Giáo án môn Vật lý lớp 11 - Tiết 48: Tự cảm

Ngày 15/11/08
Tiết 48
Bài 25. TỰ CẢM
I. MỤC TIÊU
	+ Phát biểu được định nghĩa từ thông riên và viết được công thức độ tự cảm của ống dây hình trụ.
	+ Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch điện.
	+ Viết được công thức tính suất điện động tự cảm.
	+ Nêu được bản chất và viết được công thức tính năng lượng của ống dây tự cảm.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Các thí nghiệm về tự cảm.
Học sinh: Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động tự cảm.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 : Oån định lớp
Hoạt động 2 : Kiểm tra bài cũ : 
-Định nghĩa suất điện động cảm ứng và viết biểu thức ?
-Nêu ít nhất 3 ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ ?
Hoạt động 3 : Tìm hiểu từ thông riêng qua một mạch kín.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Gv thông báo: 
- Giả sử có dòng điện i chạy qua mạch kín ( c) -----> dòng điện I gây ra từ trường ------> từ trường gây ra từ thông riêng của mạch. 
-Nếu tăng qua ( C) ---> dòng điện I trong mạch ( c) tăng, mặc khác qua ( C) cũng tăng ----> ~ -----> ~i
Ta có thể viết : F = Li 
------> Đơn vị của: L là henry (H).
-GV trình bày thí vụ để dắt hs đến các biểu thức :
 + Từ trường trong lòng ống dây ?
+ Từ thông qua ống dây ?
+ Từ các công thức trên=> L = ?
Chú ý nghe gv thông báo và tiếp thu kiến thức.
+ Từ trường trong lòng ống dây:
+ Từ thông qua ống dây:
Mà 
L: ống dây tự cảm hay cuộn dây
I. Từ thông riêng qua một mạch kín
 Từ thông riêng của một mạch kín( C ) có dòng điện chạy qua: F = Li
 Độ tự cảm của một ống dây:
L = 4p.10-7..S
 Đơn vị của độ tự cảm là henri (H)
1H = 
Hoạt động 4 : Tìm hiểu hiện tượng tự cảm.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
- Trình bày thí nghiệm 1: Bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 25.2 sgk. Hai bóng đèn giống nhau, R và L có cùng điện trở, đóng khóak và điều chỉnh con chạy R để 2 đèn Đ1 và Đ2 có độ sáng như nhau. Khi đóng khóa k ta thấy hiện sáng lên ở 2 bóng đèn như thế nào ?
-Hiện tượng sáng lên ở đèn 2 ở xẩy ta như thế nào ?
---> Nhận xét: ta thấy đèn 2 ở nhánh có ống dây sáng chậm hơn bóng 1
-Nguyên nhân nào ngăn cản không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh chóng ?
- Trình bày thí nghiệm 2: Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ như trên hình 25.3 sgk.
-Nhận xét về độ sáng của đèn Đ khi ngắt khóa k ?
-Giải thích nguyên nhân bóng đèn bừng sáng lên rồi mới tắt ?
-Căn cứ vào thí nghiệm trên, giáo viên hướng dẫn hs đưa ra kết luận về định nghĩa hiện tượng tự cảm.
- Các nhóm tiến hành thí nghiệm, quan sát độ sáng cùa 2 đèn, thảo luận nhóm để đưa ra phương án trả lời câu hỏi của giáo viên :
 HS1: trả lời
 HS2 Nhận xét: Đèn 1 sáng lên ngay, còn đèn 2 sáng lên từ từ.
 -Do ống dây cản trở không cho dòng điện trong nhánh tăng lên nhanh chống 
-Khi dòng điện tăng đột ngột trong ống dây xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ( hiện tượng tự cảm), suất điện động tự cảm xuất hiện có tác dụng chống lại sự tăng của dòng điện qua L, do đó dòng điện qua L tăng từ từ, không tăng nhanh như dòng điện qua đèn 1.
-Quan sát thí nghiệm
- Lúc này bóng đèn không tắt ngay mà bừng sáng lên rồi mới tắt.
-Ban đầu iL qua ống dây mũi tên trong sơ đồ hình 25.3. Khi ngắt khóa k, dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0----> trong ống xảy ra hiện tượng tự cảm chống lại sự giảm của iL ----> trong ống xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều iL , dòng điện ic chạy qua đèn khi ngắt khóa k đột ngột nên cường độ dòng điện cảm ứng khá lớn, làm đèn sáng bừng lên trước khi tắt.
- Ghi nhận khái niệm.
II. Hiện tượng tự cảm
1.Thí nghiệm
TN1:
TN2:
2. Định nghĩa 
 Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
Hoạt động 5 : Tìm hiểu suất điện động tự cảm.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 -Gv thông báo : Trong trường hợp có hiện tượng tự cảm xuất hiện trong mạch thì suất điện động cảm ứng được gọi là suất điện động tự cảm.
-Gọi hs rút ra công thức công thức xác định suất điện động tự cảm ?
-Từ thông riêng qua cuộn dây ?
- Gv giới thiệu hình 25.3 sgk, chứng tỏ trong ống có năng lượng.
-Công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện ?
- Yêu cầu học sinh thực hiện C3.
-Chú ý nghe gv thông báo.
-Hs lĩnh hội kiến thức và viết công thức suất điện động tự cảm:
-Từ thông riêng qua cuộn dây:
 ĩ 
 Hs độc lập suy nghĩ, viết vào vỡ nháp và trình bày trước lớp công thức suất điện động tự cảm: 
-Quan sát hình vẽ 25.3
- Năng lượng từ trường trong ống dây: 
-W có năng lượng là J
Mà 
=> nên vế phải bằng vế trái.
III. Suất điện động tự cảm
1. Suất điện động tự cảm
 Suất điện động cảm ứng trong mạch xuát hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
 Biểu thức suất điện động tự cảm:
etc = - L
 Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm
W = Li2.
Hoạt động 6 : Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 -Yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
 - Giới thiệu các ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
- Nêu một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm mà em biết.
- Ghi nhận các ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
IV. Ứng dụng
 Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp.
Hoạt động 7 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 -Nhắc lại những kiến thức cơ bản.
 -Về nhà học bài và làm bài tập về nhà: 4,5,6,7,8 trang 157 sgk .
 -Nắm vững những kiến thức cơ bản.
 -Nhận nhiệm vụ về nhà thực hiện.