Giáo án Vật lý lớp 11 - Trường THPT Tăng Bạt Hổ - Tiết 63: Hiện tượng tự cảm

Ngày soạn:	
Tiết 63: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I. Mục tiêu:
 1. Kiến thức:
 - Nêu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt mạch.
 - Vận dụng được các công thức xác định hệ số tự cảm của ông sdaay, công thức xác định suất điện động tự cảm.
 2. Kĩ năng: Quan sát, suy luận.
 3.Thái độ: tích cực thảo luận, góp ý xây dượng bài.
II. Chuẩn bị:
 1. Chuẩn bị của thầy: Bộ thiết bị về dòng điện khi đóng mạch và bộ thiết bị thí nghiệm về dòng điện khi ngắt mạch.
 2. Chuẩn bị của trò: Ôn lại kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ.
III. Tổ chức hoạt động dạy học: 
A. Hoạt động ban đầu
1. Ổn định tổ chức: (1 phút) 
2. Kiểm tra bài cũ: (4 phút)
 Nêu một vài ví dụ trong đó dòng điện Fu-cô xuất hiện và kể thêm một số ứng dụng của dòng điện Fu-cô.
B. Hoạt động dạy-học
TL (ph)
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung kiến thức
 20
Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm về hiện tượng tự cảm
HS: Tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm.
HS: Quan sát và nêu nhận xét.
Thảo luận và giải thích.
HS: Trả lời:
Sau khi đóng mạch một thời gian ngắn độ sáng cảu hai bóng ở hai nhánh là như nhau. Vì khi dòng điện trong các nhánh đạt giá trị ổn định thì từ thông qua ống dây không đổi.vì vậy suất điện động cảm ứng trong ống dây bằng không,nghĩa là không có dòng điện cảm ứng qua ống dây.
HS: tìm hiểu dụng cụ.
HS: Nêu hiện tượng quan sát được.
HS: Thảo luận và giải thích.
- I giảm -> Từ thông qua ống dây giảm -> Trong ống deaay có dòng điện cảm ứng -> Dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện qua ống dây đi qua đèn làm bóng đền lóe sáng lên rồi sau đó mới tắt.
HS: Là hiên tượng cảm ứng điện từ, nguyên nhân là do sự biến đổi của chính dòng điện trong mạch ta khảo sát.
HS: Nê định nghĩa hiện tượng tự cảm.
GV: Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm.
+ Hai đèn Đ1, Đ2 trong hai nhánh là giống nhau.
+ Chọn điện trởR ở nhánh (1)bằng điện trở thuần ở nhánh (2) thuần.
GV: Làm thí nghiệm yêu câu học sinh quan sát và nêu hiện tượng. quan sát được.
GV: Cho nhóm thảo luận và giải thích hiện tượng.
GV: NHận xét, bổ sung.
GV: Yêu cầu học sinh trả lời C1
GV: Giới thiệu dụng cụ.
GV: Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng khi đóng khoa K.
GV: Yêu cầu học sinh thao luận và giải thích.
* Gợi ý:
- Khi ngắt khoa K thì dòng điện trong ống dây tăng hay giảm?
- Từ thông qua ống dây biến đổi thế nào?
- Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi từ thông qua ống dây biến đổi?
- Chiều của dòng điện cảm ứng có chiều như thế nào sao với chiều dòng điện do nguồn gây ra?
H: Hai hiện tượng ở thí nghiệm trên có phải là hiện tượng cảm ứng điện từ không? Nguyên nhân gây ra hiện tượng đó là gì?
GV: Hiện tượng đó còn gội là hiện tượng tựu cảm, vậy hiện tượng tự cảm là gì?
1. Hiện tượng tự cảm
a. Thí nghiệm 1
Bố trí thí nghiệm như sơ đồ ở hình vẽ.
Nhận xét : Khi đóng công tắc K ta nhận thấy bóng đèn Đ1 sáng lên, còn bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ mặc dù điện trở thuần của hai nhánh giống nhau.
Giải thích . Khi đóng công tắc, dòng điện trong cả hai nhánh đều tăng (lúc đầu I = 0, sau đó I ¹ 0). Trong nhánh hai dòng điện tăng làm cho từ thông qua ống dây biến đổi.Þ xuất hiện dòng điện cảm ứng trong ống dây. 
Áp dụng qui tắc Lenxơ Þ dòng điện trong nhánh hai không tăng lên nhanh chóng Þ bóng đèn Đ2 sáng lên từ từ.
 b. Thí nghiệm 2.
Sơ đồ thí nghiệm như trên hình vẽ
Nhận xét : Ngắt công tắt K , ta nhận thấy bóng đèn không ngắt ngay mà loé sáng lên rồi sau đó mới tắt.
Giải thích : Khi ngắt công tắc, dòng điện trong mạch giảm làm cho từ thông trong ống dây biến đổiÞ trong ống dây cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
Theo quy tắc Len-xơ thì dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện trong mạch do nguồn gây ra, dòng điện này đi qua bóng đèn. Þ bóng đèn loé sáng lên rồi sau đó mới tắt.
c) Định nghĩa: Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm.
17 
Hoạt động 2: Tìm hiểu về hệ số tự cảm và suất điện động tự cảm
HS: Lắng nghe, tiếp nhận thông tin.
HS: f = BS cos a.
HS: Có vì khi a = 0 thì f = BSÞ f ~ B
Mà B ~ I Þ f ~ I.
HS:Lắng nghe, tiếp nhận
HS: .
GV: Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.Trước khi thành lập công thức suất điện động tự cảm ta thành lập công thức tính từ thông do dòng điện gây ra trong mạch.
GV: xét một mạch điện có dòng điện I chạy qua. Tù thông qua điện tích S được tính theo công thức nào?
H: f có tỉ lệ với dòng điện trong mạch không? Vì sao?
Thông báo về khái niệm, đơn vị và biểu thức của hệ số tự cảm.
Hệ số tự cảm của một mạch điện là đại lượng không đổi. Do đó, có thể viết :
Df = f2 - f1 = Li2-Li1 = LDi
H: etc =?
2. Suất điện động tự cảm
a. Hệ số tự cảm
Ta có f = BS cos a
 khi a = 0 thì f = BSÞ f ~ B
Mà B ~ I Þ f ~ I
f = LI
 Nghĩa là (1)
 Hệ số tỉ lệ L trong công thức (.1) gọi là hệ số tư cảm ( hay độ tự cảm) của mạch điện.
Trong hệ SI, đơn vị của hệ số tự cảm là henri, kí hiệu là H.
Biểu thức tíng hệ số biểu cảm của một ống dây dài đặt trong không khí là :
L = 4p.10-7n2v
 (2)
Trong đó n là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống, V là thể tích của ống.
Suất điện động tự cảm
Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
 (2) 
C. Hoạt động kết thúc tiết học:
1. Củng cố kiến thức: ( 3phút): Cho học sinh trả lời bài tập 1,2 trang 199 SGK để củng cố kiến thức. 
2. Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (2phút) 
IV. Rút kinh nghiệm: