HƯỚNG DẪN TỰ HỌC VẬT LÍ 9 (tuần 18)
BÀI 31,32 : HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
A. MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Mô tả được thí nghiệm hoặc nêu được ví dụ về hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Nêu được dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có sự biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây kín.
- Giải được một số bài tập định tính về nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng B. HƯỚNG DẪN HỌC LÍ THUYẾT
I. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Cấu tạo và hoạt động của đi-na-mô xe đạp Hs tự đọc thông tin trong SGK.
2. Dùng nam châm để tạo ra dòng điện
Thí nghiệm 1.
- Bố trí thí nghiệm như hình 31.2. Hãy thực hiện thí nghiệm để tìm hiểu xem dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở những trường hợp nào dưới đây:
+ Đưa nam châm lại gần cuộn dây.
+ Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây.
+ Đưa nam châm nằm yên trong cuộn dây.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây.
- Hs có thể quan sát thí nghiệm qua video TN.1.
Sau khi thực hiện (quan sát) thí nghiệm, học sinh ghi lại kết quả theo bảng 1:
Bảng 1.
Trường hợp Đèn LED có sáng không?
+ Đưa nam châm lại gần cuộn dây.
+ Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây.
+ Đưa nam châm nằm yên trong cuộn dây.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây.
Thí nghiệm 2.
- Bố trí thí nghiệm như hình 31.3. Hãy làm thí nghiệm để xác định trong các trường hợp nào dưới đây xuất hiện dòng điện ở cuộn dây có mắc đèn LED:
+ Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện.
+ Khi dòng điện đã ổn định.
+ Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện.
+ Sau khi ngắt mạch điện.
- Hs có thể quan sát thí nghiệm qua video TN.2
Sau khi thực hiện (quan sát) thí nghiệm, học sinh ghi lại kết quả theo bảng 2:
Bảng 2.
Trường hợp Đèn LED có sáng không?
+ Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện.
+ Khi dòng điện đã ổn định.
+ Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện.
+ Sau khi ngắt mạch điện.
Từ kết quả của hai thí nghiệm trên, ta có kết luận sau:
Kết luận.
- Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín.
Dòng điện được tạo ra theo cách đó được gọi là dòng điện cảm ứng.
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
II. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
1. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
Học sinh đọc thông tin trong SGK và quan sát hình vẽ 32.1. Từ đó trả lời câu hỏi C1 trong bảng 3.
Bảng 3.
Trường hợp Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S biến thiên như thế nào?
+ Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây.
+ Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây.
+ Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây dẫn chuyển động lại gần nam châm.
Từ kết quả bảng 3, ta có nhận xét sau:
“Khi đưa một cực của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên”
2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
Học sinh hãy đối chiếu kết quả của thí nghiệm ở hình 31.2 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây và hoàn thành bảng 4 bên dưới.
Bảng 4.
Làm thí nghiệm Có dòng điện cảm ứng không?
Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S có biến thiên không + Đưa nam châm lại
gần cuộn dây.
+ Để nam châm nằm yên.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây.
Từ kết quả trên, ta có kết luận sau:
“Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.”
III. Vận dụng
Hướng dẫn trả lời câu C5, C6 SGK/88
Khi núm của đi-na-mô hoặc nam châm quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây có biến thiên không Trả lời câu hỏi C5,C6.
C. NỘI DUNG GHI BÀI.
I. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Cấu tạo và hoạt động của đi-na-mô xe đạp. (SGK/85) 2. Dùng nam châm để tạo ra dòng điện.
Thí nghiệm: (SGK/85)
Kết luận.
- Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín.
Dòng điện được tạo ra theo cách đó được gọi là dòng điện cảm ứng.
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
II. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
1. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
- Khi đưa một cực của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
- Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
III. Vận dụng C5 SGK/88
Khi núm của đi-na-mô quay, trục quay sẽ quay làm cho nam châm quay theo.
Khi đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm bóng đèn sáng.
C6 SGK/88
Khi nam châm quay, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
D. CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Cho ví dụ về hiện tượng cảm ứng điện từ.
Câu 2: Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.
