Giáo án và PPT Vật lí 12 kết nối bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

BÀI 16: TỪ THÔNG. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hãy cho biết có những cách nào làm cho số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Từ thông

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Thế nào là từ thông? Nêu công thức tính từ thông? Đơn vị đo từ thông là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Định nghĩa từ thông: từ thông dùng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích giới hạn đặt trong từ trường. 

- Công thức tính từ thông Φ từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường đều B: 

Φ = BScosα. 

- Đơn vị đo từ thông: weber (kí hiệu: Wb).

Hoạt động 2. Hiện tượng cảm ứng điện từ

GV đưa ra câu hỏi: Theo em, hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Hiện tượng cảm ứng điện từ tồn tại như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên.

Hoạt động 3. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Lenz.

HS cùng thảo luận và trả lời câu hỏi: Khi từ thông qua cuộn dây giảm (tăng), từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu sẽ như thế nào? Trình bày nội dung định luật Lenz.

Sản phẩm dự kiến:

- Khi từ thông qua cuộn dây  giảm, từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu cùng hướng.

- Khi từ thông qua cuộn dây tăng, từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu ngược hướng.

- Nội dung định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch kín đó.

………………………………………

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Khung dây kín đặt vuông góc với các đường sức của một từ trường đều, rộng. Trong trường hợp nào sau đây, từ thông qua khung dây không thay đổi ?

A. Khung dây chuyển động tịnh tiến với tốc độ tăng dần.

B. Khung dây quay quanh một đường kính của nó.

C. Khung dây đứng yên nhưng bị bóp méo.

D. Khung dây vừa chuyển động tịnh tiến, vừa bị bóp méo.

Câu 2: Giá trị tuyệt đối của từ thông qua diện tích S đặt vuông góc với cảm ứng từ B

A. tỉ lệ với số đường sức qua một đơn vị diện tích S.

B. tỉ lệ với độ lớn chu vi của diện tích S.

C. là giá trị của cảm ứng từ B tại nơi đặt điện tích S.

D. tỉ lệ với số đường sức qua diện tích S.

Câu 3: Từ thông có thể diễn tả

A. độ lớn của cảm ứng từ sinh ra bởi từ trường của một nam châm.

B. số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó trong từ trường.

C. độ mạnh, yếu của từ trường tại một điểm.

D. mật độ các đường sức từ của một từ trường đều.

Câu 4: Đơn vị đo của từ thông là gì?

A. Tesla (T).

B. Niuton (N).

C. Weber (Wb).

D. Vôn (V).

Câu 5: Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn được gọi là gì?

A. Hiện tượng cảm ứng điện từ.

B. Từ thông.

C. Lực từ.

D. Suất điện động cảm ứng.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS hoàn thành bài tập sau:

Câu 1: Cho một khung dây dẫn kín đồng chất, cứng, hình chữ nhật ABCD. Biết AB = a = 20 cm, BC = b = 10 cm. Khung dây dẫn được đặt trong từ trường đều sao cho cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Biết rằng trong khoảng thời gian Δt = 0,02 s, độ lớn cảm ứng từ B giảm đều từ B0 = 0,92 T đến B = 0,32 T. Tính độ lớn của suất điện động cảm ứng và xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây.

Câu 2: Một cuộn dây có 200 vòng có điện trở 2 Ω, diện tích mỗi vòng dây là 0,01 m2 được đặt cố định trong từ trường đều cho cho véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Biết cường độ dòng điện trong mạch là 0,3 A. Tìm tốc độ biến thiên cảm ứng từ qua mạch.