giáo án vật lý 11 - Dòng điện phu cô ppsx

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Tiết :
Bài 61:
DÒNG ĐIỆN PHU - CÔ
I. MỤC TIÊU :
• Hiểu được dòng điện PHU CÔ là gì , khi nào phát sinh dòng điện Phu Cô
• Hiểu được cái lợi và hại của dòng điện Phu Cô
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề
III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : Con lắc kim loại , nam châm điện
IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
PHÂN PHỐI
THỜI GIAN
PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐÔNG CỦA HỌC
SINH
Ghi chú
NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN
1. Kiểm tra
bài cũ và
kiến thức
cũ liên
quan với
bài mới
(3’)
1. Trả lời câu hỏi SGk
2. Làm bài tập 1,2,3, SGK
Kiểm tra và đánh giá
2. Nghiên
cứu bài mới
1. Dòng điện Phu-cô.
a) Thi nghiệm

Bố trí thí nghiệm như ở hình 61.1.
Cho tấm kim loại (đồng hay nhôm) dao động trong từ
trường của nam châm. Ta thấy tấm kim loại chỉ dao
độnt trong khoảng thời gain ngắn rồi ừng lại.
b) Giải thích:
Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sứac từ
Bài này gồm hai mục với hai nội dung rõ
rệt. Mục thứ nhất nói về dòng điện Phu-
cô. Mục thứ hia nói về những trường hợp
dòng Phu-cô là có lợi và dòng Phu-cô là
có hại. Những nội dung nói trên chỉ trình
bày ở mức độ đònh tính.
Dòng điện Phu-cô
Để đưa ra khái niệm về dòng điện Phu-
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -1 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
của nam châm. Do đó trong tấm kim loại sinh ra các
dòng điện cảm ứng.
Theo quy tắc Len-sơ, dòng điện cảm ứng trong tấm kim
loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính
tấm kim loại đó. Vì vậy tấm kim loại dừng lại nhanh
chóng.
Một khối vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi theo thời
gian, trong khối vật dẫn đó cũng sinh ra dòng điện cảm
ứng trong lõi của máy biến thế.
Ta gọi dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật
dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được
đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là dòng điện
Phu-cô.
Đặc tính chung của các dòng điện Phu-cô là tính chất

xoáy. Nói cách khác các đường dòng của Phu-cô là
tính chất xoáy. Nói cách khác các đường cong kín trong
khối vật dẫn. Thay tấm kim loại liền khối trong thí
nghiệm hinh 61.1 bằng tấm kim loại có rãnh sẻ như
hình 61.2 thì thấy tấm kim loại này dao động lâu hơn, vì
khiđó điện trở cũa tấm kim loại đối với dòng Phu-cô
tănglàm cho cường độ dòng Phu-cô giảm.
2 ) . Tác dụng của dòng điện Phu-cô
trong một số trường hợp dòng điện Phu-cô là cần thiết
và có ích , trong một số trường hợp khác dòng điện
Phu-cô lại có hại.
a) Một vài ví dụ ứng dụng dòng Phu-cô
Tác động gây ra lực hãm của dòng Phu-cô trong một
số trường hợp là cần thiết. Người ta lợi dụng tác dụng
này để hãm chuyển động, nhất là chuyển động quay
của một bộ phận nào đó trong một số thiết bò máy móc
hay dụng cụ. Chẳng hạn khi ta cân một vật bằng cân
cô, GV làm thí nghiệm như trên Hình 61.1
SGK. Trước khi làm thí nghiệm đó, GV
nên cho tấm kim loại K dao động mà
không có nam châm, sau đó cho K dao
động nhiều lần liên tiếp, sờ tay vào còn
có thể nhận thấy K hơi ấm lên một chút.
Sau đó GV hướng dẫn để học sinh giải
thích tại sao trong thí nghiệm vừa rồi tấm
kim loại K dừng lại nhanh chóng. Muốn
vậy, cần gợi ý để học sinh thấy khi K dao
động giữa hai cực của nam châm thì từ
thông qua K biến đổi. Do đó, trong tấm
kim loại K có dòng điện cảm ứng. Dòng

điện cảm ứng này chạy ở bên trong khối
vật dẫn và s9ược gọi là dòng điện Phu-
cô.
Theo quy tắc Len-xơ thì tù trường của
dòng điện Phu-cô có tác dụng chống lại
dao động của tấm kim loại K. Vì thế tấm
kim loại dừng lại.
Thành thử việc cho học sinh giải thích thí
nghiệm đồng thời cũng là làm cho học
sinh đưa ra khái niệm dòng Phu-cô. Mặt
khác, đây cũng là dòp để học sinh vận
dụng quy tắc Len-xơ vào trường hợp thực
tế cụ thể.
Cuối mục này SGK nêu thí nghiệm giống
như thí nghiệm trước nhưng thay tấm kim
loại liền khối bằng tấm kim loại có xẻ
rãnh. Thí nghiệm cho thấy, tấm kim loại
có xẻ rãnh dao động lâu hơn tấm kim loại
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -2 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
nhạy thường là kim của cân dao động khá lâu. Để
tránh tình trangđó, người ta cho kim dao động giữa hai
cực của một na mchâm, dao động của kim sẽ tát khá
nhanh.
Người ta cũng sử dụng tác dụng hãm của dòng Phu-cô
trong phanh điện từ ở các xe có tải trọng lớn.
Công tơ điện dùng trong giìenh là một dụng cụ điện
quen thuộc, trong đó dòng Phu-cô có vai trò cần thiế.
Kho dòng điện qua cuộng dâytrong công tơ, nó sẽ sinh
ra momen làm cho đóa kim loại của công tơ quay. Đóa

kim loại đặt giữa hai cực cũa một nam châm hình chữ
U. (hình 61.3) Khi đóa kim loại quay, nó sinh ra dòng
điện Phu-cô trong đóa. Dòng đòên Phu-cô gây ra
momen cản tác dụng lên đóa. Khi cân bằng giữa
momen quay và momen cản thì đóa quay đều.
Khi ngắt dòng điện, mặc dù không còn momen quay
tác dụng lên đóa nhưng đóa vẫn tiếp tạuc quay vì có
quán tính, khi đó dòng điện Phu-cô các tác dụng làm
cho đóa ngừng quay một cách nhanh chóng.
b) Một vài thí dụ về trường hợp dòng Phu-cô là
có hại.
Nhiều thiết bò điện có cấu tạo dưới dạng một lõi sắt đặt
trong một ống dây có dòng điện xoay chiều chạy qua.
Lõi sắt này có tác sụng tăng cường từ trường. Dòng
điện trong ống dây biến đổi theo thời gian nên trong lõi
s81t xuất hiện dòng điện Phu-cô. Sự xuất hiện dòng
điện Phu-cô trong trường hợp này là có hại. Thứ nhất
là nhiệt toả ra do dòng Phu-cô sẽ làm lõi sắt bò nóng
có thể làm hỏng máy. Thứ hai là dòng điện Phu-cô
luôn luôn có xu hướng chống lại nguyên nhân đã gây
ra nó. Trong trường hợp động cơ điện, nó chống lại sự
liền khối. Để giải thích hiện tương này GV
cần chỉ ra sự khác nhau giữa tấm kim loại
liền khối và tấm kim loại có xẻ rãnhlà
đòen trở đối với dòng điện Phu-cô ỏ hai
tấm kim loại đó. Điện trở của tấm kim loại
liền khối đối với dòng Phu-cô nhỏ hơn
tấm kim loại có xẻ rãnh. Vì vậy, tác dụng
chống lại dao động của dòng Phu-cô
trong tấm kim loại liền khối cũng lớn hơn

tác dụng của dòng Phu-cô trong tấm kim
loại có xẻ rãnh.
Chú ý rằng, trong phòng thí nghiệm ở
hình 61.1 SGK ta dùng nam châm vónh
cửu hình chữ U. tuy nhiên, trong bộ thí
nghiệm thường dùng ở nhà trường người
ta người ta dùng nam châm điện thay cho
nam châm vónh cửu. Ngòai ra, ở xà
ngang của nộ thí nghiệm có thể treo được
đồng thời hai con lắc, một con lắc với tấm
kim loại liền khối và một con lắc với tấm
kim loại có xẻ rãnh.
Lúc đầu, cho con lắc dao động nhưng
chưa cho dòng điện vào cuộn dây của
nam châm điện. Sau đó, cho dòng điện
vào cuộn dây và điều chỉnh sao cho
khoảng cách giữa hai cực của nam châm
điện chỉ vào khoảng 1 – 1,5 cm. Bây giờ,
cho con lắc với tấm kim loại liền khối dao
động, sẽ thấy con lắc chỉ thực hiện được
một vài dao động rồi dừng lại.
Vì bộ thiết bò được chế tạo để có thể thực
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -3 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
quay của động cơ. Do đó nó làm giảmcông suất của
động cơ.
Để giảm tác dụng của dòng Phu-cô, người ta không
dùng lõi sắt dưới dạng khối liền mà dùng những là thép
silic mỏng có phủ lớp sơn cách điện gghép sát với
nhau (hình 61.4).

Ngoài ra, những lá mỏng này lại được dặt song song
với đưởng sức từ. Làm như vậy điện trở của lõi sắt đối
với dòng Phu-cô tăng lên. Bằng cách đó tuy ta không
khử được triệt để dòng Phu-cô, nhưng cũng làm giảm
cường độ của nó một cách đáng kể.
hiệnnhiều thí nghiệm nên thực ra trong
bộ thí nghiệm này ta có một biến thế với
lõi tháo lắp được. Muốn tạo ra ột nam
châm điện, ta chỉ cần tháo một thanh
thép của lõi biến thế và thay bằng hai
thanh thép ngắn để làm thành hai cực
của nam châm điện hình chữ U. Vì lí do
đó nên có thể điề chỉnh được khoảng
cách giữa hai cực của nam cham. Ngoài
ra khi biến đổi biến thế thành nam châm
điện ta không cần cho dòng điện vào cả
hai cuộn dây của biến thế mà chỉ cần cho
dòng điện vào cuộn dây có số vòng ít
hơn cũng được.
Tác dụng của dòng điện Plu-cô
Trong một số trường hợp, dòng điện Phu-
cô là có ích và cần thiết. Trong một số
trường hợp khác dòng điện Phu-cô lại có
hại
Về những trường hợp dòng Phu cô là cần
thiết, trong SGK nói kó hơn về công tơ
điện, vì đó là một dụng cụ điện hầu như
gia đình nào cũng có. Khi giảng dạy giai
đoạn này GV nên chú ý rằng, dòng điện
qua công tơ điện là dòng điện xoay chiều

vì vậy trong đóa nhôm xuất hiện dòng
Phu-cô.Ngoài ra cũng nên chú ý rằng,
momen quay và momen cản đều cho
dòng điện Phu-cô trong đóa nhôm của
công tơ sinh ra. Tuy nhiên, việc giải thích
sự sinh ra momen quay là rất phức tạp, vì
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -4 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
thế SGK chỉ nói đến vai trò của dòng
Phu-co trong việc sinh ra momen cản. Về
những trường hợp dòng Phu cô là có hại,
SGK có nói đến máy biến thế. Chú ý
rằng, ở lớp 9 học sinh đã được học về
cấu tạo (cu65n sơ cấp và cuộn thứ cấp)
và nguyên tắc hoạt độn của máy biến
thế. Vì vậy, ở đây GV chỉ nói riêng về cấu
tạo của lõi biến thế. Lõi biến thế gồm
những lá thép silic mỏng được ghép sát
nhau chắc chắn và cách điện với nhau.
Làm như vậy, điện trở của lõi biến thế đối
với dòng Phu-cô cũng giảm, vì vậy tác
hại của dòng Phu-cô cũng giảm. Cũng
không nên quên rằng, máy biến thế ch3
được dùng đối với dòng điện xaoy chiều
và vì thế bao giờ củng xuất hiện dòng
Phu-cô.
GV cũng nên cho học sinh thấy rằng,
thực ra phương pháp ghép các lá thép
cách điện với nhau tạo thành một khối
không chỉ dùng ở máy biến thế mà nó cò

được dùng ở nhiều trường hợp khác. Nó
chung, lõi thép trong các ống dây có
dòng điện biến đội theo thời gianđều
được ghép bằng các lá mỏng.
Người ta phải ghép các lá thép sao cho
dòng Phu-cô được sinh ra trong lõi thép
sẽ bò các lớp cách điện giữa các lá thép
ngăn cản. Trong trường hợp đó, điện trở
của lõi thép tăng lên rất lớn. Cách ghép
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -5 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
các lá thép như trên hình 61.1a Làm cho
dòng Phu-cô yếu đi rất nhiều so với cách
ghép như trên hình 61.1b

Trả lới
3. Củng cố
bài giảng
Dặn dò của
học sinh
(5’)

Yêu cầu nhắc lại :
Nhấn mạnh các nội dung quan trọng .
Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK
Chuẩn bò bài mới” “
HS tư lưc

GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 61 -6 /6