Vật Lí 9 Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 9 Bài 32
Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
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 dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.
Một cách tổng quát, dòng điện cảm ứng xuất hiện khi thỏa mãn các điều kiện sau:
– Khi mạch điện kín hay một phần mạch điện kín chuyển động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ.
– Khi mạch điện kín không chuyển động trong từ trường nhưng từ trường xuyên qua mạch điện đó là từ trường biến đổi theo thời gian.
Liên hệ thực tế
Đường dây điện cao thế 500 kV của nước ta cũng có tác dụng như một nam châm điện mạnh. Nếu nhà ở sát đường dây này ta có thể gặp nhiều bất trắc do hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra: bị điện giật khi chạm tay vào mái tôn, của sổ kim loại, tivi, điện thoại mau chóng bị hỏng…
Bóng đèn huỳnh quang tự phát sáng khi đặt ngay dưới đường dây điện cao thế.
Cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng
– Dùng ampe kế, điện kế để nhận biết.
– Dùng nam châm thử để nhận biết.
– Có thể dùng bóng đèn để nhận biết.
Giải bài tập SGK Vật Lí 9 Bài 32
Bài C1 (trang 87 SGK Vật Lý 9)
Hãy quan sát xem các đường sức từ (hình 32.1 SGK) xuyên qua tiết diện s của cuộn dây biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau:
– Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây
– Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây.
– Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây
– Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm.
Lời giải:
– Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây số đường sức từ xuyên qua tiết diện S tăng
– Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S không đổi.
– Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây số đường sức từ xuyên qua tiết diện S giảm
– Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S tăng.
Bài C2 (trang 88 SGK Vật Lý 9)
Đối chiếu kết quả của thí nghiệm trong câu 1 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây, hãy chọn từ thích hợp điền các ô trông trong bảng 1 (SGK).
Lời giải:
| Làm thí nghiệm | Có dòng điện cảm ứng hay không? | Số đường sức từ qua S có biến đổi hay không? |
| Đưa nam châm lại gần cuộn dây | Có | Có và tăng lên |
| Để nam châm nằm yên | Không | Không biến đổi |
| Đưa nam châm ra xa cuộn dây | Có | Có và giảm xuống |
Bài C3 (trang 88 SGK Vật Lý 9)
Từ bảng 1 (SGK) suy ra trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín?
Lời giải:
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín xuất hiện khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng hay giảm
Bài C4 (trang 88 SGK Vật Lý 9)
Vận dụng Nhận xét 2 trong bài học để giải thích vì sao trong thí nghiệm ở hình 31.3 SGK, khi đóng hay ngắt mạch của nam châm điện thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Lời giải:
+ Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện tăng từ không đến có, từ trường của nam châm điện mạnh lên, số đường sức từ biểu diễn từ trường tăng lên, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây cũng tăng lên, nên dòng điện cảm ứng xuất hiện.
+ Khi dòng điện trong cuộn dây đã ổn định thì từ trường do nó sinh ra sẽ không đổi, tức là số đường sức từ gửi qua tiết diện S của cuộn dây đèn LED cũng không đổi nên trong cuộn dây này sẽ không có dòng điện cảm ứng.
+ Khi ngắt mạch điện, cường độ dòng điện giảm về không, từ trường của nam châm điện giảm theo nên số đường sức từ biểu diễn từ trường xuyên qua cuộn dây LED sẽ giảm đi → dòng điện cảm ứng xuất hiện làm sáng đèn trong thời gian ngắn khi đó.
Bài C5 (trang 89 SGK Vật Lý 9)
Hãy vận dụng kết luận trong bài để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.
Lời giải:
Quay núm của đinamô, nam châm quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện s của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện s của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Bài C6 (trang 89 SGK Vật Lý 9)
Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như ở hình 31.4 SGK thì trong cuộn dây dẫn kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng
Lời giải:
Khi cho nam châm quay thì một cực của nam châm (giả sử cực Bắc lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Sau đó cực Bắc của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng
Trắc nghiệm Vật Lí 9 Bài 32 có đáp án
Bài 1: Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu cuộn dây thì
A. số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn không đổi
B. số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luôn tăng
C. số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên)
D. số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luôn giảm
Lời giải
Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
Đáp án: C
Bài 2: Với điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín?
A. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây rất lớn.
B. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây được giữ không tăng.
C. Khi không có đường sức từ nào xuyên qua tiết diện cuộn dây.
D. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên.
Lời giải
Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
Đáp án: D
Bài 3: Trong trường hợp nào dưới đây, trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng ?
A. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín lớn.
B. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín được giữ không thay đổi.
C. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín thay đổi.
D. Từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín mạnh.
Lời giải
Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
Đáp án: C
Bài 4: Trong hình dưới đây, thanh nam châm chuyển động như thế nào thì không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn đây?
A. Chuyển động từ ngoài vào trong ống dây.
B. Quay quanh trục AB.
C. Quay quanh trục CD.
D. Quay quanh trục PQ.
Lời giải
Ta có:
+ Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
+ Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
=>Trường hợp quay nam châm quanh trục PQ sẽ không làm biến thiên số đường sức từ trong cuộn dây => không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.
Đáp án: D
Bài 5: Trên hình sau, khi cho khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây có xuất hiện dòng điện cảm ứng hay không?
A. Có
B. Không
C. Dòng điện cảm ứng ngày càng tăng
D. Xuất hiện sau đó tắt ngay
Lời giải
Khi cho khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng vì số đường sức từ xuyên qua khung dây không biến thiên.
Đáp án: B
Bài 6: Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống: Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong thời gian có sự…..qua tiết diện S của cuộn dây.
A. Biến đổi của cường độ dòng điện
B. Biến đổi của thời gian
C. Biến đổi của dòng điện cảm ứng
D. Biến đổi của số đường sức từ
Lời giải
Ta có: Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
Đáp án: D
Bài 7: Vì sao khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình sau thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng ?
A. Vì cường độ dòng điện trong cuộn dây thay đổi
B. Vì hiệu điện thế trong cuộn dây thay đổi
C. Vì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây thay đổi
D. Vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi
Lời giải
Khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình 32.1 thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng vì khi nam châm quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi.
Đáp án: D
Bài 8: Dùng những dụng cụ nào sau đây ta có thể làm thí nghiệm cho ta dòng điện cảm ứng liên tục:
A. Một nam châm và một ống dây dẫn kín
B. Một nam châm, một ampe kế và một vôn kế
C. Một ống dây dẫn kín, một nam châm và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục
D. Một ống dây dẫn kín, một ampe kế và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục
Lời giải
Để có dòng điện cảm ứng liên tục =>Cần có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây liên tục
=> Các dụng cụ cần để có thể làm thí nghiệm cho ta dòng điện cảm ứng liên tục là: một nam châm, một ống dây dẫn kín và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục
Đáp án: C
Bài 9: Một học sinh nói rằng: “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây”. Lời phát biểu này đúng hay sai? Tại sao?
A. Đúng vì luôn có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
B. Sai vì có trường hợp chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên
C. Đúng vì chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không sinh ra sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây
D. Sai vì luôn không có sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
Lời giải
Câu nói của học sinh là sai vì: vì có trường hợp chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên
Đáp án: B
Bài 10: Trường hợp nào sau đây có số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây khác với các trường hợp còn lại?
A. Đưa nam lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây
B. Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây
C. Để nam châm đứng yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm
D. Đưa nam châm và cuộn dây lại gần nhau
Lời giải
A, C, D – số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng
B – số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không đổi
Đáp án: B
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 9 Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 9
