:Hoa học - Bài 61: Dòng điện phu - Cô

TRÖÔØNG PTTH MAÏC ÑÓNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 Tiết : Bài 61: DÒNG ĐIỆN PHU - CÔ I. MỤC TIÊU :  Hiểu được dòng điện PHU CÔ là gì , khi nào phát sinh dòng điện Phu Cô  Hiểu được cái lợi và hại của dòng điện Phu Cô II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .. III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : Con lắc kim loại , nam châm điện IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN PHÂN PHỐI HOẠT ĐÔNG CỦA HỌC Ghi chú THỜI GIAN NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC ,ĐIỀU KHIỂN SINH 1. Kiểm tra 1. Trả lời câu hỏi SGk Kiểm tra và đánh giá bài cũ và kiến 2. Làm bài tập 1,2,3, SGK thức cũ liên quan với bài mới (3’) 2. Nghiên 1. Dòng điện Phu-cô. Bài này gồm hai mục với hai nội dung rõ rệt. cứu bài mới a) Thi nghiệm Mục thứ nhất nói về dòng điện Phu-cô. Mục thứ Bố trí thí nghiệm như ở hình 61.1. hia nói về những trường hợp dòng Phu-cô là có Cho tấm kim loại (đồng hay nhôm) dao động trong từ trường của lợi và dòng Phu-cô là có hại. Những nội dung nam châm. Ta thấy tấm kim loại chỉ dao độnt trong khoảng thời nói trên chỉ trình bày ở mức độ định tính. gain ngắn rồi ừng lại. Dòng điện Phu-cô b) Giải thích: Để đưa ra khái niệm về dòng điện Phu-cô, GV Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sứac từ của nam làm thí nghiệm như trên Hình 61.1 SGK. Trước châm. Do đó trong tấm kim loại sinh ra các dòng điện cảm ứng. khi làm thí nghiệm đó, GV nên cho tấm kim loại Theo quy tắc Len-sơ, dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có K dao động mà không có nam châm, sau đó cho tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đó. Vì K dao động nhiều lần liên tiếp, sờ tay vào còn có vậy tấm kim loại dừng lại nhanh chóng. thể nhận thấy K hơi ấm lên một chút. Một khối vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian, Sau đó GV hướng dẫn để học sinh giải thích tại trong khối vật dẫn đó cũng sinh ra dòng điện cảm ứng trong lõi sao trong thí nghiệm vừa rồi tấm kim loại K GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO  VAÄT LYÙ PB 11: 61 -1 /5 TRÖÔØNG PTTH MAÏC ÑÓNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 của máy biến thế. dừng lại nhanh chóng. Muốn vậy, cần gợi ý để Ta gọi dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi học sinh thấy khi K dao động giữa hai cực của vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ nam châm thì từ thông qua K biến đổi. Do đó, trường biến đổi theo thời gian là dòng điện Phu-cô. trong tấm kim loại K có dòng điện cảm ứng. Đặc tính chung của các dòng điện Phu-cô là tính chất xoáy. Nói Dòng điện cảm ứng này chạy ở bên trong khối cách khác các đường dòng của Phu-cô là tính chất xoáy. Nói vật dẫn và s9ược gọi là dòng điện Phu-cô. cách khác các đường cong kín trong khối vật dẫn. Thay tấm kim Theo quy tắc Len-xơ thì tù trường của dòng điện loại liền khối trong thí nghiệm hinh 61.1 bằng tấm kim loại có Phu-cô có tác dụng chống lại dao động của tấm rãnh sẻ như hình 61.2 thì thấy tấm kim loại này dao động lâu kim loại K. Vì thế tấm kim loại dừng lại. hơn, vì khiđó điện trở cũa tấm kim loại đối với dòng Phu-cô Thành thử việc cho học sinh giải thích thí tănglàm cho cường độ dòng Phu-cô giảm. nghiệm đồng thời cũng là làm cho học sinh đưa 2 ) . Tác dụng của dòng điện Phu-cô ra khái niệm dòng Phu-cô. Mặt khác, đây cũng trong một số trường hợp dòng điện Phu-cô là cần thiết và có ích là dịp để học sinh vận dụng quy tắc Len-xơ vào , trong một số trường hợp khác dòng điện Phu-cô lại có hại. trường hợp thực tế cụ thể. a) Một vài ví dụ ứng dụng dòng Phu-cô Cuối mục này SGK nêu thí nghiệm giống như Tác động gây ra lực hãm của dòng Phu-cô trong một số trường thí nghiệm trước nhưng thay tấm kim loại liền hợp là cần thiết. Người ta lợi dụng tác dụng này để hãm chuyển khối bằng tấm kim loại có xẻ rãnh. Thí nghiệm động, nhất là chuyển động quay của một bộ phận nào đó trong cho thấy, tấm kim loại có xẻ rãnh dao động lâu một số thiết bị máy móc hay dụng cụ. Chẳng hạn khi ta cân một hơn tấm kim loại liền khối. Để giải thích hiện vật bằng cân nhạy thường là kim của cân dao động khá lâu. Để tương này GV cần chỉ ra sự khác nhau giữa tấm tránh tình trangđó, người ta cho kim dao động giữa hai cực của kim loại liền khối và tấm kim loại có xẻ rãnhlà một na mchâm, dao động của kim sẽ tát khá nhanh. địen trở đối với dòng điện Phu-cô ỏ hai tấm kim Người ta cũng sử dụng tác dụng hãm của dòng Phu-cô trong loại đó. Điện trở của tấm kim loại liền khối đối phanh điện từ ở các xe có tải trọng lớn. với dòng Phu-cô nhỏ hơn tấm kim loại có xẻ Công tơ điện dùng trong giađìenh là một dụng cụ điện quen rãnh. Vì vậy, tác dụng chống lại dao động của thuộc, trong đó dòng Phu-cô có vai trò cần thiế. Kho dòng điện dòng Phu-cô trong tấm kim loại liền khối cũng qua cuộng dâytrong công tơ, nó sẽ sinh ra momen làm cho đĩa lớn hơn tác dụng của dòng Phu-cô trong tấm kim loại của công tơ quay. Đĩa kim loại đặt giữa hai cực cũa một kim loại có xẻ rãnh. nam châm hình chữ U. (hình 61.3) Khi đĩa kim loại quay, nó Chú ý rằng, trong phòng thí nghiệm ở hình 61.1 sinh ra dòng điện Phu-cô trong đĩa. Dòng địên Phu-cô gây ra SGK ta dùng nam châm vĩnh cửu hình chữ U. momen cản tác dụng lên đĩa. Khi cân bằng giữa momen quay và tuy nhiên, trong bộ thí nghiệm thường dùng ở momen cản thì đĩa quay đều. nhà trường người ta người ta dùng nam châm Khi ngắt dòng điện, mặc dù không còn momen quay tác dụng điện thay cho nam châm vĩnh cửu. Ngòai ra, ở lên đĩa nhưng đĩa vẫn tiếp tạuc quay vì có quán tính, khi đó dòng xà ngang của nộ thí nghiệm có thể treo được điện Phu-cô các tác dụng làm cho đĩa ngừng quay một cách đồng thời hai con lắc, một con lắc với tấm kim nhanh chóng. loại liền khối và một con lắc với tấm kim loại có GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO  VAÄT LYÙ PB 11: 61 -2 /5 TRÖÔØNG PTTH MAÏC ÑÓNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 b) Một vài thí dụ về trường hợp dòng Phu-cô là có hại. xẻ rãnh. Nhiều thiết bị điện có cấu tạo dưới dạng một lõi sắt đặt trong Lúc đầu, cho con lắc dao động nhưng chưa cho một ống dây có dòng điện xoay chiều chạy qua. Lõi sắt này có dòng điện vào cuộn dây của nam châm điện. Sau tác sụng tăng cường từ trường. Dòng điện trong ống dây biến đổi đó, cho dòng điện vào cuộn dây và điều chỉnh theo thời gian nên trong lõi s81t xuất hiện dòng điện Phu-cô. Sự sao cho khoảng cách giữa hai cực của nam châm xuất hiện dòng điện Phu-cô trong trường hợp này là có hại. Thứ điện chỉ vào khoảng 1 – 1,5 cm. Bây giờ, cho nhất là nhiệt toả ra do dòng Phu-cô sẽ làm lõi sắt bị nóng có thể con lắc với tấm kim loại liền khối dao động, sẽ làm hỏng máy. Thứ hai là dòng điện Phu-cô luôn luôn có xu thấy con lắc chỉ thực hiện được một vài dao hướng chống lại nguyên nhân đã gây ra nó. Trong trường hợp động rồi dừng lại. động cơ điện, nó chống lại sự quay của động cơ. Do đó nó làm Vì bộ thiết bị được chế tạo để có thể thực giảmcông suất của động cơ. hiệnnhiều thí nghiệm nên thực ra trong bộ thí Để giảm tác dụng của dòng Phu-cô, người ta không dùng lõi sắt nghiệm này ta có một biến thế với lõi tháo lắp dưới dạng khối liền mà dùng những là thép silic mỏng có phủ được. Muốn tạo ra ột nam châm điện, ta chỉ cần lớp sơn cách điện gghép sát với nhau (hình 61.4). tháo một thanh thép của lõi biến thế và thay Ngoài ra, những lá mỏng này lại được dặt song song với đưởng bằng hai thanh thép ngắn để làm thành hai cực sức từ. Làm như vậy điện trở của lõi sắt đối với dòng Phu-cô của nam châm điện hình chữ U. Vì lí do đó nên tăng lên. Bằng cách đó tuy ta không khử được triệt để dòng Phu- có thể điề chỉnh được khoảng cách giữa hai cực cô, nhưng cũng làm giảm cường độ của nó một cách đáng kể. của nam cham. Ngoài ra khi biến đổi biến thế thành nam châm điện ta không cần cho dòng điện vào cả hai cuộn dây của biến thế mà chỉ cần cho dòng điện vào cuộn dây có số vòng ít hơn cũng được. Tác dụng của dòng điện Plu-cô Trong một số trường hợp, dòng điện Phu-cô là có ích và cần thiết. Trong một số trường hợp khác dòng điện Phu-cô lại có hại Về những trường hợp dòng Phu cô là cần thiết, trong SGK nói kĩ hơn về công tơ điện, vì đó là một dụng cụ điện hầu như gia đình nào cũng có. Khi giảng dạy giai đoạn này GV nên chú ý rằng, dòng điện qua công tơ điện là dòng điện xoay chiều vì vậy trong đĩa nhôm xuất hiện dòng Phu- cô.Ngoài ra cũng nên chú ý rằng, momen quay và momen cản đều cho dòng điện Phu-cô trong đĩa nhôm của công tơ sinh ra. Tuy nhiên, việc giải thích sự sinh ra momen quay là rất phức tạp, GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO  VAÄT LYÙ PB 11: 61 -3 /5 TRÖÔØNG PTTH MAÏC ÑÓNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 vì thế SGK chỉ nói đến vai trò của dòng Phu-co trong việc sinh ra momen cản. Về những trường hợp dòng Phu cô là có hại, SGK có nói đến máy biến thế. Chú ý rằng, ở lớp 9 học sinh đã được học về cấu tạo (cu65n sơ cấp và cuộn thứ cấp) và nguyên tắc hoạt độn của máy biến thế. Vì vậy, ở đây GV chỉ nói riêng về cấu tạo của lõi biến thế. Lõi biến thế gồm những lá thép silic mỏng được ghép sát nhau chắc chắn và cách điện với nhau. Làm như vậy, điện trở của lõi biến thế đối với dòng Phu-cô cũng giảm, vì vậy tác hại của dòng Phu-cô cũng giảm. Cũng không nên quên rằng, máy biến thế ch3 được dùng đối với dòng điện xaoy chiều và vì thế bao giờ củng xuất hiện dòng Phu-cô. GV cũng nên cho học sinh thấy rằng, thực ra phương pháp ghép các lá thép cách điện với nhau tạo thành một khối không chỉ dùng ở máy biến thế mà nó cò được dùng ở nhiều trường hợp khác. Nó chung, lõi thép trong các ống dây có dòng điện biến đội theo thời gianđều được ghép bằng các lá mỏng. Người ta phải ghép các lá thép sao cho dòng Phu-cô được sinh ra trong lõi thép sẽ bị các lớp cách điện giữa các lá thép ngăn cản. Trong trường hợp đó, điện trở của lõi thép tăng lên rất lớn. Cách ghép các lá thép như trên hình 61.1a Làm cho dòng Phu-cô yếu đi rất nhiều so với cách ghép như trên hình 61.1b Trả lới GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO  VAÄT LYÙ PB 11: 61 -4 /5 TRÖÔØNG PTTH MAÏC ÑÓNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 Yêu cầu nhắc lại : 3. Củng cố HS tư lưc bài giảng Dặn dò của Nhấn mạnh các nội dung quan trọng . học sinh Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK (5’) Chuẩn bị bài mới” “    GV : ÑOÃ HIEÁU THAÛO  VAÄT LYÙ PB 11: 61 -5 /5