Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Phần 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ

I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ Ở XE ĐẠPPHẦN:1 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪTrục quayNúmBóng đènLõi sắt nonNam châmCuộn dâyBóng đènNúmTrục quayCuộn dâyNam châmLõi sắt non* Cấu tạo: Nam châm, Cuộn dây, lõi sắt non, núm, trục quay.NNSNSSN Khi quay núm của đi namô thì nam châm quay theo -> Đèn sáng.CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ Ở XE ĐẠP Cấu tạo: Nam châm, Cuộn dây, lõi sắt non, núm, trục quay.* Hoạt động:TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1 THEO CÁC BƯỚCA. GIỮ NGUYÊN CUỘN DÂY DẪN KÍN:1. Di chuyển nam châm vào trong lòng cuộn dây2. Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây3. Đặt nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển nam châm ra xa cuộn dâyB. GIỮ NGUYÊN NAM CHÂM:1. Di chuyển cuộn dây để nam châm ở trong lòng cuộn dây2. Đặt cuộn dây đứng yên trước nam châm 3. Đặt cuộn dây sao cho nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển cuộn dây ra xa nam châm II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN.1. DÙNG NAM CHÂM VĨNH CỬUThí nghiệm 1.NSBộ môn Vật Lý Kỹ Thuật – Khoa Vật Lý – Trường ĐHSP Hà Nội 2 Bấm phím  để bắt đầu, Bấm phím  để thực hiện lạiA. GIỮ NGUYÊN CUỘN DÂY DẪN KÍN:1. Di chuyển nam châm vào trong lòng cuộn dây2. Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây3. Đặt nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển nam châm ra xa cuộn dâyCuộn dây chuyển động lại gần nam châmSNSB. GIỮ NGUYÊN NAM CHÂM:1. Di chuyển cuộn dây để nam châm ở trong lòng cuộn dây2. Đặt cuộn dây đứng yên trước nam châm 3. Đặt cuộn dây sao cho nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển cuộn dây ra xa nam châm Cuộn dây chuyển động ra xa nam châmSNSB. GIỮ NGUYÊN NAM CHÂM:1. Di chuyển cuộn dây để nam châm ở trong lòng cuộn dây2. Đặt cuộn dây đứng yên trước nam châm 3. Đặt cuộn dây sao cho nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển cuộn dây ra xa nam châm ĐIỀN VÀO CHỖ TRỐNG Câu 1: + A. Giữ nguyên cuộn dây dẫn kín: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở NHỮNG trường hợp:............................. + B. Giữ nguyên nam châm: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở NHỮNG trường hợp:.............................Câu 2: Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín khi nào?.........................................................................................................................................................................................................................................................A. GIỮ NGUYÊN CUỘN DÂY DẪN KÍN:1. Di chuyển nam châm vào trong lòng cuộn dây2. Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây3. Đặt nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển nam châm ra xa cuộn dâyB. GIỮ NGUYÊN NAM CHÂM:1. Di chuyển cuộn dây để nam châm ở trong lòng cuộn dây2. Đặt cuộn dây đứng yên trước nam châm 3. Đặt cuộn dây sao cho nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển cuộn dây ra xa nam châm A. GIỮ NGUYÊN CUỘN DÂY DẪN KÍN:1. Di chuyển nam châm vào trong lòng cuộn dây2. Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây3. Đặt nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển nam châm ra xa cuộn dâyB. GIỮ NGUYÊN NAM CHÂM:1. Di chuyển cuộn dây để nam châm ở trong lòng cuộn dây2. Đặt cuộn dây đứng yên trước nam châm 3. Đặt cuộn dây sao cho nam châm nằm yên trong cuộn dây4. Di chuyển cuộn dây ra xa nam châm Câu 1: + A. Giữ nguyên cuộn dây dẫn kín: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp: 1 ; 4 + B. Giữ nguyên nam châm: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp: 1; 4Câu 2: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực của nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây đó hoặc ngược lại* Nhận xét 1	Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây đó hoặc ngược lạiNêu thêm phương án làm thay đổi tác dụng của từ trường lên ống dây, từ đó đưa ra phương án thí nghiệm chứng minh khi từ trường trong ống dây thay đổi sẽ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng??1. Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện2. Khi dòng điện đã ổn định3. Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện4. Sau khi ngắt mạch điệnQUAN SÁT THÍ NGHIỆM 2 TRONG CÁC TRƯỜNG HỢP? Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian nào?Thí nghiệm 2II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN.2. DÙNG NAM CHÂM ĐIỆNKKhi dòng điện đã ổn định.Trong khi đóng mạch điện của nam châm điệnTrong khi ngắt mạch điện của nam châm điện.Sau khi ngắt mạch điện.Qua thí nghiệm hãy rút ra nhận xét dòng điện xuất hiện trong cuộn dây khi nào? Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín:+ Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện+ Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điệnDòng điện trong nam châm điện tăng lênDòng điện trong nam châm điện giảm đi* Nhận xét 2 Dòng điện xuất hiện ở 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.- Dòng điện xuất hiện như trong thí nghiệm trên gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.III. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪCẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐINAMÔ Ở XE ĐẠP* Cấu tạo: Nam châm, Cuộn dây, lõi sắt non, núm, trục quay.* Hoạt động: Khi quay núm của đi namô thì nam châm quay theo -> Đèn sáng.II. DÙNG NAM CHÂM ĐỂ TẠO RA DÒNG ĐIỆN* Nhận xét 1: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại. * Nhận xét 2: Dòng điện xuất hiện ở 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.III. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ- Dòng điện xuất hiện như trong thí nghiệm trên gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.BÀI 31. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪCác ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ:+ Các dụng cụ phát tín hiệu dùng từ trường: micrô, loa, còi điệnCác ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ:+ Chế tạo các máy phát điện+ Chế tạo các máy biến áp+ Chế tạo các động cơ điện20PHẦN: 2 ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG21a) Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dâyKhi đưa nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên .I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGC 1: H·y quan s¸t xem c¸c ®­êng søc tõ xuyªn qua tiÕt diÖn S cña cuén d©y biÕn thiªn nh­ thÕ nµo (t¨ng hoÆc gi¶m) trong c¸c tr­êng hîp sau ®©y:H 32.1MiÕng gçTê giÊyNam ch©m§­êng søc tõVßng d©y22TIẾT 34 ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG23a) Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dâyKhi đưa nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên .I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGC 1: H·y quan s¸t xem c¸c ®­êng søc tõ xuyªn qua tiÕt diÖn S cña cuén d©y biÕn thiªn nh­ thÕ nµo (t¨ng hoÆc gi¶m) trong c¸c tr­êng hîp sau ®©y:H 32.1MiÕng gçTê giÊyNam ch©m§­êng søc tõVßng d©y24b) Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dâyKhi đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không thay đổiC1I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG25Khi đưa nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảmc) Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dâyC1I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG26Khi để nam châm nằm yên, cho cuộn dây dẫn chuyển động lại gần nam châm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng lênd) Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châmC1I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG27NS 9420246mA0:6 mAKhoa vËt lÝ Tr­êng §hsp TnVËt lÝ kÜ thuËt= 1 ┴ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG28NS 9420246mA0:6 mAKhoa vËt lÝ Tr­êng §hsp TnVËt lÝ kÜ thuËt= 1 ┴ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG29NS 9420246mA0:6 mAKhoa vËt lÝ Tr­êng §hsp TnVËt lÝ kÜ thuËt= 1 ┴ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG30NHẬN XÉT 1 Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm (biến thiên)I) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG31 C2 :Chọn từ thích hợp cho các ô trống ở bảng sau:Làm thí nghiệmCó dòng điện cảm ứng hay không? Số đường sức từ xuyên qua tiết diện S có biến đổi hay không Đưa nam châm lại gần cuộn dây Để nam châm nằm yên Đưa nam châm ra xa cuộn dâyCóùCóCóCóKhôngKhôngII/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGC 3: Từ bảng trên, hãy cho biết trong ®iÒu kiÖn nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín ? H·y ho¹t ®éng nhãm tiÕn hµnh thÝ nghiÖm 1,2 bµi 31®Ó tr¶ lêi c©u hái C2 :* ThÝ nghiÖm 1-§­a nam ch©m l¹i gÇn hay ra xa cuén d©y dÉn .§Æt nam ch©m ®øng yªn, ®­a cuén d©y dÉn l¹i gÇn hay ra xa nam ch©m.*ThÝ nghiÖm 2 §Æt mét nam ch©m ®iÖn n»m yªn tr­íc mét cuén d©y dÉn, sau ®ã ®ãng vµ ng¾t m¹ch ®iÖn cña nam ch©m ®iÖn .32C3Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiến( tăng, giảm) thì trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiênNhận xét 2II/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG33KC4: VËn dông nhËn xÐt trªn h·y gi¶i thÝch v× sao trong thÝ nghiÖm h×nh 31.3, khi ®ãng hay ng¾t m¹ch ®iÖn cña nam ch©m ®iÖn th× trong cuén d©y dÉn kÝn xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng ?II/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGNHẬN XÉT 1NHẬN XÉT 2:Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.H 31.334KC4 Khi đóng hay ngắt mạch điện, từ trường của nam châm đột ngột xuất hiện hay biến mất, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn (tăng,giảm) do đó trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng II/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGNHẬN XÉT 1H 31.3NHẬN XÉT 2:Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.35KẾT LUẬN :Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.II/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGNHẬN XÉT 1: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay xa đầu một cuộn dây dần thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm (biến thiên)NHẬN XÉT 2: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên36KẾT LUẬN :Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.II/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGNHẬN XÉT 1: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay xa đầu một cuộn dây dần thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm (biến thiên).NHẬN XÉT 2: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.III/ VAÄN DUÏNG:Sù xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng trong nh÷ng c¸ch d­íi ®©y kh«ng phô thuéc vµo lo¹i nam ch©m hoÆc tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng cña nã .VËy ®iÒu kiÖn chung nµo lµ ®iÒu kiÖn xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng? Di chuyÓn nam ch©m l¹i gÇn hay di chuyÓn nam ch©m ra xa cuén d©y. §Ó nam ch©m ®øng yªn cho cuén d©y l¹i gÇn hay ra xa nam ch©m. §Æt mét nam ch©m ®iÖn n»m yªn tr­íc cuén d©y dÉn sau ®ã ®ãng vµ ng¾t m¹ch ®iÖn cña nam ch©m ®iÖn. Cho nam ch©m quay quanh mét trôc tr­íc cuén d©y dÉn. §iÒu kiÖn chung lµm xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng trong c¸c c¸ch trªn lµ khi sè ®­êng søc tõ xuyªn qua tiÕt diÖn S cña cuén d©y biÕn thiªn37Vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng?Đinamô xe đạpNS C5NSNSNSIII/ VAÄN DUÏNG: ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂYII/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGKẾT LUẬN :Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.38Vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng?Đinamô xe đạpNSIII/ VAÄN DUÏNG: C5NSNSNS TLC5: Quay nóm cña ®inam« nam ch©m quay theo. Khi mét cùc nam ch©m l¹i gÇn cuén d©y, sè ®­êng søc tõ qua tiÕt diÖn S cña cuén d©y t¨ng, lóc ®ã xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng. Khi cùc ®ã cña nam ch©m ra xa cuén d©y th× sè ®­êng søc tõ qua tiÕt diÖn S cña cuén d©y gi¶m, lóc ®ã còng xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng. ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂYII/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG39NSC 6 :Vì sao nam châm quay thì trong dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng? TLC6: Khi nam châm quay, số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây thay đổi( biến thiên ,tăng, giảm), nên trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.III/ VAÄN DUÏNG: ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂYII/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG40III/ VAÄN DUÏNG: ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGI) SỰ BIẾN ĐỔI sè ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂYII/ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGM¸y ph¸t ®iÖnxoay chiÒuNhµ m¸y thuû ®iÖn hoµ b×nhM¸y ph¸t ®iÖn giãM¸y biÕn ¸p§inam«