Bài 31. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Môn Vật lí lớp 9
Tiết 31
Hiện tượng cảm ứng điện từ
Nhiệt liệt chào mừng các thầy, cô giáo về dự tiết học ngày hôm nay!
Câu 1: Phát biểu qui tắc nắm tay phải và qui tắc bàn tay trái.
Trả lời
Qui tắc nắm tay phải :
Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
Qui tắc bàn tay trái :
Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ
Câu 2. Trong các hình vẽ sau hình vẽ nào thể hiện đúng chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường của nam châm ?
S
N
N
S
+
N
S
S
N
+
Hình A
Hình B
Hình D
Hình C
Hình D
Câu 3: Xác định tên các từ cực của nam châm điện và chiều của lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy từ trong ra ngoài như hình vẽ.
S
N
I
? Nêu qui tắc mà em đã áp dụng để xác định tên các cực từ của nam châm điện và qui tắc xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn?
Trả lời:
- Xác định cực từ của nam châm điện bằng qui tắc nắm tay phải.
- Xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn bằng qui tắc bàn tay trái.
Bài 31: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆNTỪ
Chúng ta đã biết muốn có dòng điện ta phải có nguồn điện như pin, ắc - quy. Ta cũng đã biết dòng điện sinh ra từ trường . Vậy khi không dùng nguồn điện mà dùng từ trường ta có thể tạo ra dòng điện được không ?
Để trả lời câu hỏi trên ta hãy cùng nhau tìm hiểu bài học
I. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®inam« xe ®¹p
1. Cấu tạo:
Quan sát hình vẽ nêu cấu tạo của đinamô xe đạp
1. Cấu tạo:
2. Hoạt động :
Đinamô xe đạp
N
S

Liệu có phải nhờ nam châm mà ta tạo ra được dòng điện không?
II. Dùng nam châm để tạo ra dòng điện
1. Dùng nam châm vĩnh cửu:
Thí nghiệm 1: Dụng cụ gồm một cuộn dây dẫn nối với 2 đèn LED mắc song song ngược chiều nhau và một nam châm vĩnh cửu. Bố trí và làm TN như hình 31.2 rồi trả lời câu hỏi C1
Hình 31.2

1. Dùng nam châm vĩnh cửu:
Thí nghiệm 1: Dụng cụ gồm một cuộn dây dẫn nối với 2 đèn LED mắc song song ngược chiều nhau và một nam châm vĩnh cửu. Bố trí và làm TN như hình 31.2 rồi trả lời câu hỏi C1
Hình 31.2

C1:Tìm hiểu xem dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp nào dưới đây:
+ TH1 : Di chuyển NC lại gần cuộn dây.
+ TH2 : Đặt NC đứng yên trước cuộn dây.
+ TH3 : Đặt NC đứng yên trong cuộn dây.
+ TH4 : Di chuyển NC ra xa cuộn dây .
C2: Trong TN trên nếu để NC đứng yên và cho cuộn dây chuyển động lại gần hay ra xa NC thì trong cuộn dây có xuất hiện dòng điện không ?
( Hãy dự đoán trước và làm TN kiểm tra sau rồi nêu nhận xét chung )
Nhận xét 1:
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa NC lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại ( Có sự chuyển động tương đối giữa NC và cuộn dây.)

2. Dùng nam châm điện:
Thí nghiệm 2 :
Đặt một NC điện nằm yên trước cuộn dây dẫn có 2 đèn LED nói trên. Hãy làm TN H.31.3 và trả lời C3
Hình 31.3
2. Dùng nam châm điện:
Thí nghiệm 2 :
Đặt một NC điện nằm yên trước cuộn dây dẫn có 2 đèn LED nói trên. Hãy làm TN H.31.3 và trả lời C3
Hình 31.3
Đóng K

+
-
K
2. Dùng nam châm điện:
Thí nghiệm 2 :
Đặt một NC điện nằm yên trước cuộn dây dẫn có 2 đèn LED nói trên. Hãy làm TN H.31.3 và trả lời C3
Hình 31.3

Đóng K
+
-
K
C3 : Hãy xác định trong những trường hợp nào dưới đây xuất hiện dòng điện trong cuộn dây dẫn có đèn LED?
TH1 :Trong khi đóng mạch điện của NC điện.
TH2 : Khi dòng điện qua NC đã ổn định.
TH3 : Trong khi ngắt mạch điện của NC điện.
TH4 : Sau khi ngắt mạch điện của NC điện.
Nhận xét 2:
Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng và ngắt mạch của NC điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện qua NC điện biến thiên.
Hãy cho biết khi đóng hay ngắt mạch điện được mắc với NC điện thì từ trường của NC thay đổi như thế nào?


TRẢ LỜI:
Khi đóng mạch điện cường độ dòng điện
tăng từ 0(A) đến một giá trị ổn định nên từ trường
mạnh dần lên rồi đạt sự ổn định.
Khi ngắt mạch điện cường độ dòng điện
giảm từ một giá trị ổn định
đến 0(A) nên từ trường yếu đi rồi mất hẳn.


Trả lời:
- Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa NC lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây hoặc khi ta đưa một đầu cuộn dây lại gần hay ra xa nam châm ( Có sự chuyển động tương đối giữa NC và cuộn dây.)
- Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng và ngắt mạch của NC điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện qua NC điện biến thiên.
? Qua các thí nghiệm trên em hãy cho biết dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong những trường hợp nào?
- Dòng điện xuất hiện trong hai trường hợp trên gọi là gì?
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện như trên gọi là hiện tượng gì?
III. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ:
C4: Trong TN Hình 31.2 nếu cho NC quay quanh một trục thẳng đứng ( Hình 31.4 ) thì có hiện tượng gì xảy ra trong cuộn dây ? Hãy dự đoán kết quả và làm TN kiểm tra.
Dự đoán:
Có hay không có dòng điện xuất hiện trong cuộn dây?
Dòng điện xuất hiện như trên gọi là dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ .
Làm TN kiểm tra : Dùng thanh NC có trục quay và bố trí TN như hình 31.4.
Hình 31.4
Làm TN kiểm tra : Dùng thanh NC có trục quay và bố trí TN như hình 31.4.
KẾT QUẢ: Có dòng điện xuất hiện trong cuộn dây ( Vì đèn LED sáng )
Hình 31.4


C5 : Trả lời câu hỏi
“ Liệu có phải nhờ NC mà ta tạo ra được dòng điện không? ”
Trả lời :
Đúng là nhờ NC mà ta có thể tạo ra được dòng điện hay nhờ từ trường mà ta có thể tạo ra được dòng điện.
( Xem thêm phần Có thể em chưa biết)
THÔNG TIN VỀ THUẬT NGỮ MỚI
Dòng điện xuất hiện như hai trường hợp trên gọi là

DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
? Em hãy cho biết dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong những trường hợp nào?
- Dòng điện xuất hiện trong hai trường hợp trên gọi là gì?
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện như trên gọi là hiện tượng gì?
- Dòng điện xuất hiện như trên gọi là dòng điện cảm ứng.
- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ .
Trả lời:
- Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa NC lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây hoặc khi ta đưa một đầu cuộn dây lại gần hay ra xa nam châm
( Có sự chuyển động tương đối giữa NC và cuộn dây.)
- Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng và ngắt mạch của NC điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện qua NC điện biến thiên.
1. Cách làm nào dưới đây có thể tạo ra dòng điện cảm ứng?
A. Nối 2 cực của pin vào hai đầu cuộn dây dẫn.
B. Nối 2 cực của nam châm vào hai đầu cuộn dây dẫn.
C. Đưa một cực của ắc - quy từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín.
D. Đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín.

2. Ngoài những cách như SGK còn những cách nào khác có thể dùng nam châm hoặc nam châm điện để tạo ra dòng điện ?
Trả lời:
- Với nam châm vĩnh cửu: để nam châm đứng yên cho cuộn dây quay trước nam châm
- Với nam châm điện: đóng công tắc mạch điện của nam châm, dùng biến trở thay đổi cường độ dòng điện trong mạch.
VỀ NHÀ

Chép và học phần GHI NHỚ.

Làm các BT 31.2, 31.3, 31.4 SBT.

Xem trước bài 32.
Chúng ta vừa biết dùng nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện có thể tạo ra dòng điện cản ứng trong cuộn dây dẫn kín. Sự xuất hiện dòng điện không phụ thuộc vào loại nam châm hoặc trạng thái chuyển động của nó. Vậy điều kiện chung nào là điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng ?
xin chân thành cám ơn
các thầy cô giáo
và các em học sinh đã về dự tiết học !