GIÁO án bài HIỆN TƯỢNG tự cảm HAY NHẤT

GV hướng dẫn : Phùng Thị Tố Loan

Bài dạy : Bài 41. Tiết: 64

Người thực hiện : Dương Thị Như Mai

Lớp

: SP Vật lý K10

GIÁO ÁN CHUYÊN MÔN
BÀI 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I/ Mục tiêu
1.Kiến thức
-Hiểu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt
mạch.
-Nắm được nguyên nhân làm cho đèn sáng từ từ trong thí nghiệm đóng
mạch, đèn lóe sáng lên trong thí nghiệm ngắt mạch là do ống dây.
-Nắm được công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây và công thức
xác định suất điện động cảm ứng.
2.Kỹ năng
-Dự đoán một số kết quả của thí nghiệm. Rút ra kết luận từ các kết quả
thu được.
-Giải thích được một số hiện tượng vật lí.
-Vận dụng được các công thức để xác định hệ số tự cảm của ống dây,
công thức xác đinh suất điện động tự cảm.
-Vận dụng được các công thức xác định từ trường trong ống dây và
công thức xác định mật độ năng lượng từ trường.
3.Thái độ
- Nghiêm túc trong giờ học.
- Sôi nổi phát biểu xây dựng bài.

- Có ý thức vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống.
II/ Chuẩn bị
1.Giáo viên
-Bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi đóng mạch và bộ thí nghiệm về hiện
tượng tự cảm khi ngắt mạch.
-Các hình vẽ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi đóng mạch và khi
ngắt mạch.
-Một số bài tập vận dụng.
2.Học sinh
-Ôn lại định luật Lenxơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
-Biểu thức suất điện động cảm ứng.


III/ Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
* Kiểm tra kiến thức cũ:
* Định luật Lenxơ: Dòng điện
1. Phát biểu định luật Lenxơ.
cảm ứng có chiều sao cho từ
trường do nó sinh ra có tác dụng
chống lại nguyên nhân đã sinh
ra nó.
2. Viết công thức suất điện động cảm
*e=ứng?
∆Φ : độ biến thiên từ thông
trong thời
gian ∆t.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng tự cảm

Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
ND ghi bảng

ĐVĐ:Trong các
bàihọc trước
chúng ta
đãbiết,hiệntượngcảm ứng
gây ra dòng điện
trongkhung dây,trong đoạn
dây dẫn và trong vậtdẫn
hìnhkhối.Hôm nay chúng ta
tiếp tụcnghiêncứumột
dạngnữacủahiệntượngcảmứ
ng đólàhiện tượng tự cảm.

Để nghiên cứu hiện
1. Hiện tượng
tượng tự cảm, cô sẽ tiến hành
tự cảm
a. Thí nghiệm 1
thí nghiệm. Giới thiệu bộ thí

Lắng nghe và
Đ3
nghiệm.
chú ý quan sát GV

Dụng cụ thí nghiệm
gồm có:

Bảng mạch chứa các linh
kiện.

giới thiệu bộ thí
nghiệm.

Chân đế.
Trụ thép


Mục đích thí nghiệm:

Đ2

K2

Đ1

K1

R

L, R

Biến thế nguồn.
Dây nối.

K3

+ -

K


nghiên cứu hiện tượng tự
* Kết quả thí
nghiệm: Khi
đóng khóa K thì
+ Đèn Đ2 sáng
ổn định ngay lập
tức.
+ Đèn Đ1 sáng
lên từ từ và ổn
định.

cảm khi đóng và ngắt mạch
điện.

Yêu cầu HS dựa vào
SGK và dụng cụ trên nêu
phương án thí nghiệm

Nhận xét phương án
HS nêu và chọn phương án
HS đọc sách

khả thi.

Giới thiệu cách bố trí



TN.

Treo hình vẽ sơ đồ thí
nghiệm lên
đểcảlớpcùngquan sát.

GV tiến hành thí
nghiệm nghiên cứu hiện
tượng tự cảm khi đóng mạch

GV lần lượt đóng K,
K1, K2 (K3 để hở).

GV điều chỉnh biến
trở R để 2 đèn Đ1 và Đ2 sáng
như nhau rồi ngắt khoá K.

Hai bóng đèn Đ1, Đ2
giống hệt nhau, điện trở R ở
nhánh CD giống hệt điện trở
thuần của cuộn dây. GV yêu
cầu học sinh dự đoán hiện
tượng xảy ra khi đóng mạch
điện?

GV tiến hành đóng
khóa K và yêu cầu học sinh
quan sát sự sáng lên của 2

đèn ( GV thực hiện TN vài
lần để học sinh quan sát rõ
hơn).

GV nhận xét câu trả
lời của học sinh.

GV tiến hành đổi vị trí
của 2 bóng đèn cho nhau rồi
lại đóng mạch như trên. GV
lại yêu cầu HS quan sát sự
sáng lên của 2 bóng đèn.

phương án thí

suy nghĩ và nêu
nghiệm.


Quan sát cách
bố trí TN.

vẽ.

Quan sát hình


HS chú ý quan
sát GV tiến hành thí
nghiệm.


HS lắng nghe
sau đó đưa ra dự
đoán hện tượng xảy
ra khi đóng mạch:
khi đóng mạch các

* Giải thích
Khi
đóng K : dòng
điện iAB qua
ống dây L tăng
 B tăng 
từ thông qua L
tăng  xuất
hiện iC chống
lại sự tăng của
iAB iAB tăng
chậm  Đ1
sáng lên từ từ.
iCD tăng
nhanh vì không
có iC cản trở 
Đ2 sáng ngay.


Yêu cầu HS nêu nhận
xét về kết quả thu được từ thí
nghiệm.



GV đưa ra kết luận:
dòng điện ở 2 nhánhtăng
lênkhôngnhư nhau,
ởnhánhABtăngchậm hơn ở
nhánh CD.

GV nêu tên hiện
tượng mà học sinh vừa mới
quan sát được là “ hiện
tượng tự cảm khi đóng
mạch”.

GV đưa ra câu hỏi:
(?)Nguyênnhânnào
ngăncảnkhôngcho dòng điện
trong nhánh ABtănglên
nhanh?
Giải thích.

GV gợi ý cho học sinh
bằng hệ thống câu hỏi sau:
+ Sự khác biệt giữa hai đoạn
mạch điện là gì?
+ Khi ta đổi vị trí của hai
bóng đèn, hiện tượng vẫn xảy
ra như cũ, phải chăng nguyên
nhân là do cuộn dây?
+ Dựa trên kiến thức đã học

về hiện tượng cảm ứng điện
từ và định luật Len-xơ hãy
giải thích hiện tượng trên.


-

bóng đèn sẽ sáng lên.


HS quan sát
sau đó trả lời: khi
đóng mạch, đèn Đ2
sáng lên ngay, đèn Đ1
sáng lên từ từ.


HS quan sát
sau đó trả lời: bóng
đèn ở nhánh CD vẫn
sáng lên ngay, bóng
đèn ở nhánh AB vẫn
sáng lên từ từ.

Suy nghĩ và
nêu nhận xét:
Dòng điện ở 2 nhánh
tănglênkhôngnhư
nhau,
ởnhánhABtăngchậm

hơn ở nhánh CD.


HS lắng nghe,
tiếp thu.



GV nhận xét cách giải

HS suy nghĩ
thích của học sinh sau đó giải
thích hiện tượng 1 cách chính trả lời:
xác.
+ Sự khác biệt ở 2
đoạn mạch là ở Đoạn

NêucâuhỏiC1
AB có cuộn dây.
SGK/197.
+ Nguyên nhân chính
là do cuộn dây.
KhiđóngkhóaK,
dòng điện i tăng lên
từ i = 0đếni #
0.Trong nhánhAB
dòngđiện tăng làm
cho từ thông qua ống
dây biến đổi vì
vậyxuất hiệndòng

điện cảm ứng trong
ống dây,theođịnhluật
Lenxơ dòng này có
tác dụng chống lại
nguyên nhân đã gây
ra nó, tức
làdòngcảmứngnày
cóchiềungượcvới
dòngđiệndonguồn
sinhra.Dođódòng
điệntrong nhánhAB
tăngchậm hơntrong
nhánh CD do đó đèn
Đ1sáng lên từ từ.

HS lắng nghe,
tiếp thu.

Suynghĩvàđưa
ra câu trả lời:
+ Sau khi đóng khóa
K ít lâu thì độ sáng



của 2 đèn là như
nhau.
+Vìkhidòngđiện
trong các nhánh đạt
đến giá trị không đổi

thì từ
thôngquaốngdây
cũng cógiá trịkhông
đổi, nên suất điện
động cảm ứng trong
ống dây bằng 0, do
đó 2 đèn có độ sáng
như nhau.
 GV tiến hành thí
nghiệm nghiên cứu hiện
tượng tự cảm khi ngắt mạch.

GV bố trí thí nghiệm
như sơ đồ.

GV lần lượt ngắt K2,
đóng K, K1, K3. Sau đó ngắt
khóa K.

GV yêu cầu học sinh
quan sát và cho biết hiện
tượng xảy ra.


GV nhận xét câu trả
lời của HS và nêu tên hiện
tượng mà học sinh quan sát
được là “hiện tượng tự cảm
khi ngắt mạch”.


GV yêu cầu HS giải
thích hiện tượng xảy ra dựa
trên các gợi ý:
+ Khi ta ngắt khóa K thì yếu
tố nào đã thay đổi trong
mạch điện?
+ Đây có phải là nguyên
nhân gây ra hiện tượng trên
không?
+ Dựa trên kiến thức đã học
về hiện tượng cảm ứng điện
từ và định luật Len-xơ hãy
giải thích hiện tượng trên.



HS chú ý quan b. Thí nghiệm 2
Đ3

sát.

K3
Đ2

K2

Đ1

K1

R

L, R


HS quan sát
sau đó trả lời: khi
ngắt khóa K đèn Đ3
lóe sáng lên rồi tắt.


HS lắng nghe.


HS lắng nghe
câu hỏi và gợi ý của
GV sau đó trả lời:
+ Khi ngắt khóa K,
dòng điện trong
mạch giảm về 0.
+ Dòng điện trong
mạch giảm là nguyên

+ -

*Kết quả thí
nghiệm
+ Khi ngắt khóa
K thì bóng đèn
Đ3 sáng lóe lên

rồi tắt
* Giải thích
hiện tượng:
+ Khi ngắt khóa
K: dòng điện
trong mạch giảm
 Bgiảmbiến
thiên từ thông
qua ống
dâytrong ống
dây sinh ra dòng
điện cảm ứng
cùng chiều với
chiều dòng điện
ngoài, cùng chạy

K


nhân gây ra hiện
tượng.
+ HS giải thích hiện
tượng:khingắtkhóaK,
dòngđiện trongmạch
giảm làm cho từ
thông qua ống dây
biến đổi. Vì vậy
trongốngdây
xuấthiệndòngđiện
cảm ứng, theo định

luật
Lenxơ, dòng này
cùng
chiềuvớidòngđiện
trongmạchdonguồn
sinh ra, dòng điện
này
điquabóngđènlàm
cho bóng đèn lóe
sáng
rồi mới tắt.

 GV thông báo cho học 
HS lắng nghe.
sinh biết các hiện tượng trên
đều là hiện tượng tự cảm.

GV yêu cầu HS suy
nghĩ và bằng ngôn ngữ của

HS suy nghĩ
mình hãy định nghĩa hiện
tượng tự cảm.
trả lời.
- GV nhận xét câu trả lời của
học sinh sau đó phát biểu
chính xác hiện tượng tự cảm
- HS lắng nghe và
ghi chép.

qua bóng đèn
làm bóng lóe
sáng.

* Kết luận
+ Hiện tượng tự
cảm là
hiệntượngcảmứn
g
điện từ trong
một mạch
điện do chính sự
biến
đổi của dòng
điện trongmạch
đó gây ra.


Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số tự cảm và suất điện động tự cảm
Hoạt động của GV

Thông báo:
Suất điện động xuất
hiện do hiện tượng tự
cảm gọi là suất điện
động tự cảm.
(?) Viết công thức
xác
địnhcảmứngtừcủa
dòng điện tròn và

dòng điện trong ống
dây?


Cónhậnxétgìv
ề mối quan hệ giữa B
và I?
Rút ra mối
quan hệ giữa Φ và I?


Hoạt động của HS

Lắngnghevàgh
i nhớ.


Suy nghĩ trả
lời.
+ Cảmứngtừcủa
dòngđiệntròn:
B = 210-7
+Cảmứngtừcủa
dòngđiệntrongống
dây:
B = 410-7nI

Suy nghĩ trả
lời.
B tỉ lệ với I



Suy nghĩ trả

lời.
B~ I
Φ~B
Φ~ I

Thông báo: Từ 
Tiếp thu và ghi
thôngqua diện tích
nhớ.
giới hạn bởi mạch
điện tỉ lệ với cường
độdòngđiện trong
mạch đó nên ta có thể
viết: Φ = Li với L là
hệ số tỉ lệ và được
gọi là hệ số tự cảm.
Đơn vị của L trong hệ


ND ghi bảng
2. Suất điện động tự cảm
a. Hệ số tự cảm
+ Từ thông do dòng điện
gây ra trong mạch:
Φ = Li
L: Hệ số tự cảm

Đơn vị của L (hệ SI):
Henri (H)
+ Biểu thức độ tự cảm của
ống dây đặt trong không
khí:
L = 4π.10-7n2V
V: thể tích ống dây
n: số vòng dây trên 1đơn
vị chiều dài ống dây.
b. Suất điện động tự
cảm:
+ Định nghĩa: suất điện
động được sinh ra do hiện
tượng tự cảm gọi là suất
điện động tự cảm.
+ Biểu thức:
etc= -L


SI là Henri, kí hiệu là
H.

Yêu cầu học
sinh làm câu hỏi C2
SGK /198


Suy nghĩ trả
lời câu hỏi.
+ Nếu ống dây có N

vòng và diện tích mỗi
vòng là S thì:
Φ = NBS
+ Gọi l là chiều dài
ống dây, n là số vòng
dây trên 1 đơn vị độ
dài thì: N = nl
→ Φ = nlBS = nBV
+ Từ (29.3):
B = 4π10-7nI
→ Φ = 4π10-7n2IV
+ Từ (41.1)
→L = 4π.10-7 n2V


Đánh giá và
Tiếp thu và ghi
kết luận lại câu trả lời 
của HS.
nhớ.

Yêu cầu HS
suy nghĩ và trả lời
câu hoi C3
SGK/198.



Lưu ý HS:

+ Công thức 41.1
đúng cho mọi dòng
điện có dạng khác
nhau.
+ Công thức 41.2
Chỉ áp dụng cho
ống dây đặt trong


Suy nghĩ và
nêu câu trả lời.+ Chỉ
áp dụng cho trường
hợp ống dây không
có lõi sắt nghĩa là
hình 41.3a. Vì công
thức 41.2 được
thiết lập chỉ cho
trường hợp ống dây
đặt trong môi trường
không khí

Tiếp thu và ghi
nhớ.


môi trường không
khí

Thông báo
nội dung định

nghĩa suất điện
động tự cảm.

Yêu cầu HS
xây dựng công thức
tính suất điện động tự
cảm.


Suy nghĩ và
phát biểu.
Từ (41.1)
→ ∆Φ = L.∆i
etc= -L

Hoạt động 4: Củng cố và giao nhiệm vụ học tập
Hoạt động của GV

GV yêu cầu học sinh củng cố
kiển thức vừa học bằng việc thực hiện
các nhiệm vụ trong phiếu học tập.

GV giao nhiệm vụ về nhà trong
học sinh.

Hoạt động của HS

Nhận nhiệm vụ học tập

PHIẾU HỌC TẬP VẬN DỤNG
Câu 1.Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. 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.
B. Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự
cảm.
C. Hiện tượng tự cảm là một trường hợp đặc biệt của hiện tượng cảm ứng điện
từ.
D. Suất điện động cảm ứng cũng là suất điện động tự cảm.
Câu 2.Đơn vị của hệ số tự cảm là:
A. Vôn (V).

B. Tesla (T)

C. Vêbe (Wb).

D. Henri (H).

Câu 3.Biểu thức tính suất điện động tự cảm là:
A.

e  L

I
t

-7

B. e = L.I

2

C. e = 4. 10 .n .V

D.

e  L

t
I

Câu 4.Biểu thức tính hệ số tự cảm của ống dây dài là:
A.

L  e

I
t B. L = .I

C. L = 4. 10-7.n2.V

D.

L  e

t
I

Câu 5.Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 (H), cường độ dòng điện qua ống
dây giảm đều đặn từ 2 (A) về 0 trong khoảng thời gian là 4 (s). Suất điện động

tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó là:
A. 0,03 (V).

B. 0,04 (V).

C. 0,05 (V).

D. 0,06 (V).

Câu 6.Một ống dây dài 50 (cm), diện tích tiết diện ngang của ống là 10 (cm2)
gồm 1000 vòng dây. Hệ số tự cảm của ống dây là:
A. 0,251 (H).

B. 6,28.10-2 (H).C. 2,51.10-2 (mH).

D. 2,51 (mH).

Câu 7.Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích
500 (cm3).Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng
điện trong ống biến đổitheo thời gian như đồ trên hình 5.35. Suất điện động tự
cảm trong ống từ thời điểm 0,05 (s) về sau là:
A. 0 (V).

B. 5 (V).

C. 10 (V).D. 100 (V).