Bài giảng Vật lí Khối 11 - Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ (Bản chuẩn kĩ năng)

Chào mừng quý thầy cô đến dự tiết hội giảng của lớp 11a4 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
* CÂU HỎI: 
 Định nghĩa từ trường, đường sức từ ? 
- Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian xung quanh một nam châm hay một dòng điện mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong nó. 
 Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó. 
Bài 23 : Từ thông  cảm ứng điện từ 
 Nhà vật lý người Anh 
Michael Faraday ( 1791-1867) 
 Trong 
điều kiện nào 
 từ trường 
gây ra 
dòng điện ? 
S 
n 
B 
 = BScos 
 
I- TỪ THÔNG 
 1. Định nghĩa 
Vẽ véc tơ pháp tuyến vuông góc với mặt phẳng vòng dây 
 n 
α là góc hợp bởi n và B 
T ừ thông qua diện tích S là Φ 
Xét một mặt phẳng giới hạn bởi diện tích S đặt trong từ trường đều B . 
  > 0 
  < 0 
n 
S 
 
B 
n 
S 
B 
 
 Xeùt caùc tröôøng hôïp khaùc nhau cuûa goùc : 
  = 0 
 = BScos 
S 
n 
B 
 
 Xeùt caùc tröôøng hôïp khaùc nhau cuûa goùc : 
  = -BS 
 = 0 
  max = BS 
 = BScos 
S 
n 
B 
S 
n 
B 
Nhận xét : Từ thông là đại lượng đại số , có dấu phụ thuộc vào việc chọn chiều của vectơ n 
 = BScos 
 2. Đơn vị từ thông 
 * Khi  = 0 0 , cos  =1 thì  max = BS 
 nếu S = 1m 2 , B = 1T thì  = 1 Wb 
 1Wb = 1T.1m 2 = 1T.m 2  * Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe (Wb) 
3 . Ý nghĩa từ thông 
Chọn 
thì: 
Đẳng thức trên gợi ý đưa ra quy định là vẽ các đường sức từ sao cho số đường sức xuyên qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với đường sức thì bằng trị số của cảm ứng từ B. Vậy, từ thông bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức. 
Ý nghĩa: 
Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó. 
Có thể thay đổi từ thông bằng cách nào? 
* CÁC CÁCH LÀM BiẾN ĐỔI TỪ THÔNG 
thay đổi 
+ Chỉ thay đổi B+ Chỉ thay đổi S 
+ Chỉ thay đổi+ Thay đổi đường B,S, 
1 cách hợp lí 
Ii. HiỆN TƯợNG CẢM Ứng điện từ 
1. Thí nghiệm :  a) Thí nghiệm 1: - Dụng cụ: 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
THPT NGÔ QUYỀN 
= 1 ┴ 
mA kế 
Ống dây 
N 
S 
Nam châm 
- Tiến hành 
Khi nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây thì kim miliAmpe kế thế nào? 
Kim miliAmpe kế lệch khỏi vị trí số 0 chứng tỏ trong mạch kín xuất hiện dòng điện 
14 
N 
S 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
THPT NGÔ QUYỀN 
= 1 ┴ 
S ố đường sức từ qua ống dây 
Nam châm chuyển động lại gần ống dây 
I 
I 
Nam châm dịch ra xa ống dây 
15 
N 
S 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
= 1 ┴ 
Số đường sức từ qua ống dây 
THPT NGÔ QUYỀN 
I 
I 
Vậy dòng điện trong ống dây xuất hiện khi nào ? 
Khi có chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây 
b) Thí nghiệm 2: -Dụng cụ 
Nam châm điện 
Tr­êng ®¹i häc s­ ph¹m th¸I nguyªn 
Khoa vËt lÝ 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
= 1 ┴ 
THPT NGÔ QUYỀN 
mA kế 
Ống dây 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0:12 V 
POWER 
10 
DC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
AC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
10 
Biến trở 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0:12 V 
POWER 
10 
DC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
AC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
10 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
0:6 mA 
mA 
= 1 ┴ 
Thí nghiệm đóng, ngắt mạch điện 
THPT NGÔ QUYỀN 
Vậy dòng điện trong ống dây xuất hiện khi nào ? 
Do cường độ dòng điện qua nam châm điện thay đổi 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0:12 V 
POWER 
10 
DC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
AC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
10 
Tr­êng ®¹i häc s­ ph¹m th¸I nguyªn 
Khoa vËt lÝ 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
= 1 ┴ 
THPT NGÔ QUYỀN 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
0 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
0 
B 
c) Thí nghiệm 3 
Nhận xét: Khi quay vòng dây, xung quanh một trục song song với mặt phẳng chứa vòng 
dây hoặc bóp méo vòng dây thì trong vòng dây cũng xuất hiện dòng điện 
Vậy nguyên nhân làm 
 xuất hiện dòng điện 
trong ống dây ở các 
 thí nghiệm trên là gì? 
Thí nghiệm 1: 
 * Phân tích các thí nghiệm trên 
23 
N 
S 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
THPT NGÔ QUYỀN 
= 1 ┴ 
S ố đường sức từ qua ống dây 
I 
I 
24 
N 
S 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
mA 
0:6 mA 
= 1 ┴ 
Số đường sức từ qua ống dây 
THPT NGÔ QUYỀN 
I 
I 
 * Phân tích các thí nghiệm trên 
Thí nghiệm 2: 
Em có nhận xét gì về số đường sức từ xuyên qua ống dây khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa vòng dây? 
Khi đưa nam châm lại gần ống dây thì số đường sức từ tăng, khi đưa nam châm ra xa ống dây thì số đường sức từ giảm 
Kết luận: Đưa nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây: 
số đường sức từ qua ống dây tăng hoặc giảm 
 * Phân tích các thí nghiệm trên 
→ I ≠ 0 
→  qua ống dây tăng hoặc giảm 
Khi đóng khoá K thì có đường sức từ xuyên qua ống dây, khi mở K thì đường sức từ biến mất 
Em có nhận xét gì về số đường sức từ xuyên qua ống dây khi đóng hoặc mở khoá K ở nam châm điện? 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0 
2 
4 
6 
8 
10 
12 
V 
0:12 V 
POWER 
10 
DC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
AC 
0 
6 
4 
8 
+ 
- 
10 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
0:6 mA 
mA 
= 1 ┴ 
Thí nghiệm đóng, ngắt mạch điện 
THPT NGÔ QUYỀN 
 Kết luận: Đóng hoặc mở khoá K: I qua nam châm điện thay đổi → số đường sức từ qua ống dây thay đổi 
→  qua ống dây thay đổi 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
0 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
0 
B 
Thí nghiệm 3: 
Thí nghiệm 3: 
Kết luận: Khi quay vòng dây quanh trục song song với mặt phẳng chứa vòng dây hoặc bóp méo vòng dây thì số đường sức từ qua vòng dây thay đổi 
→  qua vòng dây thay đổi 
2. Kết luận 
Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện g ọi là dòng điện cảm ứng. 
 Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín 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. 
ứng dụng 
Máy phát điện xoay chiều 1 pha 
Củng cố 
Định nghĩa từ thông, biểu thức, đơn vị, ý nghĩa. 
S 
n 
B 
= BScos  
 (Wb) (T)(m 2 ) 
 
α là góc hợp bởi n và B 
T ừ thông qua diện tích S là Φ 
Từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
Dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó. 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Cho véc tơ pháp tuyến n của diện tích S vuông góc với đường cảm ứng từ B. Khi độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần thì từ thông qua S: 
A. Tăng 2 lần 
B. Giảm 2 lần 
C. Tăng 4 lần 
D. Bằng 0 
  = 0 
S 
 n 
B 
 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Moät khung daây hình chöõ nhaät kích thöôùc 3cm x 4cm, ñaët trong töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 5.10 -4 T. Veùctô caûm öùng töø hôïp vôùi maët phaúng khung moät goùc 30 o. Tính töø thoâng qua khung daây daãn ñoù. 
A. 3.10 -7 (Wb) 
B. 5,2 .10 -7 (Wb) 
C. 4,2. 10 -7 (Wb) 
D. 6.10 -7 (Wb) 
B 
 
n 
S 
Baøi 1. 
Khung daây ñaët trong töø tröôøng ñeàu. Hoûi coù doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong khung trong caùc tröôøng hôïp sau : 
O’ 
O 
a). Khung ñang chuyeån ñoäng tònh tieán trong 
 töø tröôøng ñeàu ? 
b). Khung ñang quay quanh truïc OO’ ? 
c). Khung ñang bò boùp meùo ? 
a). Khoâng coù! 
b). Coù. 
c). Coù 
Baøi 2 : 
 Moät hình chöõ nhaät kích thöôùc 3cm  4cm ñaët trong töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 5.10 -4 T. Vectô caûm öùng töø hôïp vôùi maët phaúng moät goùc 30 0 . Töø thoâng qua dieän tích ñoù laø: 
a). 
= 
 
b). 
= 
 
c). 
= 
 
d ). Moät ñaùp soá khaùc. 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
- Làm vào vở bài tập các câu hỏi và bài tập trang 147-148 sách giáo khoa. 
- Chuẩn bị phần III, IV để học tiết sau. 
Cảm ơn quý thầy cô 
và các em 
đã lắng nghe!