Giáo án vật lý - Năng lượng từ trường của ống dây

Tiết 17. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Viết biểu thức tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường và nêu quy tắc bàn tay phải xác định chiều của suất điện động cảm ứng. Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu độ tự cảm của ống dây tự cảm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Lập luận để giới thiệu từ thông tự cảm của mạch. Yêu cầu học sinh nêu biểu thức xác định cảm ứng từ bên trong ống dây. Hướng dẫn học sinh biến đổi để đưa ra biểu thức tính độ tự cảm của ống dây. Ghi nhận khái niệm. Viết biểu thức xác định cảm ứng từ bên trong ống dây. Viết viểu thức tính từ thông qua ống dây. Biến đổi để suy ra L. 1. Độ tự cảm Từ thông tự cảm hay từ thông riêng của mạch:  = Li. Cảm ứng từ bên trong lòng ống dây: B = 4.10-7 l N i. Từ thông qua ống dây:  = NBS. Từ đó suy ra độ tự cảm của ống dây: Gới thiện ống dây tự cảm. Ghi nhận khái niệm. L = i  = 4.10-7 l N 2 S. Ống dây có độ tự cảm đáng kể gọi là ống dây tự cảm hay cuộn cảm. Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu tác dụng tích lũy năng lượng của ống dây tự cảm và năng lượng từ trường. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức tính suất điện động tự cảm. Lạp luận để đưa ra biểu thức tính năng lượng tích lũy trong Nhắc lại biểu thức tính suất điện động tự cảm. Theo dõi, thực hiện một số biến đổi để tìm ra biểu thức. 2. Tác dụng tích lũy năng lượng của ống dây tự cảm a) Suất điện động tự cảm eC = - L t i   b) Năng lượng tích lũy trong ống dây tự cảm Ống dây có độ tự cảm L có dòng điện i chạy qua sẽ tích lũy một năng lượng: ống dây tự cảm. Giới thiệu năng lượng từ trường trong lòng cuộn cảm. Lập luận để đưa ra biểu thức tính năng lượng từ trường. Yêu cầu học sinh biến đổi để đưa ra biểu thức tính mật độ năng lượng từ trường. Ghi nhận khái niệm. Theo dõi, thực hiện một số biến đổi để tìm ra biểu thức. Thực hiện biến đổi để tìm ra biểu thức. Wtc = 2 1 Li2. 3. Năng lượng từ trường Năng lượng tích lũy trong cuộn cảm chính là năng lượng từ trường: W = 2 1 Li2 = 2 1 4.10-7 l N 2 S.i2 = 8 1 107B2V. Mật độ năng lượng từ trường: w = V W = 8 1 107B2 Hoạt động 4 (10 phút) : Giải bài tập ví dụ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính suất điện động tự cảm từ đó suy ra và thay số để tính độ tự cảm của ống dây Yêu cầu học sinh xác định từ thông qua một tiết diện thẳng của ống dây. Yêu cầu học sinh xác định năng lượng từ trường. Viết biểu thức tính suất điện động tự cảm từ đó suy ra và thay số để tính độ tự cảm của ống dây. Xác định từ thông qua một tiết diện thẳng của ống dây. Xác định năng lượng từ trường. 4. Bài tập ví dụ a) Nếu không kể dấu thì: etc = L t i   => L = t i etc   = 50 16,0 = 32.10-4(H) b) Từ thông qua ống dây:  = Li Từ thông qua một tiết diện thẳng của ống dây bằng từ thông qua một vòng dây:  = 800 2.10.32 4   N Li N = 8.10- 6(Wb) c) Năng lượng từ trường: W = 2 1 Li = 2 1 .32.10-4.22 = 64.10- 4(J) Hoạt động 4 (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 đã hoc. Yêu cầu học sinh về nhà giải các câu hỏi và bài tập trang 63, 64. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY