảm ứng điện từ. + Kim không lệch khỏi vị trí 0 + không +Khi nam châm dịch chuyển thì kim ở điện kế dịch chuyển, khi dừng lại thì kim trở về vị trí ban đầu. + HS dự đoán: Do sự dịch chuyển tương đối giữa nam châm và sợi dây. HS dự đoán + Kim bị lệch + Kim bị lệch +Từ thông biến thiên. II- Hiện tượng cảm ứng điện từ 1.Thí nghiệm - Dụng cụ: + Vòng dây C + Điện kế G: nhận biết trong mạch có dòng điện hay không. Nếu vạch ở 0 thì không có. + Thanh nam châm: để tạo ra từ trường. Tiến hành TN: Thí nghiệm 1: NC chuyển động, ống dây đứng yên. Thí nghiệm 2: Cố định nam châm và ống dây chuyển động. Thí nghiệm 3: cả NC và ống dây đứng yên 2.Kết luận a) Từ thông qua mạch kín trong các thí nghiệm trên đều biến thiên b) - Hiện tượng cảm ứng điện từ (SGK) - biến thiên khi B, S, α thay đổi - Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện khi từ thông qua mạch kín biến thiên. V, Tổng kết -GV nhận xét giờ học, giao bài tập cho học sinh - Học sinh ôn tập lại kiến thức, làm bài tập về nhà và chuẩn bị bài mới.