Bài 31. Hiện tượng cảm ứng điện từ
A. HỌC THEO SGK
I - CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMO Ở XE ĐẠP Liệu có phải nhờ nam châm mà tạo ra dòng điện không?
Nhờ nam châm mà tạo ra dòng điện.
II - DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN 1. Dùng nam châm vĩnh cửu
Thí nghiệm 1
C1. Trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng khi:
- Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.
- Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây.
C2. Nếu để nam châm đứng yên và cho cuộn dây chuyến động lại gần hay ra xa nam châm thì cuộn dây có xuất hiện dòng điện
Nhận xét 1:
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại.
2. Dùng nam châm điện Thí nghiệm 2
C3. Trong cuộn dây có mắc đèn LED xuất hiện dòng điện khi:
- Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện.
- Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện.
Nhận xét 2:
Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín khi đóng hoặc ngắt mạch điện của nam châm nghĩa là trong thời gian từ trường của nam châm điện biến thiên.
III - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
- Dòng điện được tạo ra bằng cách dùng nam châm gọi là dòng điện cảm ứng.
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
C4. Cho nam châm quay trước cuộn dây thì trong cuộn dây sẽ liên tục có dòng điện cảm ứng. Ta thấy hai đèn LED luôn thay phiên nhau sáng.
C5. Có phải nhờ nam châm mà tạo ra được dòng điện trong đinamô xe đạp không?
Nhờ nam châm ta có thể tạo ra dòng điện với điều kiện sau có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây để có sự thay đổi các đường sức từ gửi qua cuộn dây.
B. GIẢI BÀI TẬP
I – BÀI TẬP TRONG SBT
Câu 31.1 trang 88 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: D
Cách có thể tạo ra dòng điện cảm ứng là: đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín.
Câu 31.2 trang 88 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải
Trường hợp mô tả dưới đây, nam châm chuyển động so với cuộn dây mà trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện:
Nam châm quay quanh một trục trùng với trục của cuộn dây thì trong cuộn dây dẫn không xuất hiện dòng điện cảm ứng do số lượng đường sức từ xuyên qua khung dây không thay đổi.
Vẽ vào hình 31.1 một mũi tên mô tả sự chuyển động của nam châm như thế nào.
Câu 31.3 trang 88 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải
Để có thể tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín khi công tắc của nam châm điện luôn đóng ta làm như sau:
Ta đưa nam châm điện chuyển động lại gần hay ra xa cuộn dây dẫn kín.
Câu 31.4 trang 89 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải
- Thiết kế hai cuộn dây L1 và L2 được đặt cạnh nhau như hình vẽ. Trong đó cuộn L2
được nối với điện kế rất nhạy; kim điện kế chỉ số 0 nằm ở chính giữa mặt số. Khi khóa K được đóng, ta thấy kim điện kế bị lệch về một bên sau đó trở về vị trí số 0 cho tới khi khóa K mở thì kim điện kế lệch về phía ngược lại, rồi lại trở về vị trí số 0.
II - BÀI TẬP BỔ SUNG
Câu 31a trang 89 VBT Vật Lí 9: Hãy dự đoán xem trong thí nghiệm ở hình 31.2 khi cho nam châm quay quanh trục thẳng đứng thì các đèn LED mắc vào hai đầu cuộn dây có sáng không? Hãy làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán?
Hướng dẫn giải
Dự đoán: Khi cho nam châm quay quanh trục thẳng đứng thì các đèn LED mắc vào hai đầu cuộn dây có sáng vì xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Kết quả thí nghiệm kiểm tra: Đúng như dự đoán.
Câu 31b trang 89 VBT Vật Lí 9: Trong thí nghiệm ở hình 31.3 khi cho con chạy C của biến trở di chuyển từ phải sang trái thì trong cuộn dây dẫn kín B có xuất hiện dòng điện cảm ứng không?
Hãy chỉ ra thí nghiệm này tương tự thí nghiệm nào trong SGK?
Từ đó suy ra dự đoán và sau đó làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
Hướng dẫn giải
- Thí nghiệm này tương tự như thí nghiệm hình 31.3 SGK.
- Dự đoán: Khi con chạy C di chuyển từ phải sang trái thì trong cuộn dây dẫn kín B có xuất hiện dòng điện cảm ứng vì khi con chạy C di chuyển thì thay đổi độ lớn cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây và làm thay đổi từ thông qua nó nên xuất hiện dòng cảm ứng.
- Kết quả thí nghiệm kiểm tra: Đúng như dự đoán.
