Giáo án Từ thôngCảm ứng điện từ Vật lý 11 CB

I. MỤC TIÊU – YÊU CẦU
1.1. Kiến thức
- Viết được công thức và hiểu được ý nghĩa vật lí của từ thông.
- Phát biểu được định nghĩa và hiểu được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ.
1.2. Kĩ năng
- Nắm vững kiến thức để giải thích hiện tượng vật lí có liên quan tới hiện tượng
cảm ứng điện từ.
- Vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài tập về từ thông.
1.3 Thái độ, tình cảm
- Hứng thú học tập.
- Nghiêm túc trong học tập.
- Yêu thích bộ môn.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY
- Sử dụng phối hợp phương pháp đàm thoại, giảng giải và thí nghiệm biểu diễn.
III. CHUẨN BỊ
Giáo viên:
+ Bút lông, thước, hình ảnh minh họa.
Học sinh:
+ Ôn lại về đường sức từ.
+ So sánh đường sức điện với đường sức từ.
IV. NỘI DUNG BÀI MỚI:
Hoạt động 1: Đặt vấn đề cho bài học.
Hoạt động của giáo viên
- Giảng giải :
Sau khi học xong chương IV “Từ
trường” , ta đã biết được dòng điện sinh ra
từ trường. Vậy có khi nào các em đặt ra
câu hỏi ngược lại: “Trong điều kiện nào
thì từ trường sinh ra dòng điện?” Đây là
câu nói nổi tiếng của nhà hóa học và vật lý

Hoạt động của
học sinh

Nội dụng bài học

- Chú ý lắng nghe Chương V : Cảm ứng điện
và suy nghĩ.
từ
Bài 23 : Từ thông. Cảm
ứng điện từ.


học Michael Faraday. Ông là người có
đóng góp rất lớn cho nhân loại trong lĩnh
vực Điện từ học và Điện hóa học.
Và trong cuộc sống chúng ta tiếp xúc với
rất nhiều dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện.
Điện đóng một vai trò ngày càng quan
trọng trong xã hội hiện nay. Tuy vậy,
không phải ai cũng biết điện được tạo ra
như thế nào, dựa vào tính chất gì?

- Ghi bài vào vở.

- Ghi tựa đề bài.

Hoạt động 2 : Tìm hiểu về từ thông.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của

học sinh

- Phát phiếu học tập cho cả lớp: Phiếu
học tập này là tóm tắt toàn bộ nội dung bài
học ngày hôm nay của chúng ta. Trong
quá trình nghe giảng và hoạt động, các em
chủ động điền vào phiếu học tập để có thể
về nhà ôn lại bài.

- Mỗi em nhận
một phiếu học
tập, ghi họ tên
của mình vào
phiếu.

- Giảng giải : Để tìm hiểu về từ thông,
đầu tiên các em hãy tưởng tượng thầy có
một sợi dây điện uốn thành vòng kín, tạo
thành một mặt phẳng có diện tích S như
r
trong hình vẽ của phiếu học tập. Vẽ n là
một véc-tơ xuất phát từ mặt S và vuông
góc với S, người ta gọi đây là véc-tơ pháp
tuyến dương của mặt S. Giáo viên vừa nói
phác họa hình ảnh sau đây:

Nội dung bài học
I. Từ thông
1. Biểu thức của từ thông
- Từ thông  là đại lượng

có biểu thức :

  BScos 
- Chú
nghe.

ý

lắng

Trong đó:

r
+ Gọi n là véc-tơ pháp
- Chủ động điền
tuyến dương của mặt S.
vào phiếu học
ur
tập.
+ Gọi B là các đường
sức từ đi qua mặt S (T).
+ S là diện tích của mặt
phẳng tạo bởi vòng dây (
m 2 ).
ur

r
n

+  là góc hợp bởi B và

- Đơn vị của từ thông: vêbe
(Wb).
2. Giá trị của từ thông
- Giảng giải: Bây giờ thầy đưa vòng dây

-

Khi

  0,

cos   1


này vào một vùng có từ trường đều, xem

ur
như các véc-tơ cảm ứng từ B đi xuyên

qua vòng dây như hình vẽ, gọi đó là các
đường sức từ đi qua mặt S. Gọi góc  là
góc hợp bởi các đường sức từ đi qua mặt
S và véc-tơ pháp tuyến của mặt S, có
ur
r
nghĩa  là góc hợp bởi B và n .
- Thông báo: Người ta đặt một đại lượng
kí hiệu , có biểu thức   BScos  gọi
là từ thông qua mặt S. Trong đó

- Chú
nghe.

ý

lắng

o
- Khi   90 , cos   0
r
�


0
B
(các ĐST của
- Chủ động điền
vào phiếu học sẽ song song với vòng
dây).
tập.

+  là góc hợp bởi véc-tơ pháp
r
r
tuyến dương n và B .
+ B : Cảm ứng từ (T)
2

+ S: Diện tích vòng dây ( m )

- Thông báo: Đơn vị của từ thông là vêbe
(Wb).
Ví dụ như thầy có 1 cái túi, miệng túi có
diện tích là S, xem như là diện tích vòng
dây. Gió tượng trưng cho các đường sức - Chú ý lắng
từ. Khi gió thổi qua diện tích S của miệng nghe.
túi thì sẽ có 1 lượng gió sẽ bị thổi vào túi.
- Tự điền vào
Làm túi phồng to ra. Đó được hiểu như từ
phiếu học tập,
thông.
phát biểu trước
- Giảng giải và đàm thoại: Các em hãy lớp.
nhìn vào công thức của từ thông, với một
khung dây cho trước thì S không đổi, đặt
trong vùng từ trường đều thì B không đổi,
vậy  sẽ còn phụ thuộc vào gì? Biết
trong công thức tính từ thông thì B,S có
giá trị dương. Các em hãy đi đến mục 2
trong phiếu học tập.
- Đàm thoại: Khi  là góc nhọn, thì từ
thông sẽ nhỏ hơn hay lớn hơn 0 ? Tương
tự, nếu  là góc tù thì sao? Các em hãy
điền dấu thích hợp vào chỗ trống.

�   BS (các ĐST của
r
B sẽ vuông góc với vòng
dây).

- Từ thông  sẽ
- Đàm thoại: Nếu thầy đặt khung dây phụ thuộc vào  .
song song với các đường sức, lúc này góc

  0,
0o    90o
  0 , 90o    180o
-  là đại lượng mang
giá trị đại số.


 là bao nhiêu và  bằng mấy ? Cho học
sinh thời gian suy nghĩ, gọi một em phát
biểu ý kiến, lên bảng vẽ hình trong trường
- Khi  là góc
hợp này.
nhọn,  < 900,
>0.
- Khi  là góc tù,
 > 900, <0.
- Đàm thoại: Trong lúc bạn vẽ hình, một
- Nếu khung
bạn hãy cho thầy biết những điều tương tự
0
trong trường hợp khung dây đặt vuông dây // ,  = 90 ,
=0.
góc với các đường sức từ.
- Vẽ hình

Nếu khung dây ,

0
- Giảng giải để kết luận: Như vậy,  nhận  = 0 , =BS.
mọi giá trị từ âm, bằng 0 đến dương, - Vẽ hình
người ta nói từ thông là đại lượng mang
giá trị đại số.


Hoạt động 3 : Tìm hiểu về hiện tượng “Cảm ứng điện từ”
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của
học sinh

- Thông báo dụng cụ thí nghiệm: - Lắng nghe, quan
Chúng ta đã biết từ thông được tính theo sát hình ảnh, quan
biểu thức  = BScos, bây giờ chúng ta sát trình chiếu.
thử thay đổi từ thông qua mạch kín xem
thử có chuyện gì xảy ra. Bộ dụng cụ thí
nghiệm của chúng ta bao gồm một cuộn
dây, một điện kế, một nam châm và một
số dây nối như hình trong tờ hướng dẫn.
Vì không có đủ dụng cụ thí nghiệm cho
lớp, nên chúng ta sẽ xem thí nghiệm ảo
trên màn hình.
- Thông báo sơ đồ thí nghiệm: Chúng ta
lắp các dụng cụ thí nghiệm như hình,
trong đó điện kế G dùng để nhận biết
dòng điện xuất hiện trong cuộn dây.
-

Nội dụng bài học
II. Hiện tượng cảm ứng
điện từ
*Thí nghiệm
Bộ dụng cụ thí nghiệm của
chúng ta bao gồm một cuộn
dây, một điện kế G, một
nam châm và một số dây
nối

1. Dòng điện cảm ứng
Mỗi khi từ thông qua một
mạch kín biến thiên thì
trong mạch xuất hiện một
dòng điện, gọi là dòng điện
cảm ứng.
2. Hiện tượng cảm ứng
điện từ

Thông báo các bước làm thí nghiệm:
Bây giờ chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm
từ bước 2 đến bước 5 như trong tài liệu
hướng dẫn, trong các bước đó các em hãy
chú ý vào kim điện kế có lệch hay không
và lệch theo hướng nào? Lớp chia thành
4 nhóm. Thảo luận, từ đó điền vào bảng
kết quả ở bảng phía dưới.
- Trả lời một số câu hỏi trong tờ hướng

- Hiện tượng xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong
mạch được gọi là hiện
- Điền vào bảng
tượng “cảm ứng điện từ”.
kết
quả
thí
nghiệm, phát biểu - Hiện tượng “cảm ứng
trước lớp.
điện từ” chỉ tồn tại trong
khoảng thời gian từ thông
qua mạch kín biến thiên.


dẫn thí nghiệm:
+ Như ta đã biết, điện kế là dùng để nhận
biết dòng điện xuất hiện trong cuộn dây.
- Kim điện kế bị
Trong thí nghiệm trên, khi kim điện kế bị
lệch chứng tỏ có
lệch chứng tỏ điều gì ?
dòng điện đi qua
cuộn dậy.

3. Các cách làm biến
thiên từ thông
- Có 3 cách làm biến thiên
từ thông.
+ Cách 1: Thay đổi B, tức
là thay đổi số đường sức từ

đi qua mặt S.

+ Trong trường hợp trên, thì trường hợp - Khi ta đưa NC
nào thì xuất hiện dòng điện?
lại gần hoặc ra xa + Cách 2: Thay đổi S, tức
cuộn dây và ngược là thay đổi diện tích vòng
lại.
dây.
+ Cách 3: Thay đổi góc  ,
-Số đường sức từ xuyên qua cuộn dây
tức là thay đổi góc hợp bởi
-Có. Tăng hoặc
trong những trường hợp đó có thay đổi
véc-tơ pháp tuyến của vòng
giảm. Tức B thay
không? Thay đổi như thế nào ? Tức là đại
dây với các đường sức từ.
đổi.
lượng nào thay đổi?

- Cảm ứng từ B thay đổi sẽ dẫn tới đại
lượng nào thay đổi?
- Từ thông thay
đổi

- Lắng nghe, chủ
động điền vào
phiếu học tập.
-Tổng kết cho HS:
Mỗi khi từ thông qua một mạch kín biến

thiên thì trong mạch xuất hiện một dòng
- Lắng nghe, chủ
điện, gọi là dòng điện cảm ứng.
động điền vào
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm phiếu học tập
ứng trong mạch kín được gọi là hiện
tượng “cảm ứng điện từ”.
- Hiện tượng “cảm ứng điện từ” chỉ tồn


tại trong khoảng thời gian từ thông qua
mạch kín biến thiên.

Dựa vào biểu thức của từ thông, hãy cho
biết còn những đại lượng nào có thể thay
đổi được để trong mạch xảy ra hiện Thay đổi S, tức là
tượng cảm ứng điện từ ngoài việc thay thay đổi diện tích
đồi cảm ứng B? Nêu phương án để làm vòng dây.
thí nghiệm kiểm chứng.
- Thay đổi góc  ,
tức là thay đổi góc
hợp bởi véc-tơ
pháp tuyến của
vòng dây với các
đường sức từ.

-Cho HS làm bài tập vận dụng:
Một khung dây hình vuông có chu vi là
40 cm, khung dây đặt trong vùng từ
trường đều có cảm ứng từ B = 0,6 T. Tình

từ thông gửi qua khung dây trong các
trường hợp sau.
r
r
o
a. B hợp với n một góc 30 .
r
b. B hợp với mặt phẳng khung dây một
o
góc 30 .
c. Các ĐST có hướng song song với mặt
phẳng khung.
d. Các ĐST có hướng vuông góc với mặt
phẳng khung.
- Giáo viên hướng dẫn HS tìm diện tích
của vòng dây và làm mẫu câu a cho học
sinh, sau đó gọi HS giải các câu còn lại:
Chu vi hình vuông bằng 40 cm

� 4.a  40 � a  10cm � S  0,01m 2

- Phân tích đề, tóm
tắt đề.
- Làm bài tập vào
vở bài tập.
- Lên bảng sửa
bài, nghe nhận xét
từ các bạn và từ
giáo viên.

o
a.   BScos   0,6.0,01.cos30

 3 3.103 Wb
o
b.   BScos   0,6.0,01.cos 60

 3.103 Wb

c.   BScos   BS.0  0 Wb
3
d.   BS  0,6.0,01  6.10 Wb

Bài học cuộc sống sau khi học bài này:
Khi không có chuyện gì rắc rối xảy ra thì
cuộc sống của chúng ta sẽ diễn ra một
cách bình thường. Nhưng khi ta gặp một
vấn đề khó khăn nào đó trong cuộc sống
thì ta sẽ tự động suy nghĩ và tìm ra hướng
giải quyết vấn đề đó sao cho êm đẹp nhất.
Tương tự như từ thông biến thiên sẽ sinh
ra dòng điện cảm ứng.

V. CỦNG CỐ BÀI HỌC
- Nhắc lại công thức tính từ thông.
- Nhắc lại điều kiện để xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
VI. CÔNG VIỆC Ở NHÀ CỦA HỌC SINH
- Ôn bài và đọc kĩ lại những gì đã được học để tiết sau học tiếp phần III. IV.
- Làm các bài tập trong Sách Giáo Khoa.