Giáo án Vật lý 11 - Bài 23: Từ thông. cảm ứng điện từ (tiết 1)

Bài 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (tiết 1)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa từ thông.
Nêu được hiện tượng cảm ứng điện từ.
2. Kĩ năng
Nhận biết được sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
Giải các bài tập liên quan đến từ thông.
Giải thích được các hiện tượng liên quan.
Nhận biết được các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi của từ thông.
3. Thái độ
Hợp tác và tuân thủ trong quá trình làm thí nghiệm.
Hình thành tính cẩn thận, lòng đam mê khoa học.
II.CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
Giáo án lên lớp.
Bài giảng trình chiếu powerpoint.
Dụng cụ thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ.
2. Học sinh
Ôn lại những kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở lớp 9. 
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp và kiểm tra sĩ số
2. Dạy bài mới: 
Đặt vấn đề: (4 phút)
Từ thời cổ đại con người đã biết cách tạo ra các điện tích bằng cách cọ xát các vật. Đến thế kỉ 18, Volta phát minh ra pin Volta giúp con người tạo ra nguồn điện có thể duy trì được lâu. Tuy nhiên cuộc sống của chúng ta ngày nay gắn liền với bóng đèn, điện thoại, tủ lạnh  đều cần dùng tới điện. Điện đem lại cho con người ánh sáng, đem lại mọi sự tiện lợi. Điện rất quan trọng không chỉ trong đời sống mà trong còn cả trong sản xuất. Quá nhiều thứ cần đến điện như vậy nên chúng ta cần những “cỗ máy”sản xuất khổng lồ đó là các nhà máy phát điện ví dụ như nhà máy thủy điện thì dùng sức của dòng nước để làm quay tua-bin rồi sinh ra điện? Vậy thì cứ tua-pin quay là sinh ra điện hay còn cần tuân theo 1 nguyên tắc vật lý nào nữa không? Để tìm kiếm câu trả lời cho điều kì diệu đó, chúng ta sẽ cùng đi vào chương mới. Đó là “Chương V: Cảm ứng điện từ”
Viết bảng “Chương V: Cảm ứng điện từ”
Thầy có một bộ dụng cụ thí nghiệm gồm: các cuộn dây đồng, các nam châm, đèn led và không có bất kì một nguồn điện nào cấp điện cho nó. Thầy đặt tên cho cái thiết bị này là “Máy quay tay thần kì”.
Thầy mời một em lên cùng thầy làm một thí nghiệm đơn giản với thầy. Học sinh dưới lớp quan sát và nhận xét xem có hiện tượng gì xảy ra.
Tại sao không có nguồn điện mà đèn có thể sáng? Để trả lời cho câu hỏi này, chúng ta cùng vào bài học hôm nay.
Viết bảng “Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ” 
Hoạt động 1: Thí nghiệm (20 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Ở chương trước các em đã biết dòng điện sinh ra từ trường, vậy theo các em từ trường có thể sinh ra dòng điện được không? 
 Đưa ra giả thuyết 1: Từ trường có thể sinh ra dòng điện, để kiểm chứng ta tiến hành làm thí nghiệm 1.
GV giới thiệu dụng cụ và bố trí thí nghiệm gồm: một ống dây đồng, hai đầu nối với điện kế, một nam châm vĩnh cửu.
Trước tiên thầy đặt nam châm bên cạnh ống dây (nam châm đặt trong từ trường), các em quan sát kim điện kế và nhận xét có hiện tượng gì xảy ra không?
Kết luận: Từ trường không sinh ra dòng điện => Giả thuyết 1 sai
Vậy bây giờ thầy đưa nam châm vào trong lòng ống dây. cả lớp quan sát và mô tả lại hiện tượng mà các em thấy.
Một bạn nói cho thầy biết các em quan sát thấy hiện tượng gì?
Giáo viên nhận xét câu trả lời
Kim điện kế lệch khỏi vị trí số 0, tức là đã xuất hiện dòng điện, nếu nam châm đứng yên so với vòng dây thì kim điện kế đứng yên tức là không có dòng điện.
Vậy theo em nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện là gì?
Giả thuyết 2: Nam châm và vòng dây đứng yên thì không có dòng điện.
Để kiểm chứng giả thuyết này, chúng ta cùng sang thí nghiệm 2.
TN2: Bộ dụng cụ gồm điện kế, biến trở, nguồn điện một chiều, vòng dây, ống dây, khoá K.
Khi dịch chuyển con chạy có hiện tượng gì?
Theo em nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong thí nghiệm này là gì?
Ở TN này khi dịch chuyển con chạy thì xuất hiện dòng điện trong ống dây
=> Giả thuyết 2 sai
Vậy theo các em vì sao kim điện kế bị lệch. Để trả lời câu hỏi này các em quan sát thí nghiệm mô phòng và cùng nhau hoàn thành phiếu học tập số 1 trong vòng 3 phút ( mồi nhóm là một bàn 4 bạn, tự phận công nhóm trưởng và thư kí)
Phát phiếu học tập cho HS
Thầy sẽ mời 2 nhóm có câu trả lời sớm nhất. 
Thầy công bố đáp án
Kết luận: Khi ta đưa nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây, hay thay đổi cường độ dòng điện thì đều làm thay đổi đường sức từ qua cuộn dây thay đổi => làm xuất hiện dòng điện
Từ kết quả thảo luận một bạn trả lời cho thầy biết điểm chung của 2 thí nghiệm là gì?
=> Từ trường không làm xuất hiện dòng điện mà là do sự biến thiên đường sức từ qua ống dây
Vậy đại lượng nào đặc trưng cho sự biến thiên số đường sức từ? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta sang phần 2
Học sinh lắng nghe.
Học sinh quan sát.
- Học sinh quan sát.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh lắng nghe và quan sát.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh thảo luận nhóm.
- Học sinh đại diện nhóm trả lời.
- Học sinh trả lời.
Hoạt động 2: Tìm hiểu từ thông (7 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Thầy xét khung dây có diện tích S, đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B. véc tơ n là véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng S (các em chú ý n sẽ vuông góc với mặt phẳng S). gọi a là góc hợp bởi véc tơ cảm ứng từ B và véc tơ pháp tuyến n.Khi đó người ta định nghĩa từ thông ( kí hiêu F) bằng tích giữa độ lớn B nhân với S và cosa
- Công thức từ thông
F =BScosa
F gọi là cảm ứng từ thông ( từ thông)
- Yêu cầu HS xác định giá trị của F trong các trường hợp góc a nhọn, a tù, a=900
- Từ đó ta có thể thấy từ thông mang giá trị đại số. Thông thưòng người ta sẽ chọn góc a chọn để từ thông nhận giá trị dương.
- Nêu đơn vị của từ thông là: vêbe (Wb)
- Chiếu slide về các trường hợp của từ thông
- Đưa ra lưu ý cho HS: từ thông có thể âm hoặc dương tùy vào chiều của vectơ pháp tuyến n 
- Chiếu sile hình. Các em học sinh quan sát và trả lời các câu hỏi.
+ Một bạn hãy so sánh cho thầy từ thông trong 3 trường hợp trên?
+ Hãy so sánh số đường sức từ trong 3 trường hợp trên?
+ Từ đó em có nhận định gì về mối liên hệ giữa từ thông và số đường sức từ xuyên qua vòng dây?
- Ghi nhận kiến thức, ghi thầyng thức vào vở
- Xác định giá trị của F:
Khi a nhọn thì F > 0
Khi a tù thì F < 0
Khi a=900 thì F = 0 
- Học sinh lắng nghe
- Học sinh trả lời
- Học sinh trả lời
- Học sinh trả lời
Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ (5 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Một bạn hãy nhắc lại cho thầy biết nguyên nhân xuất hiện dòng điện trong 2 thí nghiêm đầu bài?
- Một bạn nhắc lại ý nghĩa của từ thông?
- Từ 2 kết luận trên một em hãy nhắc lại cho thầy nguyên nhân xuất hiện dòng điện?
- Dòng điện này người ta gọi là dòng điện cảm ứng. Để tìm hiểu kĩ hơn về dòng điện này chúng ta sang phần 3. 
- Theo các em thế nào là dòng điện cảm ứng?
- Dòng điện cảm ứng là dòng diện xuất hiện khi từ thông qua mạch kín biến thiên.
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Giới hiệu về nhà bác học faraday.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh lắng nghe.
- Học sinh trả lời
- Học sinh lắng nghe và ghi nhận.
Hoạt động 4: vận dụng và củng cố (9 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Hiện tượng cảm ứng điện từ là một hiện tượng vật lý quan trọng chi phối hoạt động của các nhà máy phát điện: như nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện.... Nó cung là hiện tượng xảy ra trong bộ thí nghiệm mà thầy giới thiệu cho lớp ở đầu bài.
-Ở đây thầy có các mô hình máy phát điện xoay chiều một pha. Thầy sẽ phát cho mỗi nhóm một bộ. Các em hãy quan sát, tìm hiểu và trả lời cho thầy các câu hỏi sau:
+Nêu cấu tạo của bộ thiết bị?
+ Nguyên lí hoạt động của bộ thí nghiệm? 
- Giáo viên nhận xét và đưa ra đáp án.
- Giới thiệu đi - na- mô.
- Bài tập vận dụng.
- Học sinh lắng nghe
- Học sinh lắng nghe.
- Học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi.
.
IV. Nhận xét và rút kinh nghiệm
	.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................