Bài 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I.
Mục tiêu
1. Về kiến thức
-Hiểu được bản chất và phân biệt hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt
mạch.
-Hiểu được nguyên nhân và bản chất của hiện tượng tự cảm.
-Hiểu được khái niệm hệ số tự cảm.
-Nắm được biểu thức tính hệ số tự cảm của ống dây dài và suất điện động tự cảm.
2. Về kỹ năng
-Giải thích được kết quả thí nghiệm từ đó rút ra kết luận từ các kết quả thu được.
-Vận dụng được các công thức trong bài để giải bài tập.
3. Về thái độ
-Nghiêm túc trong giờ học, có tinh thần hăng say học tập và tham gia bài học.
-Rèn luyện tinh thần tự giác trong học tập.
II.
Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm
- Các hình vẽ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi đóng mạch và khi ngắt
mạch.
- Một số bài tập vận dụng.
2. Học sinh
- Ôn lại định luật Lenxơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
- Biểu thức suất điện động cảm ứng.
III/ Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, dẫn nhập (5 phút).
chúng ta sẽ học Bài 41: Hiện tượng tự cảm.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng tự cảm (15 phút)
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung bài học
1. Hiện tượng tự cảm
Mô tả thí nghiệm ở hình -Quan sát sơ đồ mạch điện. a. Thí nghiệm 1: Khi đóng
41.1 về hiện tượng tự cảm - Chú ý lắng nghe để nắm
mạch
khi đóng mạch.
được cách bố trí thí
Dụng cụ thí nghiệm: Hai nghiệm và câu hỏi của GV.
bóng đèn Đ1 và Đ2 giống
hệt nhau,1 bóng đèn neon,
biến trở R, cuộn dây có
điện trở, khóa K, nguồn
+ Kết quả:
điện một chiều và dây dẫn
Đèn Đ2 sáng lên ngay.
điện.
Đèn Đ1 sáng lên từ từ
Bố trí thí nghiệm:
Giải thích:
− Sơ đồ: và tiến hành thí
dòng điện i1 qua cuộn dây
nghiệm
tăng →B tăng →từ thông qua
qua cuộn dây và từ thông
biến thiên như thế nào?
+ Theo định luật Len-xơ thì
trong cuộn dây sẽ xuất hiện
gì?
TN2. về hiện tượng tự cảm
khi ngắt mạch.
Bố trí thí nghiệm sơ đồ.
Ban đầu khóa K đang đóng,
đèn Đ1 đang sáng, đèn
neon không sáng.
chống lại sự tăng của i1 → i1
tăng chậm→Đ1 sáng lên từ
từ.
Còn i1 tăng nhanh vì không
có iC cản trở→Đ2 sáng ngay.
Nhận xét kết quả thí
nghiệm:
Thí nghiệm 1: Khi đóng
khóa K ta nhận thấy bóng
đèn Đ2 sáng lên ngay và
bóng đèn Đ1 sáng lên từ từ.
Khi đóng K ít lâu thì độ
sáng 2 bóng đèn như nhau
Giải thích hiện tượng:
Thí nghiệm 1: Khi đóng
công tắc, dòng điện trong
Làm lại thí nghiệm lần nữa.
Yêu cầu h/s dự đoàn hiện
tượng khi đóng khóa K.
Làm thí nghiệm chú ý vào
độ sáng của 2 bóng đèn,
đưa ra nhận xét.
Rút ra kết quả:
Thí nghiệm 2:
Đèn neon lóe sáng rồi sau
đó mới tắt.
(?) Hãy giải thích hiện
tượng trong thí nghiệm
trên? Chú ý vận dụng định
luật Len-xơ. Cho H/s thảo
luận nhóm.
Gợi ý:
+ Khi K đóng, ngắt thì dòng
điện chạy qua cuộn dây
như thế nào?thì cảm ứng
từ xuyên qua cuộn dây và
từ thông biến thiên như
thế nào?
+ Theo định luật Len-xơ thì
trong cuộn dây sẽ xuất hiện
gì?
*Nhận xét và kết luận lại ý
kiến của HS.
Y/c h/s trả lời câu hỏi C1.
Gợi ý:
Sau 1 khoảng thời gian
đèn → bóng đèn neon lóe
sáng lên rồi tắt.
c. Hiện tượng tự cảm
Hiện tượng tự cảm là hiện
tượng cảm ứng điện từ trong
một mạch điện do chính sự
biến đổi của dòng điện trong
mạch đó gây ra.
cảm ứng, khi đó hai bóng
đèn sáng bình thường như
nhau.
Trả lời
Trong hai thí nghiệm trên:
Đều là hiện tượng cảm ứng
điện từ.
Nguyên nhân sinh ra là do
sự biến đổi dòng điện
trong mạch.
Hiện tượng như trên gọi là
hiện tượng tự cảm, vậy
hiện tượng tự cảm là gì?
? Trong 2 thí nghiệm trên,
hiện tượng làm xuất hiện
dòng điện cảm ứng là hiện
tượng gì?
? Nguyên nhân dẫn đến các
Nhắc lại khái niệm hiện
Hoạt động của HS
Lắng nghe
Nội dung bài học
2. Suất điện động tự cảm
Tiếp thu và ghi nhớ
a. Hệ số tự cảm
Từ trường trong ống dây:
+ Từ thông do dòng điện
gây ra trong mạch:
Φ = Li
L: Hệ số tự cảm (H)Henri
i: Cường độ dòng điện (A)
Φ: Từ thông (Wb)
B = 4π.10-7 i ⇒ B~i
Từ thông qua ống dây :
Hệ số tự cảm của mạch
điện:
Gợi ý:
Φ= NBS ⇒ Φ~B
-Từ biểu thức tính cảm ứng
Kết luận: Φ∼i
=> Φ = 4π.10-7n2IV
Số vòng dây trên 1 đơn vị + Từ (41.1): Φ = Li
độ dài: n=N/l
Φ
L=
= 4π.10-7 n2 V
Thể tích: V=l.S
I
=>
Đây là biểu thức tính hệ số
tự cảm của ống dây.
(?) Suất điện động tự cảm là
gì?
Suất điện động tự cảm là
*Yêu cầu một HS khác suất điện động sinh ra do
nhắc lại sđđtc
hiện tượng tự cảm.
Xây dựng công thức tính Theo dõi, nắm biểu thức tính b. Suất điện động tự cảm
suất điện động tự cảm:
suất điện động tự cảm.
Suất điện động được sinh ra
do hiện tượng tự cảm gọi là
∆Φ = L.∆i
suất điện động tự cảm.
ΔΦ
Δt
Δi
→ e tc = −L
L = 4π.10-7.n2V
- Nhiệm vụ:
Tóm tắt:
Bt: Một cuộn cảm có dòng điện tăng từ L= 0,03 H
0,5→1A. Có độ tự cảm L= 0,03 H ∆t=0,01 ∆t=0,01 s
s. Tính sđđ cảm ứng của cuộn dây?
i1= 0,5 A, i2= 1A
etc=?
Giải.
Btvn: + làm câu hỏi C3 SGK/198
∆i= 0.5 A => etc =1,5 V
+Làm bài tập
+1,2,3 SGK/199
+Học bài đầy đủ
+Chuẩn bị bài 42: năng lượng từ trường