Giáo án Vật lý 11 Chương V: cảm ứng điện từ

âu hỏi 1,2.sgk
Cho HS thảo luận theo nhóm và đưa ra câu trả lời.
BTVN: Câu hỏi 3; Bài tập 1.sgk/196
Bài 41: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
I. Mục đích:
1. Kiến thức: 
- Nêu được bản chất của hiện tượng tự cảmkhi đóng mạch và ngắt mạch.
- Nắm được công thức xác định hệ số tư cảm của ống dây, CT xác định suất điện động tự cảm
2. Kĩ năng: 
+ Vận dụng được công thức xác định hệ số tư cảm của ống dây, CT xác định suất điện động tự cảm để giải các bài tập đơn giản trong sgk và sbt.
II. Chuẩn bị:
GV: 
Dụng cụ TN: chuẩn bị bộ TN 41.1 và 41.2.sgk/197
Nội dung ghi bảng:
Hiện tượng tự cảm:
TN1
TN2
Hiện tượng tự cảm: sgk/198
Suất điện động tự cảm
Hệ số tự cảm: 
* Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm đgl suất điện động tự cảm.
 F = Li (1)
L: hệ số tự cảm ( độ tự cảm)
i: cường độ dòng điện trong mạch đang xét
F: từ thông qua diện tích của mạch điện dang xét đó.
* Đơn vị độ tự cảm: trong hệ SI là H (đọc: Henri)
* BT tính hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí là: L = 4p.10-7n2V
n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống (n =N/l)
V: thể tích của ống.
b. Suất điện động tự cảm:
* Định nghĩa: sgk/198
*BT: từ (1) ÞDF= LDi và ec = -
Nên: etc = - L (2)
HS: ôn lại định luật Len –xơ về xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
III. Tổ chức hoạt động dạy –học:
1. Hoạt động 1: ( phút): Hiện tượng tự cảm
Hoạt động của học sinh 
Hoạt động của giáo viên
Hoạt đông theo nhóm:
-Bố trí sơ đồ TN dưới sự hướng dẫn của GV à chú ý lắng nghe câu hỏi.
-Vừa thực hành TN vừa quan sát .
-Đại diện nhóm trả lời
-Các nhóm khác có thể bổ sung, nếu cần: đèn Đ1 sáng lên ngay, đèn Đ2sáng từ từ (mặc dù điện trở thuần ở hai nhánh là giống nhau).
-Các nhóm đổi vị trí của hai bóng đèn và thực hiện đóng khoá K. 
-Quan sát hiện tượng và đưa ra nhận xét cho trường hợp này: Bóng đèn ở nhánh có ống dây sáng chậm hơn bóng đèn ở nhánh kia.
HS lắng nghe và ghi nhớ.
-Chú ý câu hỏi của GV, thảo luận nhanh theo nhóm để ỳim ra nguyên nhân.
- Đại diện nhóm trả lời.
- Các nhóm khác nhận xét và bổ sung.
- Thảo luận theo nhóm và đưa ra câu trả lời.
- Nhóm 1: Sauk hi đóng khoá K ít lâu thì độ sáng của của 2 đèn Đ1 và Đ2 lại như nhau.
- Nhóm 2: bổ sung: Hai bóng đèn sáng như nhau chứng tỏ suất điện động cảm ứng trong ống dây khi đó bằng không. Vì khi dòng điện trong các nhánh đạt đến giá trị không đổi thì từ thông qua ống dây cũng có giá trị không đổi, nên suất điện động cảm ứng trong ống dây bằng không. Do đó hai đèn có độ sáng như nhau.
* Lắp ráp và tiến hành TN theo nhóm.
- Quan sát hiện tượng xảy ra và trả lời.
- Đại diện nhóm 1 trả lời:Khi ngắt khoá K bóng đèn không tắt ngay mà loé sáng lên rồi mới tắt.
- Các nhóm lần lượt thay ống dây bằng điện trở R1 và ngắt khoá K.
- Quan sát hiện tượng xảy ra và các nhóm đưa ra nhận xét.
- Nhận xét: Lúc này bóng đèn tắt ngay mà không loé sáng lên rồi mới tắt như khi trong mạch có ống dây. 
- nghe lời dẫn của GV.
- Hs đứng tại chổ đọc định nghĩa theo y/c của GV.
TN1: Bố trí TN như sơ đồ 41.1-sgk
-Cho HS hoạt động theo nhóm: Hướng dẫn HS bố trí sơ đồ TN.
-Lưu ý HS chọn hai bóng neon Đ1, Đ2 giống nhau và điện trở thuần hai nhánh là như nhau.
- Khi đóng khoá K ta thấy hiện tượng sáng lên ở hai bóng đèn Đ1, Đ2 như thế nào? 
- Để khẳng định điều đó, GV gợi ý cho HS đổi vị trí của hai bóng đèn, rồi đóng khoá K như trên.
- Gọi HS nhận xét hiện tượng quan sát được
Kết luận: nghĩa là dòng điện ở nhánh đó tăng lên chậm hơn ở nhánh kia.
H: Nguyên nhân nào ngăn cản không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh?
- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS và đưa ra kết luận: Ống dây chính là nguyên nhân không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh chóng.
- Nêu câu C1.sgk
Gv tổng hợp và đánh giá câu trả lời của các nhóm
*TN2: cho HS tiến hành TN2 theo sơ đồ 41.2-sgk
-H: Khi ngắt khoá K, bóng đèn sáng như thế nào?
- Để chứng tỏ điều đó, Gv gơịi ý cho HS thay ống dây bằng điện trở R1 có giá trị bằng điện trở thuần của ống dây rồi ngắt K như trên..
- Đánh giá nhận xét của HS.
- Căn cứ và TN trên, GV đưa ra kết luận về định nghĩa hiện tượng tự cảm: sgk/198
- Gọi và HS đứng day đọc lại định nghĩa.
2. Hoạt động 2: ( phút): Suất điện động tự cảm
HS lên bảng ghi nhanh 2 CT:
-Cảm ứng từ của dòng điện tròn: B= 2p .10-7 I/R
-Cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây: B=4p.10-7 n I
_HS trả lời: B tỉ lệ với I
HS chú ý lắng nghe và tự chép vào vở theo GV.
HS tiếp thu và tự ghi vào vở.
* Hoạt động theo nhóm:
- các nhóm thảo luận nhanh để đưa ra phương án trả lời (làm vào giấy nháp).
- nhóm 1: một HS khá lên bảng trình bày
-Nhóm 2: bổ sung
Các nhóm còn lại nhận xét, hoặc đư a ra p/a khác mà nhóm đã thảo luận.
HS thảo luận theo bàn
HS trả lời câu C3
HS khác nhận xét và bổ sung.
Hs theo dõi kết luận của GV
Chú ý và ghi theo GV BT 41.3 vào vở.
ĐVĐ: Suất điện động xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
- Y/ cầu HS lên bảng viết các công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện tròn và trong ống dây.
- Nhận xét gì về mối quan hệ giữa B và I trong 2 CT trên?
_ Nhận xét thêm: Từ thôngF qua diện tích giới bởi mạch điện cũng tie lệ với I: F = Li
Với L: là hệ số tỉ lệ và đgl hệ số tự cảm (hay độ tự cảm).
 GV lưu ý với HS : CT 41.1.sgk không chỉ đúng cho hai trường hợp nêu trên mà còn đúng cho dòng điện có dạng khác nhau.
- GV thông báo cho HS CT 42.2.sgk ( viết lên bảng)
- Thông báo tiếp đơn vị của L, đồng thời giải thích: n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống; V: thể tích của ống.
* Nêu câu C2: Cho HS h/động theo nhóm.
- Gợi ý: Từ 41.1 Þ L = (*)
Nếu ống dây có N vòng và diện tích mỗi vòng dây là S thì: F = NBS
Nếu gọi l là chiều dài ống dây thì: F= nlBS= nBV
Theo 29.3: B=4p.10-7 n i.
Thay các BT và * Þ CT(41.2).
GV kiểm tra câu trả lời của HS và đư ra nhận xét.
Vận dụng: nêu câu C3
GV kết luận sau khi nghe các nhóm trình bày ý kiến của mình: chỉ áp dụng cho trường hợp ống dây không có lõi sắt, nghĩa là chỉ áp dụng cho hình 41.3a.
* GV thông báo nội dung suất điện động tự cảm như SGK, y/cầu HS về nhà học 
Hi BT 41.3 lên bảng. 
3. Hoạt động 3: ( phút): Củng cố và giao BTVN
- thực hiện theo y/c của GV
-Tất cả lấy vở gnháp ra làm bài.
- HS đứng lên trả lời và giải thích.
HS khác bổ sung
Cả lớp chú ý lắng nghe
Chép BTVN vào vở.
- Nêu bài tập 1.( Tr.199.sgk)
- Cho HS hoạt động đọc lập 
- Gọi HS đứng tại chổ nêu phương án trả lời và giải thích sự lựa chọn của mình.
Þ Đánh giá câu trả lời của HS
(GV có thể chuẩn bị thêm một số câu hỏi trace nghiệm và trình chiếu lên máy cho HS dễ theo dõi).
* Giao BTVN: bài 2,3.sgk/199
 Bài sbt/
Tiết 64: 	Bài 42	NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
I. Mục đích :
1. Kiến thức:
Hiểu được rằng từ trường mang năng lượng.
Viết được biểu thức năng lượng từ trường trong ống dây và biểu thức tính mật độ năng lượng từ trường.
2. Kĩ năng:
Vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện và biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường. vào việc giải các bài tập trong sgk v à sbt.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên: 
kiến thức và đồ dùng: chuẩn bị các TN hình 41.2/sgk.
nội dung ghi bảng:
Tiết 64: NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
1. Năng lượng của ống dây có dòng điện:
a. Nhận xét
b. Công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện
 W = L i2
2. Năng lượng từ trường
Năng lượng của ống dây chính là năng lượng từ trường trong ống dây đó:
 W = 107 B2V
Hay w = 107 B2 ; với W = w.V
với: w là mật độ năng lượng từ trường trong ống dây. 
2. H ọc sinh: Ôn l ại đ ịnh lu ật Len-x ơ v ề x ác đ ịnh chi ều c ủa d òng đi ện c ảm ứng
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC: 
1. Hoạt động 1: ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Trả lời:
1. L = 4p.10-7 n2V
L: hệ số tự cảm của ống dây dài đặt trong không khí.
n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống.
V: thể tích ống dây.
2. Suất điện động sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
 etc = - L 
- Nêu câu hỏi:
1. Hãy viết biểu thức xác định hệ số tự cảm của ống dây dài? Nêu rõ ý nghĩa của từng đại lượng trong biểu thức.
2. Suất điện động tự cảm là gì? viết BT xác định suất điện động tự cảm.
2. Hoạt động 2: ( phút) : Xác định công thức tính năng lượng của ống dây có dòng điện: 
HS theo dõi và suy nghĩ những v ấn đ ề GV nh ận xét .
Suy lu ận v ề n ăng l ư ợng l àm cho đ èn s áng l ên khi ng ắt kho á K trong TN 41.2/197
HS vi ết c ông th ức v ào v ở.
Nh ận x ét: 
Gv c ó th ể l àm l ại TN 2, ho ặc th ông qua TN đ ó để ch ứng t ỏ trong ống d ây c ó n ăng l ư ợng.
Gi úp HS suy lu ận ra r ằng: n ăng l ư ợng trong ống dây ch ính l à n ăng l ư ợng t ừ tr ư ờng.
C ông th ức: GV th ông b áo c ông th ức v à vi ết lên bẳng:
 W = L i2
3.Hoạt động 3 ( phút) : N ăng l ư ợng t ừ tr ư ờng
Ho ạt đ ộng theo nh óm:
Tất cả Hs đều phải làm vào vở n áp và thảo luận để đưa ra công thức.
HS1: đại diện nhóm 1 lên bảng viết ( nên gọi các HS khá).
HS2: nhóm khác: nhận xét và bổ sung
HS ghi bi ểu th ức 42.2 v ào v ở.
HS ghi bi ểu th ức 42.3v ào v ở.
Th ảo lu ận theo nh óm đ ưa ra ph ư ơng án tr ả l ời.
HS 3 tr ả l ời (đ ại di ện cho nh óm)
C ác nh óm kh ác bổ sung và nh ận x ét.
HS khắc sâu điều Gv vừa nêu.
GV n êu l ên v ấn đ ề h ư ớng d ẫn HS suy lu ận để r út ra kết lu ận r ằng n ăng l ư ư ọng trong ống d ây chính l à n ăng t ừ tr ư ờng.
N êu c âu h ỏi C1 ( c âu n ày kh ó n ên Gv c ó th ể chỉ n êu v à y êu c ầu đ ối v ới c ác HS kh á).
GV g ợi ý: thay 41.1 v ào 41.2Þ W = FI (*).
L ập lu ận t ư ơng t ự C2 b ài 41.sgk ta c ó: F = nBV
k ết h ợp (29.3) Þ i = 107
Thay t ất c ả v ào *, ta đ ư ợc (42.2)
GV: k ết lu ận ho ặc s ửa n êu HS vi ết sai.
Sau đ ó ghi bi ểu th ức 42.2 l ên b ảng
N ếu g ọi w l à m ật đ ộ n ăng l ư ợng t ừ tr ư ờng v à coi t ừ tr ư ờng trong ống d ây l à t ừ tr ư ờng đ ều, ta c ó: ( th ông b áo)
GV ghi BT 42.3 l ên b ảng.
Kh ắc s âu: n êu C2:
G ợi ý: k ết h ợp CT (8.4).sgk
T ổng h ợp c ác c âu tr ả l ời c ủa HS, đ ư ra k ết luận:
M ật đ ộ n ăng l ư ợng đi ện tr ư ờng bi ểu di ễn qua bình phương c ủa c ư ờng đ ộ đi ện tr ư ờng, c òn m ật đ ộ n ăn