Giáo án dạy theo chủ đề môn Vật lý Lớp 9 - Chủ đề 9: Hiện tượng cảm ứng điện tử - Năm học 2019-2020 - Phạm Minh Sơn

Ngày soạn: 30/11/2019 
Tên chủ đề : Chủ đề 9:
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Giới thiệu chung về chủ đề: chủ đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu:
- Hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng 
Thời lượng thực hiện chủ đề: 2 tiết 
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ:
- Kiến thức: :
 - Mô tả được , làm được TN dùng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo ra dòng điện cảm ứng.
 - Sử dụng được đúng hai thuật ngữ mới, đó là dòng điện cảm ứng và hiện tượng cảm ứng điện từ.
 - Xác định được có sự biến đổi (tăng hay giảm) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín khi làm TN với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện.
 - Dựa trên quan sát TN, xác lập được mối quan hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín.
 - Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
- Kĩ năng: 
- Quan sát và mô tả chính xác hiện tượng xảy ra.
 - Quan sát TN, mô tả TN, phân tích, tổng hợp kiến thức cũ. 
 - Vận dụng được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để giải thích và dự đoán những trường hợp cụ thể, trong đó xuất hiện hay không xúât hiện dòng điện cảm ứng.
- Thái độ : 
 + Nghiêm túc, trung thực trong học tập. 
 + Giáo dục tính cẩn thận , chính xác trong công việc .
 + Ham hiểu biết, ham học hỏi, yêu thích môn học.
2. Định hướng các năng lực cĩ thể hình thành và phát triển:
- Năng lực giải quyết vấn đề: tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận lý thuyết và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giao tiếp: vẽ được sơ đồ mạch điện và mơ tả được sơ đồ thí nghiệm
- Năng lực về trao đổi thơng tin
 - Năng lực tính tốn: Mơ hình hĩa vật lí bằng cơng thức tốn học, Sử dụng tốn học để suy luận kiến thức đã biết ra kiến thức mới.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm:NL dự đốn suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dự đốn, phân tích , khái quát rút ra kết luận khoa học. Đánh giá kết quả và giải quyết vân đề.
- Năng lực trình bày được về các kiến thức, đại lượng, định luật, các hằng số vật lí
- Năng lực vận dụng sự tương tự và các mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí.
- Năng lực xác định phương án, tiến hành thí nghiệm, xử lí và rút ra nhận xét.
- Năng lực sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện nhiệm vụ học tập
 II- CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
Giáo viên:
 - 1 đinamô xe đạp có lắp bóng đèn.
 - 1đinamô xe đạp đã bóc một phần vỏ ngoài đủ nhìn thấy nam châm và cuộn dây ở trong.
 - Mô hình cuộn dây dẫn và đường sức từ của một nam châm hoặc tranh phóng to hình 32.1
 - 1 cuộn dây có gắn bóng đèn LED ,1 thanh nam châm có trục quay 
 2. Học sinh: 
 * Đối với mỗi nhóm HS:
 - 1 cuộn dây có gắn bóng đèn LED 
 - 1 thanh nam châm có trục quay vuông góc với thanh.
 - 1 nam châm điện và 2 pin 1,5V 
 + SGK , SBT .
 + Đọc và tìm hiểu bài trước .
 III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát/ khởi động:
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Hình thành cho học sinh hiểu biết đơn gian ban đầu về vấn đề cần nghiên cứu như sự xuất hiện dịng điện trong cuộn dây khi cĩ đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây.
 Tạo cho HS cĩ hứng thú học tập; Hăng say phát biểu xây dựng bài
 Khi cĩ dịng điện chạy qua các bĩng đèn điện đều làm cho đèn sáng làm thế nào mà trong dây dẫn cĩ dịng điện. 
 Trong bình điện xe đạp ( gọi là đinamô xe đạp) là một máy phát điện đơn giản, nó có những bộ phận nào, chúng hoạt động như thế nào để tạo ra dòng điện? Để giúp chúng ta khắc sâu và hiểu thêm về hiện tượng dịng điện xuất hiện trong cuộn dây đồng thời rèn kĩ năng giải các bài tập Vật lí. Hơm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu chủ đề hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới
Thảo luận và trả lời câu hỏi.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
HS nắm được Khi cĩ đường sức từ xuyên qua cuơn dây thì trong cuộn dây xuất hiện dịng điện
Nắm được cách tạo ra dịng điện.
Biết được dòng điện cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.
Nội dung 1: I.Hiện tượng cảm ừng điện từ.
Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp.
- Yêu cầu HS quan sát H31.1 và đinamô đã tháo vỏ để chỉ ra các bộ phận chính .
- Yêu cầu HS dự đoán xem hoạt động của bộ phận chính nào gây ra dòng điện?
 Tìm hiểu cách dùng nam châm vĩnh cửu để tạo ra dòng điện. 
- Yêu cầu HS nghiên cứu câu C1, nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành TN và các bước tiến hành.
- Gọi đại diện nhóm mô tả rõ từng trường hợp TN tương ứng yêu cầu của câu C1.
- Yêu cầu HS đọc câu C2, nêu dự đoán và làm TN kiểm tra dự đoán theo nhóm.
- Yêu cầu HS rút ra nhận xét qua TN câu C1, C2.
 Tìm hiểu cách dùng nam châm điện để tạo ra dòng điện.
- Tương tự, GV yêu cầu HS đọc TN 2, tiến hành TN2 theo nhóm.
- Hướng dẫn HS thảo luận câu C3( Dòng điện xuất hiện khi:
+Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện
+Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện)
- Khi đóng mạch ( hay ngắt mạch điện) thì dòng điện có cường độ thay đổi như thế nào? Từ trường của nam châm điện thay đổi như thế nào?
- GV chốt lại nhận xét.
 Tìm hiểu thuật ngữ mới: Dòng điện cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.
- GV thông báo.
- Nêu câu hỏi:Qua TN1 và 2 hãy cho biết khi nào xuất hiện dòng điện cảm ứng?
 I.Hiện tượng cảm ừng điện từ.
1. Cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp :
 SGK
2. Dùng nam châm để tạo ra dòng điện
 a. Dùng nam châm vĩnh cửu
 TN1:H31.2
 Nhận xét:
 Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại.
 b.Dùng nam châm điện
 TN2: H31.3
Nhận xét:
Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng hoặc ngắt mạch điện của nam châm nghĩa là trong thời gian dòng điện của nam châm điện biến thiên.
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
+ Dòng điện được tạo ra theo 2 cách trên gọi là dòng điện cảm ứng.
+ Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Biết được có sự biến đổi (tăng hay giảm) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện dịng điện. 
Nắm được dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm
Nội dung 2: Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng.
Khảo sát sự biến đổi của đường sức từ xuyên qua tiết diện S.
- GV thông báo:Xung quanh nam châm có từ trường ,chính từ trường gây ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín. Từ trường được biểu diễn bằng đường sức từ. Vậy hãy xét xem trong các TN trên, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây có biến đổi không?
- GV hướng dẫn HS sử dụng mô hình và đếm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn khi nam châm ở xa và khi lại gần cuộn dây để trả lời câu C1.
 Tìm mối quan hệ giữa sự tăng hay giảm của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây 
- GV yêu cầu cá nhân HS trả lời câu C2 bằng việc hoàn thành bảng 1 trong phiếu học tập.
- Dựa vào bảng 1 trên bảng phụ đã được HS thảo luận hoàn thành, GV hướng dẫn HS đối chiếu, tìm đk xuất hiện dòng điện cảm ứngNhận xét 2.
- GV yêu cầu cá nhân HS vận dụng nhận xét đó để trả lời C4. GV có thể gợi ý:Khi đóng (ngắt ) mạch điện thì dòng điện qua nam châm điện tăng hay giảm? Từ đó suy ra sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên tăng hay giảm.
-Từ nx 1 và 2, ta có thể đưa ra kết luận chung về đk xuất hiện dòng điện cảm ứng là gì?
II. Điều kiện xuất hiện dịng điện cảm ứng.
1- Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây.
 a.Quan sát: H32.1
 b.Nhận xét1:
Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm(biến thiên).
2- Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.
 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.
Kết luận:
Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
Hoạt động 3: Luyện tập
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng và bài tập cĩ liên quan.
- Yêu cầu cá nhân HS trả lời câu C4, C5 trang 86 SGK.
+GV làm TN kiểm tra để cả lớp theo dõi rút ra kết luận- Có những cách nào có thể dùng nam châm để tạo ra dòng điện?( cho nam châm điện chuyển động, cho nam châm quay trước cuộn dây)
- Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành câu C5, C6
-GV: Như vậy không phải cứ nam châm hay cuộn dây c/đ thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng mà đk để trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng là cuộn dây dẫn phải kín và số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây phải biến thiên.
C4: Trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng xuất hiện.
C5:Đúng là nhờ nam châm ta có thể tạo ra dòng điện.
C5:Quay núm của đinamô, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
C6: số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây không biến thiên do đó trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng.
 IV. CÂU HỎI/BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC.
Mức độ nhận biết: 
 Câu 1: Trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dịng điện cảm ứng khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây:
Luơn tăng . C. Luơn giảm.
Luân phiên tăng giảm. D. Luơn khơng đổi.
 Câu 2. Dụng cụ điện nào sau đây ứng dụng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
 A. Quạt điện. C. Mơ tơ điện. 
 C. Máy sấy tĩc. D. Đinamơ xe đạp 
 2.Mức độ thơng hiểu.
 Câu 1. Khi nĩi về cách xuất hiện dịng điện cảm ứng.
Cho dây dẫn cắt đường sức từ là được. C. Cho khung dây dịch chuyển song song đường C/Ư
Đặt xa cuộn dây vẫn xuất hiện D. Làm từ trường xuyên qua cuộn dây biến thiên.
 Câu 2. Cách nào sau đây cĩ thể tạo ra dịng điện cảm ứng.
 A. Nối hai cực của pin với hai đầu của dây dẫn. 
 B. Nối hai cực của nam châm với hai đầu của dây dẫn.
 C. Đưa hai cực của ắc qui từ ngồi vào trong một cuộn dây dẫn kín.
 D. Đưa một cực của nam châm từ ngồi vào trong một cuộn dây dẫn kín.
 3. Mức độ vận dụng.
 Câu 1. Nếu rút nam châm thẳng ra khỏi ống dây của điện kế, kim điện kế cĩ quay khơng?
 Câu 2. Đặt một khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD trong từ trường đều dịch chuyển theo phương song song với các đường sức từ thì trong khung dây khơng xuất hiện dịng điện cảm ứng. hãy giải thích?
 V. PHỤ LỤC.