Bài tập tự cảm

Tiết 49
BÀI TẬP
MỤC TIÊU
Kiến thức
Học sinh nhắc lại các định nghĩa về suất điện động cảm ứng, hiện tượng tự cảm.
Học sinh viết lại được biểu thức của suất điện động cảm ứng, biểu thức tính suất điện động tự cảm, biểu thức tính năng lượng từ trường của ống dây.
Kỹ năng
Học sinh tính toán suất điện động cảm ứng và suất điện động tự cảm trong các trường hợp cụ thể.
Học sinh tính toán được năng lượng từ trường của ống dây.
CHUẨN BỊ
Giáo viên
Xem, giải các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập.
Chuẩn bị thêm một số câu hỏi trắc nghiệm và câu hỏi tự luận khác.
Học sinh
Giải các câu hỏi trác nghiệm và bài tập giáo viên giao về nhà.
Chuẩn bị các vấn đề vướng mắc để hỏi giáo viên.
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1 (15 phút): Kiểm tra bài cũ, củng cố kiến thức
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
-Đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ:
1. Viết công thức tính từ thông qua một đường cong kín có diện tích S, đặt trong từ trường đều B?
2. Hiện tượng cảm điện từ là gì? Phát biểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng?
3. Suất điện động cảm ứng là gì? Viết công thức tính suất điện động cảm ứng trong một mạch kín?
4. Viết công thức tính từ thông của một mạch kín và công thức tính độ tự cảm của ống dây?
5. Hiện tượng tự cảm là gì? Viết biểu thức tính suất điện động tự cảm và biểu thức tính năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.
-Hai học sinh lên bảng trả lời câu hỏi và viết các công thức.
-Các học sinh còn lại ôn lại bài và nhận xét câu trả lời của bạn.
1. Công thức tính từ thông:
∅=BS.cosα
2.Hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.
ĐL Len-xơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch kín.
3.Suất điện động cảm ứng:là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch.
Công thức tính suất điêj động cảm ứng:
ec=-∆∅∆t
4.Công thức tính độ tự cảm của ống dây:
L=4π.10-7N2l.S
5. Hiện tượng tự cảm: 
Là hiện tượng cảm ứng điện từ sảy ra trong một dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
-Biểu thức tính suất đện động tự cảm:
etc=-∆∅∆t
-Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm:
W=12Li2
Hoạt động 2 (  phút): Giải các bài tập trắc nghiệm trong SGK
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
-Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 4 SGK trang 157. Giải thích câu trả lời?
-Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 5 và giải thích sự lựa chọn.
-Trả lời câu hỏi 4 và giải thích câu trả lời của mình.
- Trả lời câu hỏi 5 và giải thích sự lựa chọn.
Câu 4 trang 157: Đáp án B
Giải thích: 
Độ tự cảm của cuộn 2:
L2=4π.10-7.N22l.S2=4π.10-7.4N2l.12S=2L
Câu 5 SGK trang 157: Đáp án C
Giải thích:
Suất điện động tự cảm được tính theo công thức:
etc=-L∆i∆t
Suất điện động tự cảm phụ thuộc vào sự biến thiên của cường độ dòng điện.
Hoạt động 3: (  phút): Giải các bài tập tự luận trong SGK
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
-Yêu cầu học sinh làm bài tập 6 SGK trang 157:
?? Đọc và tóm tắt bài tập 6
?? Viết công thức tính độ tự cảm của ống dây?
- Yêu cầu học sinh làm bài tập 7 SGK trang 157:
?? Đọc và tóm tắt bài tập 
?? Viết công thức tính suất điện động tự cảm của cuộn dây??
?? Dựa vào biểu thức tính suất điện động tính i.
-Yêu cầu học sinh làm bài tập 8 SGK trang 157
?? Đọc và tóm tắt bài tập
??Khi đóng khóa K vào B, hiện tượng gì sẽ sảy ra?
?? Viết biểu thức tính năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.
?? So sánh năng lượng của ống dây và nhiệt tỏa ra trên dây dẫn?
Làm BT 6:
-Đọc và tóm tắt bài tập 6.
- Viết công thức tính độ tự cảm của ống dây.
- Dựa vào công thức, tính độ tự cảm của ống dây.
Làm BT 7:
-Đọc và tóm tắt bài tập 
- Viết công thức tính suất điện động của cuộn dây.
- Rút ra biểu thức tính ib từ công thức tính suất điện động.
- Thay các giá trị cụ thể vào biểu thức để tìm ib.
BT 8 Trang 57:
-Đọc và tóm tắt bài tập.
- Viết biểu thức và tính năng lượng từ trường của cuộn cảm.
- Tìm mối liên hệ giữa năng lượng của cuộn cảm và nhiệt lượng tỏa ra.
Bài tập 6 SGK trang 157:
Độ tự cảm của ống dây:
 L = 4p.10-7.m..S 
 = 4p.10-7..p.0,12 = 0,079(H).
Bài tập 7 SGK trang 157:
Suất điện động của cuộn dây:
etc=-L∆i∆t=-Lia∆t
ia=-etc∆tL
Thay số vào biểu thức trên ta có:
ia=-0.75.0.0125.10-3=0.3 A
Bài tập 8 trang 157:
Khi chuyển K sang vị trí b, cuộn cảm có vai trò giống như một nguồn điện, mạch gồm L và R là một mạch kín. Suất điện động tự cảm suất hiện ở cuộn cảm L sẽ phóng điện qua điện trở R và gây ra toản nhiệt trên điện trở R.
Do đó, năng lượng từ trường của cuộn cảm chính bằng nhiệt tỏa ra trên điện trở R.
Nhiệt lượng tỏa ra trong R:
W=12Li2=120.2.1,22=0,144 J
Ghi chú: Một số bài tập có thể sử dụng:
6. Ống dây một có cùng tiết diện với ống dây 2 nhưng chiều dài ống và số vòng dây đều nhiều hơn gấp đôi. Tỉ sộ hệ số tự cảm của ống 1 với ống 2 là
A. 1.	 B. 2.	 C. 4.	 D. 8.
7. Một ống dây tiết diện 10 cm2, chiều dài 20 cm và có 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây (không lõi, đặt trong không khí) là
A. 0,2π H.	 B. 0,2π mH.	 C. 2 mH.	 D. 0,2 mH.
8. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và tiết diện S thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng tiết diện nhưng chiều dài tăng lên gấp đôi thì hệ số tự cảm cảm của ống dây là
A. 0,1 H.	 B. 0,1 mH.	 C. 0,4 mH.	 D. 0,2 mH.
9*. Một dây dẫn có chiều dài xác định được cuốn trên trên ống dây dài l và bán kính ống r thì có hệ số tự cảm 0,2 mH. Nếu cuốn lượng dây dẫn trên trên ống có cùng chiều dài nhưng tiết diện tăng gấp đôi thì hệ số từ cảm của ống là 
A. 0,1 mH.	 B. 0,2 mH.	 C. 0,4 mH.	 D. 0,8 mH.
10. Một ống dây có hệ số tự cảm 20 mH đang có dòng điện với cường độ 5 A chạy qua. Trong thời gian 0,1 s dòng điện giảm đều về 0. Suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là
A. 100 V.	 B. 1V.	 C. 0,1 V.	 D. 0,01 V.
11. Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua. Năng lượng từ tích lũy ở ống dây này là
A. 2 mJ.	 B. 4 mJ.	 C. 2000 mJ.	 D. 4 J.
12. Một ống dây 0,4 H đang tích lũy một năng lượng 8 mJ. Dòng điện qua nó là
A. 2 A.	 B. 2 A.	 C. 4 A.	 D. A.
TL6: Đáp án
Câu 6: B; Câu 7: B; Câu 8: B; Câu 9: B; Câu 10: B; Câu 11: A; Câu 12: B.
RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY
..
Giáo viên hướng dẫn Giáo sinh thực tập
 Vũ Bích Thu Trịnh Thị Xuyến