Giáo án Vật lí Lớp 11 - Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ - Võ Hồng Hạnh

GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Chương IV: Từ trường
Chủ đề: Từ thông - Cảm ứng điện từ (Bài 23)
I. Mục tiêu 
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ
- Kiến thức: Hệ thống hóa kiến thức nhằm giúp HS nắm vững kiến thức về Từ thông - Cảm ứng điện từ.
- Kỹ năng: Vận dụng được kiến thức về Từ thông - Cảm ứng điện từ để giải các bài tập ở các mức độ, giải thích được một số hiện tượng về điện từ.
- Thái độ: 
+ Tích cực, chủ động tham gia củng cố và vận dụng các kiến thức về Từ thông - Cảm ứng điện từ.
+ Tập trung trong làm việc cá nhân.
+ Hứng thú trong quá trình làm thí nghiệm.
2. Định hướng năng lực hình thành và phát triển cho học sinh 
Năng lực chia sẻ, trao đổi, thảo luận, trình bày, năng lực tính toán, dự đoán, rút ra kết luận khoa học, đánh giá kết quả và giải quyết vấn đề 
II. Chuẩn bị 
1. Giáo viên 
- Xem lại kiến thức Bài 23 về Từ thông - Cảm ứng điện từ - Vật lí lớp 11.
- Máy tính, phần mềm Sơ đồ tư duy.
- Giáo án điện tử, giáo án Word.
- Nam châm, cuộn dây ( có đèn led và không), điện kế G.
- Phiếu học tập cuối bài.
2. Học sinh 
- Xem lại kiến thức lớp 9, ôn lại kiến thức từ trường, xem trước Bài 23 về Từ thông - Cảm ứng điện từ - Vật lí lớp 11.
- Tích cực và chủ động tham gia vào các hoạt động học do giáo viên tổ chức.
- SGK, tập, bút....
III. Tổ chức các hoạt động học tập
- Dạy lớp truyền thống kết hợp thí nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, dùng phần mềm vẽ sơ đồ tư duy để hệ thống hóa kiến thức cho HS.
- Nêu vấn đề, gợi mở, vấn đáp qua việc cho HS thảo luận cá nhân, nhóm.
Tiến trình giảng dạy dự kiến
CÁC BƯỚC
HOẠT ĐỘNG
TÊN HOẠT ĐỘNG
THỜI LƯỢNG HOẠT ĐỘNG
KHỞI ĐỘNG
Hoạt động 1
- Ổn định lớp.
- Tạo tính huống có vấn đề vào bài mới.
5 phút
Hoạt động 2
- Tìm hiểu về định nghĩa của từ thông, biểu thức tính, đơn vị của từ thông.
- Tìm hiểu về từ thông phụ thuộc vào yếu tố nào?
7 phút
HÌNH THÀNH 
KIẾN THỨC
Hoạt động 3
- Tìm hiểu và tiến hành thí nghiệm với mạch kín (c).
- Tìm hiểu về hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Tìm hiểu về chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Junlenxo.
20 phút
LUYỆN TẬP CỦNG CỐ
Hoạt động 4
- Củng cố kiến thức về từ thông- hiện tường cảm ứng điện từ thông qua sơ đồ tư duy.
- Thực hiện làm phiếu học tập
10 phút
TÌM TÒI MỞ RỘNG KIẾN THỨC
Hoạt động 5
Giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà làm : 
+ Học sinh về tìm hiểu dinamo xe đạp. 
+ HS về nhà nghiên cứu tài liệu tìm hiểu nội dung định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng, xây dựng được các bước để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong một mạch kín.
3 phút
BƯỚC 1 : KHỞI ĐỘNG :
Hoạt động 1 : 
	Ổn định lớp, kiểm diện : giao cho cán bộ lớp.
	Tạo tình huống có vấn đề vào bài mới:
- Giáo viên đặt câu hỏi gợi mở vấn đề cần nghiên cứu : ở những bài học trước mà cụ thể hơn từ bài 19 : từ trường, các em đã được biết xung quanh một dây dẫn mang điện sẽ tồn tại một từ trường. Ta nói dòng điện gây ra từ trường. Ngược lại, từ trường có sinh ra dòng điện không? Nếu có thì trong điều kiện nào? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta đi vào Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ.
- Học sinh lắng nghe, tiếp thu vấn đề vào bài.
BƯỚC 2 : HÌNH THÀNH KIẾN THỨC :
Hoạt động 2 : 
	Giáo viên hướng dẫn 
I. Từ thông:
1.Định nghĩa từ thông :
Quan sát hình ta có mạch kín (c) diện tích là s, được dặt trong từ trường đều B và vecto pháp tuyến n.
Từ thông được tính theo công thức: F=BScosa
 Trong đó: B: độ lớn cảm ứng từ(đơn vị :T ) S: diện tích của mặt phẳng khung dây (đơn vị : m2) a là góc giữa pháp tuyến của mặt phẳng khung dây và B.
F: Từ thông (đơn vị : T.m2 hay kí hiệu Wb đọc vebe)
* Nếu khung dây có N vòng dây giống nhau quấn sát và cách điện nhau thì từ thông qua khung:F=NBScosa.
Đặt câu hỏi cho học sinh : nhìn vào biểu thức ta có cách nào làm thay đổi từ thông không? Từ thông phụ thuộc vào yếu tố nào?.
Từ thông phụ thuộc vào B, S, a. Muốn thay đổi từ thông ta có thể thay đổi một trong 3 đại lượng B, S, a; hoặc đồng thời thay đổi 2 trong 3 đại lượng trên hoặc cả 3 đại lượng.
Đặt câu hỏi cho học sinh : F=BScosa vậy khi nào từ thông âm khi nào ?. và từ thông có thể âm không?
Do B, S là đại lượng dương vậy từ thông Âm khi cosa <0 , góc a là góc .
❖Nếu00 0 ÞF>0❖Nếu900< a< 1800thìcosa< 0ÞF< 0(C)Bna(C)Bna
Đặcbiệt:
❖Nếua=0Þcosa=1ÞF= NBS ; Nếua= 900Þcosa=0 ❖ÞF= 0.
Hoạt động 3 :
Giáo viên tiến hành thì nghiệm học sinh quan sát 
Giới thiệu về dụng cụ thí nghiệm :
+ Nam châm thẳng chia 2 cực bắc nam.
+ Cuộn dây có gắng 2 đèn led.
+ Cuộn dây không có gắng led, chỉ đưa ra 2 cực.
+ Điện kế G.
Tiến hành TN với cuộn dây gắng led: khi cho khung dây đứng yên.Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần (C), sau đó ngừng dịch chuyển, rồi đưa nam châm ra xa khung dây. Cho nam châm và khung dây di chuyền cùng vận tốc, cùng chiều. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét tại sao đèn led sáng?. Gợi mở : đèn led sáng khi có cái gì chạy qua.? Các em có thể nhìn bóng đèn led trên trần. ở cuộn dây có 2 led thì khi nam châm lại gần thì led màu .sẽ sáng trước và ngược lại led màu sẽ sáng trước?.
Tiến hành TN với cuộn dây không led: khi cho khung dây đứng yên.Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần (C), sau đó ngừng dịch chuyển, rồi đưa nam châm ra xa khung dây. Cho nam châm và khung dây di chuyền cùng vận tốc, cùng chiều .Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét độ lệch của kim điện kế và chiều của kim điện kế.
Kết luận về hiện tượng quan sát được:
+ Khi cho nam châm dịch chuyển lại gần (C ) thì đèn led màu sáng trước, khi ra xa đèn led màu .sáng trước.
+ Khi cho nam châm dịch chuyển lại gần (C) thì thấy kim điện kế: lệch sang .
+Khi ngừng dịch chuyển nam châm thì kim điện kế: chỉ số 0, đèn led không sáng.
+ Khi cho nam châm dịch chuyển ra xa (C)thì thấy kim điện kế: lệch sang .
Giải thích kết quả thu được:
+ Khi đưa nam châm SN dịch chuyển lại gần ( C) thì số đường sức qua khung dây sẽ tăng do đó từ thông qua khung tăng nên trong khung dây (C) xuất hiện dòng điện i.
+ Khi ngừng dịch chuyển nam châm thì số đường sức qua khung dây sẽ.không đổi do đó từ thông qua khung không đổi nên trong khung dây (C) không có dòng điện i.
+ Khi đưa nam châm dịch chuyển ra xa (C) thì số đường sức qua khung dây sẽ giảm do đó từ thông qua khung giảm nên trong khung dây ( C) xuất hiện dòng điện i.
Khi nào thì xuất hiện dòng điện trong mạch kín (C)?.
Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên.
Cho học sinh quan sát video để quan sát hiện tượng rõ hơn.
II. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1.Thí nghiệm:
2. Kết luận:
+ Tất cả các thí nghiệm trên đều có một đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên.
+ Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) 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.
BƯỚC 3 LUYỆN TẬP CỦNG CỐ:
Hoạt động 4:
Đưa ra sơ đồ tư duy:
Cho học sinh xem 1 số video về sản xuất điện từ nam châm.
Phiếu học tập : 
Câu 1. Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là gì?
A. T. B. m2. C. T/m2. D. Wb.
Câu 2. Điều nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng cảm ứng điện từ?
A. Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, từ trường có thể sinh ra dòng điện.
B. Dòng điện cảm ứng có thể tạo ra từ từ trường của dòng điện hoặc từ trường của nam châm vĩnh cửu.
C. Dòng điện cảm ứng trong mạch chỉ tồn tại khi có từ thông biến thiên qua mạch.
D. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín nằm yên trong từ trường không đổi.
Câu 3. Véc tơ pháp tuyến của diện tích S là véc tơ
A. Có độ lớn bằng 1 đơn vị và có phương vuông góc với diện tích đã cho.
B. Có độ lớn bằng 1 đơn vị và song song với diện tích đã cho.
C. Có độ lớn bằng 1 đơn vị và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.
D. Có độ lớn bằng hằng số và tạo với diện tích đã cho một góc không đổi.
Câu 4. Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc yếu tố nào sau đây?
A. Độ lớn cảm ứng từ.	
B. Nhiệt độ môi trường.
C. Góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ.	
D. Diện tích đang xét.
BƯỚC 4 TÌM TÒI MỞ RỘNG KIẾN THỨC 
Hoạt động 5:
 Nhiệm vụ giao về nhà 
+ Học sinh về tìm hiểu dinamo xe đạp. 
+ HS về nhà nghiên cứu tài liệu tìm hiểu nội dung định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng, xây dựng được các bước để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong một mạch kín.
Bài tập tự luận (giao về nhà): 
Một vòng dây có diện tích 0,04 m2 nằm trong từ trường đều; vecto cảm ứng từ có độ lớn 1,2 T được đặt sao cho các đường sức vuông góc với mặt khung dây.
a) Tính độ lớn của từ thông qua khung dây đó?
b) Nếu vòng dây dẫn trên gồm 10 vòng dây được quấn nối tiếp và cách điện với nhau, thì từ thông qua khung dây đó bằng bao nhiêu?.