bài 25 tự cảm vật lý 11 võ lý thư viện giáo án điện tử

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>I- MỤC TIÊU</b>
<i><b>1. Kiến thức</b></i>

 Phát biểu được định nghĩa từ thông riêng và viết được công thức độ tự cảm của ống dây
hình trụ.

 Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng tự cảm khi
đóng và ngắt mạch.

 Viết được cơng thức tính suất điện động tự cảm.

 Nêu được bản chất của năng lượng dự trữ trong ống dây và viết được cơng thức tính
năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.

 Nêu được một số ví dụ về ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
<i><b>2. Về kĩ năng</b></i>

Biết vận dụng các công thức đã học để làm một số bài tập liên quan.
<b>II- CHUẨN BỊ</b>

<i><b>1. Giáo viên</b></i>

 Sử dụng projector để trình bày các thí nghiệm hiện tượng tự cảm.
 Phiếu học tập.

<i><b>2. Học sinh</b></i>

Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động cảm ứng.
<b>III- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC</b>

<i>Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề vào bài mới</i>

Hoạt động của HS Hoạt động của GV Nội dung ghi bảng

- Nhận xét: Khi đóng khóa K,
đèn 1 sáng lên ngay, còn đèn
2 sáng lên từ từ.

GV tiến hành làm thí nghiệm:

-Quan sát hiện tượng xảy ra và
rút ra nhận xét.

- Đặt vấn đề: Như chúng ta đã
biết, khi có sự biến thiên từ
thơng qua mạch kín thì trong
mạch xuất hiện dịng điện
cảm ứng. Hiện tượng xuất
hiện dòng điện cảm ứng như
vậy gọi là hiện tượng cảm ứng
điện từ. Trong bài này, chúng

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

ta sẽ xét một loại hiện tượng
cảm ứng điện từ đặc biệt vừa
xảy ra trong thí nghiệm với
hai bóng đèn trên đây, là hiện
tượng tự cảm. Vậy hiện tượng
tự cảm xảy ra như thế nào,
nguyên nhân từ đâu. Hôm nay
ta sẽ đi tìm hiểu bài 25: “TỰ

<i><b>CẢM”</b></i> <b>Bài 25: TỰ CẢM</b>

<i>Hoạt động 2: Xét từ thông riêng của mạch kín</i>

Hoạt động của HS Hoạt động của GV Nội dung ghi bảng

- ¿<i>Li</i>
Trong đó:

+ L là độ tự cảm của (C) (<i>phụ</i>
<i>thuộc vào cấu tạo và kích </i>
<i>thước của mạch kín (C)).</i>Đơn
vị henry (H).

- Cảm ứng từ B trong long
ống dây điện chiều dài l, tiết
diện S gồm M vịng dây,
trong đó có dịng điện i chạy
qua, cho bởi công thức:

<i>B</i>=4<i>π .</i>10−7 <i>N</i>

<i>l</i> <i>i</i>

Lại có từ thơng qua ống dây
N vịng là:

¿<i>NBS</i>=4<i>π .</i>10−7<i>N</i>

2

<i>l</i> =<i>Li</i>
 Độ tự cảm:

<i>L</i>=4<i>π .</i>10−7<i>N</i>

2

<i>l</i> <i>S</i>

Giả sử có một mạch kín (C),
trong đó có dịng điện cường
độ i. Dòng điện i gây ra một
từ trường, từ trường này gây
ra một từ thông  qua (C)
được gọi là <i>từ thông riêng</i> của
mạch. Biểu thức nào thể hiện
từ thơng trên ?

- Hãy xem ví dụ và thiết lập
công thức

<i>L</i>=4<i>π .</i>10−7<i>N</i>

2

<i>l</i> <i>S</i>

I- Từ thông riêng của mạch

kín.

- Từ thơng riêng:
¿<i>Li</i>

- Độ tự cảm :
<i>L</i>=4<i>π .</i>10−7<i>N</i>

2

<i>l</i> <i>S</i>
Đơn vị: henry (H)

<i>Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện tượng tự cảm</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

- Hiện tượng cảm ứng điện từ
là hiện tượng cảm ứng điện từ
xảy ra trong một mạch có
dịng điện mà sự biến thiên từ
thông qua mạch được gây ra
bởi gây ra bởi sự biến thiện
của cường độ dòng điện trong
mạch.

- Khác nhau:

+ Đối với dòng điện một
chiều : hiện tượng tự cảm
thường xảy ra khi đóng mạch
(I tăng đột ngột) và khi ngắt

mạch (I giảm đột ngột).
+ Đối với dịng điện xoay
chiều: ln xảy ra hiện tượng
tự cảm vì dịng điện xoay
chiều có I biến thiên liên tục
theo thời gian.

- Khi xảy ra hiện tương tự
cảm dịng điện cảm ứng có tác
dụng cản trở nguyên nhân
sinh ra nó.

Thảo luận nhóm, đại diện
nhóm giải thích.

- Hiện tượng: đèn 1 sáng lên

- Phát biểu định nghĩa hiện
tượng tự cảm?

- Hiện tượng tự cảm có giống
nhau đối với dịng điện một
chiều và dịng điện xoay chiều
khơng?

Như vậy, hiện tượng tự cảm
xãy ra với mạch điện một
chiều biến thiên và các mạch
điện xoay chiều.

-Khi xảy ra hiện tượng tự
cảm, dịng điện cảm ứng có
tác dụng gì?

- Tiến hànhthí nghiệm 1

khi đóng K

u cầu HS quan sát hiện

II- Hiện tượng tự cảm
1. Định nghĩa

- Hiện tượng cảm ứng điện từ
là hiện tượng cảm ứng điện từ
xảy ra trong một mạch có
dịng điện mà sự biến thiên từ
thông qua mạch được gây ra
bởi gây ra bởi sự biến thiện
của cường độ dịng điện trong
mạch.

2. Một số ví dụ về hiện tượng
tự cảm.

<i>a) Ví dụ 1</i>

Dịng điện cảm ứng có chiều
ngược với chiều dịng điện
ban đầu qua ống dây.

<i>b) Ví dụ 2</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

ngay cịn đèn 2 sáng lên từ từ.
<i><b>Giải thích:</b></i>

Khi đóng khóa K, dịng diện
qua ống dây và 2 đèn tăng đột
ngột, từ thông qua ống dây
tăng đột ngột, trong ống dây
xảy ra hiện tượng tự cảm.
Suất điện động cảm ứng xuất
hiện có tác dụng chống lại
nguyên nhân sinh ra nó, nghĩa
là cản trở sự tăng của dịng
điện qua L. Do đó dịng điện
qua L và qua đèn 2 tăng lên từ
từ, không tăng nhanh như
dịng điện qua đèn 1.

- Hiện tượng: khi ngắt khóa
K, đèn sáng bừng lên trước
khi tắt.

<i><b>Giải thích:</b></i>

Khi ngắt khóa K dịng điện
qua đèn giảm đột ngột xuống
0, từ thông qua ống dây giảm
đột ngột, trong ống dây xảy ra
hiện tượng tự cảm, dòng diện

tự cảm có tác dụng chống lại
sự giảm từ thơng đó, do đó
dịng điện qua đèn tăng vọt
lên trước khi tắt.

tượng và giải thích.

<i>Gợi ý:</i>Xét sự biến thiên từ
thơng qua ống dây khi đóng
khóa K, dịng điện tự cảm có
tác dụng chống lại sự biến
thiên từ thơng đó sẽ tác dụng
lên đèn 2 như thế nào?

- Tiến hành thí nghiệm 2
Yêu cầu học sinh quan sát
hiện tượng và giải thích.

Khi ngắt khóa K
<i>Lúc đầu</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i>Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm suất điện động cảm ứng</i>

Hoạt động của HS Hoạt động của GV Nội dung ghi bảng
- Khi có hiện tượng tự cảm

xảy ra trong mạch điện thì
suất điện động cảm ứng xuất
hiện trong mạch được gọi là
<i>suất điện động tự cảm </i>.

<i>e_tc</i>=−<i>L</i> <i>∆i</i>

<i>∆ t</i>

- Suất điện động tự cảm có độ
lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên
của cường độ dòng điện trong
mạch.

<i>W</i>=1

2<i>L i</i>
2

- Định nghĩa suất điện động tự
cảm?

- Biểu thức tính suất điện
động tự cảm?

- Phát biểu độ lớn suất điện
động tự cảm.

- Công thức năng lượng từ
trường của ống dây tự cảm?

III- Suất điện động tự cảm.
1. Suất điện động tự cảm.

<i>e_tc</i>=−<i>L∆i</i>

<i>∆ t</i>

Suất điện động tự cảm có độ
lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên
của cường độ dòng điện trong
mạch.

2. Năng lượng từ trường của
ống dây tự cảm.

<i>W</i>=1

2<i>L i</i>
2

Hoạt động 5: Ứng dụng

Hoạt động của HS Hoạt động của GV Nội dung ghi bảng
- Hiện tượng tự cảm ứng dụng

trong các mạch điện xoay
chiều. Cuộn cảm là một phần
tử quan trọng trong các mạch
điện xoay chiều có mạch dao
động và các máy biến áp…

- Nêu một số ứng dụng của
hiện tượng tự cảm?

IV- Ứng dụng

Hiện tượng tự cảm ứng dụng
trong các mạch điện xoay
chiều. Cuộn cảm là một phần
tử quan trọng trong các mạch
điện xoay chiều có mạch dao
động và các máy biến áp…
<b>IV. RÚT KINH NGHIỆM</b>

<b>PHIẾU HỌC TẬP</b>

Câu 1: Từ thơng riêng của một mạch kín phụ thuộc vào:

A. cường độ dòng điện qua mạch. B. điện trở của mạch.
C. chiều dài dây dẫn. D. tiết diện dây dẫn.

Câu 2: Điều nào sau đây khơng đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây?

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

C. không phụ thuộc vào môi trường xung quanh. D. có đơn vị là H (henry).

Câu 3: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch
gây ra bởi

A. sự biến thiên của chính cường độ điện trường trong mạch.
B. sự chuyển động nam châm với mạch.

C. sự chuyển động của mạch với nam châm.
D. sự biến thiên từ trường của trái đất.

Câu 4: Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với
A. điện trở của mạch. B. từ thông cực đại qua mạch.

C. từ thông cực tiểu qua mạch.D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
Câu 5: Năng lượng của ống dây tự cảm tỉ lệ với

A. cường độ dịng điện qua ống dây.

B. bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.
C. căn bậc hai lần cường độ dịng điện trong ống dây.

D. một trên bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.

Câu 6: Một ống dây có tiết diện 10 cm2_{, chiều dài 20 cm và có 1000 vịng dây. Hệ số tự cảm}

của ống dây (khơng lõi, đặt trong khơng khí) là:

A. 0,2 <i>π</i> H. B. 0,2 <i>π</i> mH. C. 2 mH. D. 0,2 mH.
Câu 7: Một cuộn cảm có độ tự cảm 100 mH, trong đó có cường độ dòng điện biến thiên đều với
tốc độ 200 A/s. Suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn bao nhiêu?

A. 10 V. B. 20 V. C. 0,1 kV. D. 0,2 kV.

Câu 8: Dòng điện trong một cuộn cảm giảm đều từ 16 A đến 0 trong 0.01 s, suất điện động tự
cảm có độ lớn 64 V. Độ tự cảm của cuộn cảm đó là

A. 0,032 H.B. 0,04 H. C.0,25 H. D. 4 H.

Câu 9: Cuộn cảm có L= 2 mH, trong đó cường độ dịng điện 10 A. Năng lượng tích lũy trong

cuộn cảm đó là bao nhiêu?

A. 0,05 J. B.0,2 J.C.0,1 J. D. 100 J.

Câu 10: Một ống dây có cường độ 3 A chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng từ trường là 10
mJ. Nếu có một dịng điện 9V chạy qua thì nó tích lũy một năng lượng là:

</div>

<!--links-->