Giáo án Vật lí Lớp 11 - Bài 24: Suất điện động cảm ứng

Bài 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ
a) Kiến thức
- Phát biểu được khái niệm từ thông,ý nghĩa từ thông và viết được công thức tính từ thông.
- Nếu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng và suất điện động cảm ứng.
- Phát biểu được khái niệm hiện tượng cảm ứng điện từ .
- Phát biểu được định luật Len-xơ.
- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây vè hiện tượng cảm ứng điện từ .Viết được công thức xác định suất điện động cảm ứng.
b) Kỹ năng
- Vận dụng được định luật Len-xơ để tìm ra chiều dòng điện cảm ứng trong một số trường hợp.
- Vận dụng được công thức xác định suất điện động cảm ứng.
- Vận dụng giải được các bài tập luyện tập.
- Đọc,hiểu tài liệu ( SGK ).
c) Thái độ
- HS hứng thú trong học tập, tích cực làm thí nghiệm,yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp của Vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học.
- Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong công việc học tập môn Vật lí, cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được.
- Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lí vào đời sống
- Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức.
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua các câu lệnh mà GV đặt ra, tóm tắt các thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau .
- Năng lực quan sát : làm thí nghiệm, thiết lập công thức.
- Năng lực trao đổi thông tin: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm.
- Năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và an toàn thí nghiệm.
- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin.
II. CHUẨN BỊ
1)Giáo viên:
- Chuẩn bị máy tính,slide.
- Chuẩn bị phiếu học tập.
- Tổ chức chia lớp thành các nhóm học tập phù hợp.
- Phấn màu,thước kẻ,SGK giáo viên.
- Một số bài tập vận dụng.
2)Học sinh:
- Ôn lại khái niệm về từ thông, công thức tính từ thông, định luật Len-xơ,dòng điện Fu-Cô. 
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp 
- Thực hiện các nhiệm vụ học tập được giao.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐộNG HỌC CỦA HỌC SINH
1. Hướng dẫn chung
- Chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian sau:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
- Tạo tình huống có vấn đề về.
7 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong mạch kín.
15 phút
Hoạt động 3
Tìm hiểu mối quan hệ giữa suất điện động tự cảm và định luật Len-xơ.
8 phút
Hoạt động 4
Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ.
9 phút
Luyện tập
Hoạt động 5
Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng.Bài tập về cảm ứng điện từ.
5 phút
Vận dụng, tìm tòi mở rộng.
Hoạt động 6
Tìm hiển ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.
1 phút
2. Tổ chức từng hoạt động:
Hoạt động 1(Khởi động) : Tạo tình huống có vấn đề
a) Mục tiêu
- Tạo mối liên hệ giữa kiến thức hiện có của học sinh và kiến thức mới.
b) Nội dung hoạt động
- Giáo viên đặt vấn đề : Ở bài trước chúng ta đã đi khảo sát hiện tượng cảm ứng điện từ chủ yếu là về mặt định tính còn về mặt định lượng thì cường độ dòng điện được xác định như thế nào, ta sẽ tìm hiểu qua bài học hôm nay.
c) Tổ chức hoạt động:
- GV đặt vấn đề bằng cách, đặt câu lệnh như trên và yêu cầu HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, thực hiện nhiệm vụ được chuyển giao.
- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, độc lập suy nghĩ và ghi vào vở ý kiến của mình. Sau đó thảo luận nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm về những dự đoán này.
d) Sản phẩm hoạt động:
- Kích thích sự tò mò, hứng thú của học sinh vào bài học mới .
e) Đánh giá:
- GV theo dõi cá nhân HS, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 2 ( Hình Thành Kiến Thức): Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong mạch kín.
a) Mục tiêu hoạt động
- Hiểu được định nghĩa suất điện động cảm ứng.
- Phát biểu được độ lớn suất điện động và nêu ra được biểu thức.
b) Nội dung hoạt động
* Định nghĩa
- HS đọc SGK và nêu ra được định nghĩa suất điện động cảm ứng:
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòn gđiện cảm ứng trong mạch kín
- Trả lời câu hỏi C1 trong SGK/149
* Định luật Fa-ra-đây
- Lập luận để đưa ra biểu thức tính suất điện động cảm ứng và phát biểu.
- Yêu cầu học sinh tìm ra mối liên hệ giữa suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên từ thông qua mạch.
ec=-∆Ф∆t
- Độ lớn:
ec=∆Ф∆t
- Phát biểu: Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.
- Trả lời C2 trong SGK/150
c) Tổ chức hoạt động
- GV đặt vấn đề bằng cách, đặt hai câu hỏi lệnh như trên và yêu cầu HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, thực hiện nhiệm vụ được chuyển giao.
- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, độc lập suy nghĩ và ghi vào vở ý kiến của mình.
d) Sản phẩm mong đợi
- Suất điện động cảm ứng ec=-∆Ф∆t
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
e) Đánh giá
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 3: Tìm hiểu mối quan hệ giữa dòng điện suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ.
a) Mục tiêu hoạt động
- Định luật Len-xơ nói lên điều gì?
b) Nội dung của hoạt động
- Làm thí nghiệm và trả lời câu hỏi C3 trong SGK/151
- GV cho HS quan sát thí nghiệm và yêu cầu HS ghi nhiệm vụ,trả lời câu hỏi và chuyển giao vào vở, thực hiện nhiệm vụ được chuyển giao.
- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, độc lập suy nghĩ và ghi vào vở ý kiến của mình. Sau đó thảo luận nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm về những dự đoán này.
c) Sản phẩm hoạt động:
- HS báo cáo kết quả và ghi nội dung vào vở.
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn
d) Đánh giá:
- GV theo dõi cá nhân HS, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép)
Hoạt động 4: Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ
a) Mục tiêu hoạt động:
- Hiểu được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ?
b) Nội dung hoạt động:
Câu hỏi: Lập luận để nêu ra được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ?
Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hóa cơ năng thành điện năng.
c) Tổ chức hoạt động
- GV đặt vấn đề bằng cách, đặt câu hỏi lệnh như trên và yêu cầu HS ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, thực hiện nhiệm vụ được chuyển giao.
- GV cho học sinh quan sát thí nghiệm và HS chú ý ,kết hợp với SGK để trả lời được nhiệm vụ mà giáo viên đã đưa ra.
d) Sản phẩm mong đợi
- Ghi nội dung vào vở.
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
e) Đánh giá
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 5: Luyện tập
a) Mục tiêu hoạt động:
- Hệ thống kiến thức của bài học và luyện tập.
b)	Nội dung hoạt động
- Giáo viên tóm tắt những kiến thức cơ bản.
- Giáo viên cho HS luyện tập một số bài tập và câu hỏi.
Câu 1. Suất điện động cảm ứng là suất điện động
A. Sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
B. Sinh ra dòng điện trong mạch kín.
C. Được sinh bởi nguồn điện hóa học.
D. Được sinh bởi dòng điện cảm ứng.
Câu 2. Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ
A. Hóa năng.
B. Cơ năng
C. Quang năng
D. Nhiệt năng.
Câu 3. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với
A. Diện tích của mạch
B. Độ lớn từ thông qua mạch.
C. Điện trở của mạch.
D.Tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy.
Câu 4. Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn độ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5 s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là
A. 240mV.
B. 240 V.
C. 2,4 V.
D. 1,2 V.
Câu 5. Một khung dây được đặt cố định trong từ trường đều mà cảm ứng từ có độ lớn ban đầu xác định. Trong thời gian 0,2 s từ trường giảm đều về 0 thì trong thời gian đó khung dây xuất hiện suất điện động với độ lớn 100 mV. Nếu từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,5 s thì suất điện động trong thời gian đó là
A. 2,5V.
B. 250 mV.
C. 40mV.
D. 20 mV.
c) Tổ chức hoạt động:
- Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ ( câu hỏi,bài tập).
- Học sinh ghi nhiệm vụ vào vở,đọc sách giáo khoa hoàn thiện kết quả, ghi vào vở ý kiến của mình. Sau đó được thảo luận nhóm với các bạn xung quanh bằng cách ghi lại các ý kiến của bạn khác vào vở của mình.
- Trong quá trình hoạt động, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời khi các em cần hổ trợ. Ghi nhận kết quả làm việc của cá nhân học sinh. Sau cùng, giáo viên hệ thống và cùng học sinh chốt kiến thức.
d) Sản phẩm hoạt động:
- Báo cáo hoạt động của nhóm và các phương án trả lời của học sinh.
e) Đánh giá
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý.
- GV có thể tổ chức cho HS đánh gía lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động(thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của HS, đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
Hoạt động 6: Vận dụng, tìm tòi mở rộng.
a) Mục tiêu hoạt động:
- Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học. Tuỳ theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b) Nội dung hoạt động:
- Nêu một số ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.
c) Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ đã nêu trong sách, tài liệu để thực hiện ngoài lớp học.
- Học sinh ghi nhiệm vụ vào vở. Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cách thực hiện cho học sinh, hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau ( nếu có điều kiện).
d) Sản phẩm hoạt động:
- Ghi nội dung vào vở.
e) Đánh giá:
Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh gía được sự tiến bộ của học sinh. Đánh gía được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn.
PHIẾU HỌC TẬP BÀI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
Hoạt động 1: Khởi động
Yêu cầu: Học sinh trả lời câu hỏi:
Câu 1: Thiết lập công thức tính suất điện động tự cảm trong mạch kín?
Hoạt động 2: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong mạch kín
Yêu cầu: 
- Câu lệnh: Lập luận để đưa ra biểu thức tính suất điện động cảm ứng và phát biểu?. Yêu cầu học sinh tìm ra mối liện hệ giữa suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín ?
Hoạt động 3: Tìm hiểu mối liện hệ giữa suất điện động cảm ứng và Định luật Len - Xơ
Câu 1: Định luật Len – Xơ nói lên điều gì ?.
Câu 2: Tìm ra mối liên hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len – Xơ?.
Hoạt động 4: Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ: 
Yêu cầu :
Câu 1: Lập luận để nêu ra được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ?
Hoạt động 5: Luyện tập
Yêu cầu: 
Câu 1: Suất điện động cảm ứng là suất điện động
A. Sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
B. Sinh ra dòng điện trong mạch kín.
C. Được sinh bởi nguồn điện hóa học.
D. Được sinh bởi dòng điện cảm ứng.
Câu 2: Khi cho nam châm chuyển động qua mạch kín,trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ 
A. Hóa năng.
B. Cơ năng.
C. Quang năng.
D. Nhiệt năng.
Câu 3: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với..
A. Diện tích của mạch
B. Độ lớn từ thông qua mạch.
C. Điện trở của mạch.
D. Tốc độ biến thiên qua từ thông ấy.
Câu 4. Một khung dây hình vuông cạnh 20cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gin 1,5s,cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2T về 0.Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là:
A.240 mV.
B. 240 V.
C. 2,4 V.
D. 1,2 V.
Câu 5: Một khung dây được đặt cố định trong từ trường đều mà cảm ứng từ có độ lớn ban đầu xác định.Trong thời gian 0,2s từ trường đều về 0 thì trong thời gian đó khung dây xuất hiện suất điện động với độ lớn 100mV. Nếu từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,5s thì suất điện động trong thời gian đó là:
A. 2,5V.
B. 250mV.
C. 40mV.
D. 20mV.
Hoạt động 6 : Vận dụng, tìm tòi, mở rộng
Yêu cầu: Nêu một số ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ ?.