Bài 31. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Vật lý 9
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆNTỪ
KIỂM TRA BÀI CŨ:
Câu1: 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
Trước giờ ta đã biết muốn có dòng điện ta phải dùng nguồn điện như pin, ắc-quy. Vừa qua ta cũng đã biết dòng điện sinh ra từ trường. Vậy không dùng nguồn điện(pin, acquy) 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 31: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆNTỪ
Nam châm
Cuộn dây
Tiết 33: Bài 31 - Hiện Tượng cảm ứng điện từ
Hình 31.1
HÃY QUAN SÁT VÀ NÊU CẤU TẠO CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
Cấu tạo của điamô gồm có những bộ phận nào?
Gồm: Núm, trục quay,nam châm vĩnh cửu, thanh sắt non, cuộn dây.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
1. Cấu tạo: Núm, trục quay,nam châm vĩnh cửu, thanh sắt non, cuộn dây.
2. Hoạt động: Khi quay núm của đinamô thì nam châm quay theo và đèn sáng
.
˜
˜


I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
2. Hoạt động :
1. Cấu tạo:
?. Liệu có phải nhờ nam châm mà ta tạo ra được dòng điện không?
Khi quay núm của đinamô thì nam châm quay theo và đèn sáng .
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
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Tiết 33: Bài 31 - Hiện Tượng cảm ứng điện từ
C2:
Đèn LED
Cuộn dây dẫn
Thí nghiệm 1:
Hình 31.2
TH3 : Di chuyển NC ra xa cuộn dây .
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.
Cách tiến hành
Tiết 33: Bài 31 - Hiện Tượng cảm ứng điện từ
C2:
Thí nghiệm 1:
Hình 31.2
TH1 : Di chuyển NC lại gần cuộn dây .
TH2 : Đặt NC đứng yên trước cuộn dây.
TH3 : Di chuyển NC ra xa cuộn dây .
Tiết 33: Bài 31 - Hiện Tượng cảm ứng điện từ
C2:
Đèn LED
Cuộn dây dẫn
Thí nghiệm 1:
Hình 31.2
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong các trường hợp:
+ Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.
+ Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Hình ảnh đường sức từ của nam châm vĩnh cửu
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 )
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
2. Hoạt động :
1. Cấu tạo:
II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN:
Dùng NC vĩnh cửu:
Thí nghiệm 1:
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong các trường hợp:
+ Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.
+ Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây
Đưa ống dây lại gần nam châm
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Đưa ống dây ra xa nam châm
Từ những kết quả trên ta có nhận xét:
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.)
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
2. Hoạt động :
1. Cấu tạo:
II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN:
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.)
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Dùng NC vĩnh cửu:
Thí nghiệm 1:
2. Dùng NC điện
Nam châm điện có thể tạo ra dòng điện hay không?
2.Dùng nam châm điện:
Thí nghiệm 2 : Đặt một NC điện nằm yên trước cuộn dây dẫn có đèn LED nói trên. Làm TN như hình 31.3 và trả lời C3
Hình 31.3
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Thí nghiệm 2:
Hình 31.3
Nam châm điện
Lõi sắt
C3 : Hãy làm TN để 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.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
K
Hình ảnh đường sức từ của nam châm điện
K
Tiến hành thí nghiệm 2:
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Đóng khoá K
Ngắt khoá K
Thí nghiệm 2:
Nhận xét 2:
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng và ngắt mạch của nam châm điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện của nam châm 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 0A 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 nên từ trường yếu đi rồi mất hẳn.
.

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
2. Hoạt động :
1. Cấu tạo:
II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN:
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.)
Thí nghiệm 1:
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Từ những kết quả trên ta có nhận xét: 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.
Thí nghiệm 2:
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.
Dòng điện được tạo ra trong hai thí nghiệm vừa rồi gọi là gì?
* Dòng điện được tạo ra nhờ nam châm gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Qua thí nghiệm 1 và 2, hãy cho biết khi nào xuất hiện dòng điện cảm ứng?
Khi đưa từ cực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu của ống dây hay trong thời gia dòng điện của nam châm điện biến thiên.
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?
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Hình 31.4
Hình 31.4
Quan sát thí nghiệm
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.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
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.
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ XE ĐẠP:
2. Hoạt động :
1. Cấu tạo:
II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN:
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.)
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.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Thí nghiệm 1:
Thí nghiệm 2:
III. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ:
1.Dùng NC vĩnh cửu:
2. Dùng NC điện:
Ghi nhớ:
♠ Có nhiều cách dùng nam châm để tạo ra dòng điện trong một cuộn dây dẫn kín. Dòng điện được tạo ra theo cách đó gọi là dòng điện cảm ứng.
♠ Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.