Họ tên sinh viên: Lê Thị Phương Thảo
Lớp: Sư phạm Vật lý K37

GIÁO ÁN

Bài 41

HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
( SGK Vật lý 11 nâng cao )

I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Hiểu được bản chất của hiện tượng tự cảm khi đóng mạch, khi ngắt mạch.
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng khi làm thí
nghiệm.
- Viết được công thức xác định hệ số tự cảm của ống dây và công thức xác định suất
điện động tự cảm.
2. Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng quan sát một cách nhạy bén, tỉ mỉ.
- Dự đoán kết quả của thí nghiệm, rút ra kết luận từ các kết quả thu được.
- Vận dụng kiến thức đã học giải thích được một số hiện tượng vật lý.
- Vận dụng các công thức trong bài để giải bài tập liên quan đến hiện tượng tự cảm.
3. Thái độ, tình cảm, tác phong
- Nghiêm túc trong học tập, có hứng thú và yêu thích môn học.
- Tích cực phát biểu xây dựng bài.
- Có ý thức vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
Bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm khi đóng, ngắt mạch.
2. Học sinh
Ôn lại nội dung suất điện động cảm ứng và định luật Lenxơ về xác định chiều của dòng

điện cảm ứng.

1


III. Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp. Kiểm tra bài cũ
- Kiểm tra sĩ số lớp.
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp.
- Kiểm tra bài cũ:
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?

- Trả lời:
+ Hiện tượng xuất hiện suất điện động
cảm ứng gây ra dòng điện cảm ứng khi có
sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi
một mạch kín.
+ Phát biểu định luật Lenxơ?
+ Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ
trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại
nguyên nhân đã sinh ra nó.
+ Phát biểu và viết biểu thức định luật
+ Độ lớn của suất điện động cảm ứng
Fa-ra-đây?
trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên
của từ trường thông qua mạch:
ec 



t

Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi có
sự biến thiên từ thông qua mạch kín. Vậy
xét một trường hợp của hiện tượng cảm
ứng mà có sự biến thiên từ thông do chính
sự biến đổi dòng điện trong mạch gây ra thì
hiện tượng gì sẽ xảy ra?
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng tự cảm
- Giới thiệu mục đích thí nghiệm.
Thí nghiệm 1: Về hiện tượng tự cảm khi
đóng mạch.
- Giới thiệu dụng cụ tiến hành thí nghiệm:
2 đèn và , cuộn cảm L, biến trở R, khóa K
và dây dẫn.
Lưu ý cho HS cuộn dây có cùng điện trở
với biến trở R, đèn 1 giống đèn 2.
- Suy nghĩ trả lời:
- Yêu cầu HS đề xuất cách tiến hành thí
nghiệm và dự đoán hiện tượng xảy ra.
+ Mắc bóng đèn nối tiếp với biến trở song
song với bóng đèn nối tiếp với cuộn dây.
Nối bộ với với nguồn điện một chiều có
2


khóa K.
+ Dự đoán: hai đèn cùng sáng hoặc hai
đèn không cùng sáng (1 trong 2 đèn sáng

lên ngay, đèn còn lại sáng lên từ từ).

- Nhận xét.
- Tiến hành thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm
như hình 41.1 trong SGK.
- Đóng khóa K, yêu cầu HS quan sát hiện
tượng xảy ra đối với hai bóng đèn và cho
nhận xét.
- Dòng điện ở hai nhánh tăng lên không
như nhau, ở nhánh (2) tăng chậm hơn ở
nhánh (1). Vậy nguyên nhân nào ngăn cản
không cho dòng điện trong nhánh (2) tăng
lên nhanh mặc dù điện trở thuần của hai
nhánh giống nhau? Giải thích?
Gợi ý: Vận dụng định luật Lenxơ.

- Quan sát và nhận xét kết quả thí nghiệm:
Đèn sáng lên ngay, đèn sáng lên từ từ.
- Suy nghĩ trả lời:
+ Do cuộn dây.
+ Khi đóng khóa K,dòng điện trong cả hai
nhánh đều tăng (lúc đầu i = 0, sau đó i ≠0)
nhưng trong nhánh (2) dòng điện qua cuộn
dây tăng, từ thông trong ống dây biến đổi
trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm
ứng. Tuy nhiên, dòng điện này có tác dụng
chống lại nguyên nhân gây ra nó nên dòng
điện cảm ứng ngược chiều dòng điện trong
mạch làm đèn sáng lên từ từ.


- Nhận xét và kết luận lại ý kiến của HS.
- Yêu cầu HS hoàn thành câu hỏi C1.

- Đưa ra ý kiến của bản thân:
+ Sau khi đóng khóa K ít lâu thì độ sáng
của hai đèn là như nhau.
+ Vì khi dòng điện qua các nhánh ổn định
tức là dòng điện đạt đến giá trị không đổi
thì từ thông qua ống dây cũng không đổi,
- Nhận xét câu trả lời của HS.
nên suất điện động cảm ứng = 0 do đó hai
Ta thấy khi đóng mạch điện thì xuất hiện đèn có độ sáng như nhau.
dòng điện cảm ứng chống lại nguyên nhân
gây ra nó (chống lại sự tăng của dòng
điện).Vậy khi ngắt mạch thì sẽ có hiện
tượng gì?
Thí nghiệm 2: Về hiện tượng tự cảm khi
3


ngắt mạch.
- Giới thiệu dụng cụ: bóng đèn Đ, cuộn
cảm L, khóa K và dây dẫn.
- Yêu cầu HS đề xuất cách tiến hành và dự
đoán hiện tượng xảy ra.
- Suy nghĩ và nêu ra dự đoán:
+ Cách tiến hành: Mạch điện gồm đèn Đ
mắc song song với cuộn dây L. Nối mạch
với nguồn một chiều có khóa K.
- Nhận xét.

+ Dự đoán: đèn Đ tắt ngay hoặc đèn Đ
- Tiến hành thí nghiệm: bố trí thí nghiệm không tắt ngay.
như hình 41.2. Ban đầu khóa K đang đóng
đèn đang sáng, sau đó ngắt khóa K.
- Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm và nhận
xét hiện tượng xảy ra với bóng đèn Đ.
- Yêu cầu HS giải thích hiện tượng trên.
- Trả lời: đèn Đ không tắt ngay mà lóe sáng
rồi sau đó mới tắt.
- Giải thích: Khi ngắt khóa K, dòng điện
qua cuộn dây L giảm đột ngột xuống 0 làm
cho từ thông biến đổi. Vì vậy, trong ống
dây xuất hiện dòng điện cảm ứng dòng điện
này có tác dụng chống lại nguyên nhân gây
ra nó, tức là chống lại sự giảm của dòng
điện trong mạch do nguồn gây ra. Do đó,
dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng
- Nhận xét ý kiến của HS.
điện trong mạch và nó đi qua bóng đèn làm
- Thông báo: Các hiện tượng xảy ra ở hai đèn lóe sáng trước khi tắt.
thí nghiệm trên đều là hiện tượng cảm ứng
từ, nhưng nguyên nhân dẫn đến các hiện
tượng đó lại chính là sự biến đổi dòng điện
trong mạch ta đang khảo sát và được gọi là
hiện tượng tự cảm.
- Yêu cầu HS phát biểu khái niệm hiện
tượng tự cảm.
- Trả lời: Hiện tượng cảm ứng điện từ trong
một mạch điện do chính sự biến đổi của
dòng điện trong mạch đó gây ra gọi là hiện

4


tượng tự cảm.
Hoạt động 3:Tìm hiểu suất điện động tự cảm
- Thông báo: Suất điện động xuất hiện do
hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự
cảm.
- Bản chất của hiện tượng tự cảm là hiện
tượng cảm ứng điện từ nên ta có thể sử
dụng công thức suất điện động cảm ứng để
tìm công thức tính suất điện động tự cảm:
=Tuy nhiên, nguyên nhân dẫn đến hiện
tượng tự cảm là do biến thiên dòng điện i
trong mạch. Nên ta cần tìm mối quan hệ
giữa từ thông Φ và i trong mạch.
- Yêu cầu HS nêu công thức tính cảm ứng
- Trả lời: B = 4..n.I
từ B của dòng điện trong ống dây dài.
Trong đó: n = là số vòng dây trên một mét
chiều dài của ống.
- Suy nghĩ trả lời: B tỉ lệ với I, Φ tỉ lệ với B

- Cho HS nhận xét gì về mối quan hệ giữa

suy ra Φ tỉ lệ với I.

B và I. Sau đó, rút ra mối quan hệ giữa Φ
và I?
- Thông báo: Từ thông qua diện tích giới

hạn bởi mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng
điện trong mạch đó nên ta có thể viết:

Φ = L.i
Với L là hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) của
mạch điện.
Chú ý HS: Ở đây ta xét dòng điện i là dòng
điện biến đổi còn I là dòng điện không đổi.
Đơn vị của L trong hệ SI là Henri, kí hiệu
là H.
- Trình bày:
- Hướng dẫn HS sử dụng các công thức:
+ Nếu ống dây có N vòng dây và diện tích
B = 4..n.i
mỗi vòng là S thì: Φ = N.B.S
Φ = N.B.S
Với N = n.l suy ra: Φ = n.l.B.S

Φ = L.i
5


Để thiết lập công thức tính L của ống dây Mà: B = 4..n.i
dài đặt trong không khí. Gọi HS lên bảng
=> Φ = n.l.4..n.i.S
trình bày.
= 4...i.V
Trong đó V là thể tích của ống dây.
Từ biểu thức: Φ = L.i , suy ra:
L = = 4...V

- Nhận xét và kết luận lại câu trả lời của
học sinh.
- Lưu ý HS:
+ Công thức (41.1) đúng cho mọi dòng
điện có dạng khác nhau.
+ Công thức (41.2) chỉ áp dụng cho ống
dây dài đặt trong không khí hay ống dây
không có lõi sắt. Khi đó L là đại lượng
không đổi.
- Phát biểu: Suất điện động sinh ra do hiện
- Cho HS phát biểu định nghĩa suất điện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
động tự cảm.

- Từ công thức (41.1), L không đổi nên Φ

- Yêu cầu HS xây dựng công thức tính suất phụ thuộc vào i:
điện động tự cảm.
=> = L.i
Gợi ý:

Thay vào công thức (38.2): = -

+ L của cuộn dây không có lõi sắt là =>= - L
không đổi nên Φ phụ thuộc vào i.
+ Sử dụng công thức tính suất điện động
cảm ứng (38.2).
- Nhận xét và kết luận: Công thức xác định
suất điện động tự cảm là: = - L
Độ lớn: ││=│L


│

- Công thức này có thể được phát biểu như
sau: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ
với tốc độ biến thiên của cường độ dòng
điện trong mạch.
Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò
6


- Tóm tắt kiến thức đã học trong bài, nhấn
mạnh kiến thức trọng tâm.
- Yêu cầu HS đưa ra một vài ví dụ về hiện
tượng tự cảm trong cuộc sống.
- Yêu cầu HS làm bài tập trong SGK và
sách bài tập.
- Yêu cầu HS chuẩn bị bài cho tiết sau.
IV. Nội dung ghi bảng
Bài 41

HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

1. Hiện tượng tự cảm
a) Thí nghiệm 1
- Dụng cụ
- Tiến hành thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm như hình 41.1
- Kết quả: Khi đóng khóa K đèn sáng lên ngay, còn đèn sáng lên từ từ.
- Giải thích: SGK
b) Thí nghiệm 2
- Dụng cụ

- Tiến hành thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm như hình 41.2
- Kết quả: Khi ngắt khóa K ta thấy đèn Đ không tắt ngay mà lóe sáng lên rồi sau đó mới
tắt.
- Giải thích: SGK
c) Định nghĩa hiện tượng tự cảm
Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện
trong mạch đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm.
2. Suất điện động tự cảm
a) Hệ số tự cảm
- Từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng điện trong
mạch đó. Do đó, công thức tính từ thông của từ trường do dòng điện gây ra trong mạch
là:

Φ = L.i

(41.1)

Trong đó: L là hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) của mạch điện.
Đơn vị của L trong hệ SI: Henri (H)
- Công thức tính hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí:
L = 4...V

(41.2)
7


Hay

L = 4...S


Trong đó : N = n.l là số vòng dây
n là số vòng dây trên 1 mét chiều dài của ống.
V là thể tích của ống dây
S là diện tích của mỗi ống dây
- Lưu ý:
+ Công thức (41.2) chỉ áp dụng cho trường hợp ống dây không có lõi sắt.
+ Hệ số tự cảm L của mạch điện phụ thuộc vào dạng của mạch điện đó.
b) Suất điện động cảm ứng
- Định nghĩa: SGK
- Công thức tính suất điện động tự cảm: = - L
(41.3)

8