GIÁO ÁN Bài 33: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường pot

MỤC TIÊU BÀI HỌC 1.Kiến thức - Hiểu được rằng một khung dây mang dòng điện trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên một khung dây nói chung là có xu hướng làm khung quay chỉ trừ

GIÁO ÁN DỰ GIỜ

Thứ 2 ngày 04 tháng 03 năm 2013 Sinh viên lên lớp : Phạm Thị Ái Phương Tiết Lớp : 11/10

Môn học : Vật lý

Bài dạy : Bài 33: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường

Sinh viên dự giờ : Đinh Trung Nguyên

Bài 33: KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1.Kiến thức

- Hiểu được rằng một khung dây mang dòng điện trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên một khung dây nói chung là có xu hướng làm khung quay chỉ trừ một trường hợp duy nhất khi các đường sức từ

vuông góc với mặt phẳng khung thì lực từ không làm quay khung

- Thành lập được công thức xác định momen ngẫu lực tác dụng lên khung trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây

- Nắm được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một

chiều và điện kế khung quay

2.Kỹ năng

- Giải thích chuyển động của khung dây trong từ trường

- Giải thích được ứng dụng của hiện tượng này

II. CHUẨN BỊ

1.Giáo viên

a.Kiến thức và đồ dùng :

- Thí nghiệm khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường: khung dây, nguồn điện một chiều, dây dẫn

- Hình vẽ trong SGK phóng to

b.Phiếu học tập

2.Học sinh

Ôn lại lực từ tác dụng lên dòng điện, qui tắc bàn tay trái

3 Gợi ý ứng dụng CNTT

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về ứng dụng của lực từ tác dụng lên khung dây dẫn có dòng điện

Hoạt động của GV

I. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Kiểm tra bài cũ:

Nhắc lại các đặc điểm

của lực từ tác dụng

lên 1 đoạn dây dẫn

đặt trong từ trường

HS trả lời câu hỏi.

Hoạt động 1:Tìm

hiểu khung dây

mang dòng điện đặt

trong từ trường

- GV đặt vấn đề vào

bài mới:

+ Yêu cầu HS thảo

luận theo bàn nhắc lại

hiện tượng xảy ra khi

hai dòng điện song

song đặt cách nhau

một khoảng d

+ Vậy, một khung dây

có dòng điện được đặt

trong từ trường thì

hiện tượng gì sẽ xảy

ra?

Lưu ý cho HS: Lực từ

tác dụng lên khung

dây thực chất là lực

tác dụng lên các cạnh

của khung

- GV tiến hành thí

nghiệm như hình 33.1

Yêu cầu HS xác định

lực từ tác dụng lên

các cạnh của khung

dây

- Hướng dẫn HS khảo

- Thảo luận theo bàn

và nhắc lại hiện tượng theo yêu cầu của GV:

+ Hút nhau nếu hai dòng điện cùng chiều, đẩy nhau nếu hai dòng điện ngược chiều

- HS trả lời câu hỏi của GV

-HS dựa vào quy tắc bàn tay trái để xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của khung

1.Khung dây đặt trong từ trường

a Thí nghiệm

b Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện

- Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung (Hình 33.2): khung chịu tác dụng một ngẫu lực Ngẫu lực này

sát lực từ tác dụng lên

dòng điện của khung

trong từng trường

hợp:

* Đường sức từ nằm

trong mặt phẳng

khung (hình 33.2)

Dòng điện trong khung

có chiều ABCD như

hình vẽ

+ Yêu cầu HS xác

định lực từ tác dụng

lên cạnh AB, CD?

+Yêu cầu HS xác định

lực từ tác dụng lên hai

cạnh AD, BC?

+ F AD



, F BC



hợp thành cặp lực gì?

- GV nói thêm cho HS,

nếu từ trường không

đều thì lực từ tác dụng

lên khung làm quay

khung dây và làm cho

khung dây chuyển

động về phía từ

trường mạnh Trường

hợp đường sức không

nằm trong mặt phẳng

khung lực từ cũng làm

khung quay

* Đường sức từ vuông

góc với mặt phẳng

khung

- GV tiến hành tương

tự để đưa HS đi đến

kết quả là lực từ tác

- HS xác định: bằng 0

vì các cạnh đó song song với các đường sức từ

- HS xác định bằng quy tắc bàn tay trái:

+ F AD



, F BC



cùng phương, đều vuông góc với mặt phẳng khung, F AD



hướng ra phía trước, F BC



hướng

ra phía sau mặt phẳng hình vẽ (như hình), độ lớn bằng nhau

+ Hợp thành một ngẫu lực, làm cho khung quay

có tác dụng làm quay khung

- Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung ( Hình 33.3): các lực tác dụng lên khung không làm cho khung quay

dụng lên các cạnh đối

diện của khung cùng

phương, ngược chiều

và có độ lớn bằng

nhau nên các lực này

không làm quay

khung

Hoạt động 2: Tìm

hiểu mô-men ngẫu lực

từ tác dụng lên khung

dây dẫn có dòng điện

đặt trong từ trường

- Hướng đẫn HS

thành lập biểu thức

xác định mômen ngẫu

lực từ Xét trường hợp

mặt phẳng khung

song song với đường

sức từ như hình 33.2:

+ Yêu cầu HS viết các

biểu thức của lực từ

tác dụng lên cạnh BC,

AD theo định luật

Ampe?

+ Biểu thức momen

của ngẫu lực M tác

dụng lên khung được

viết như thế nào?

+ Gọi S là diện tích

mặt phẳng giới hạn

của khung, viết ngẫu

+ FBC = FAD = IBl + M = FBC.d = IBld + ld = S nên M = IBS Trong đó:

+ B : cảm ứng từ + I : cường độ dòng điện

+ l : chiều dài cạnh BC

và AD + M : momen ngẫu lực từ

+ S : diện tích giới hạn của khung

c Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện

M= IBSsinθ Trong đó: θ là góc hợp bởi

B

và n



Chú ý: chiều của n



tuân theo quy ước: quay cái đinh

ốc theo chiều dòng điện trong khung thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của vectơ n



lực M theo S?

- Cho HS biết: Trong

trường hợp các

đường sức từ không

nằm trong mặt phẳng

của khung, người ta

đã chứng minh được

M = IBSsinθ; θ là góc

hợp bởi B



và n



Hoạt động 3: Tìm hiểu động cơ điện một chiều

- HS chú ý theo dõi

- HS suy nghĩ, nghiên cứu SGK và

trả lời:

+ Ngẫu lực từ làm khung quay kệch

khỏi vị trí ban đầu.

+ Khi momen cản của lò xo cân

bằng với momen lực từ thì khung

dừng lại

+ Khi khung cân bằng thì góc lệch

khỏi vị trí ban đầu tỉ lệ với cường

độ dòng điện chạy trong khung.

- GV giới thiệu cho HS cấu tạo của điện kế khung quay thông qua tranh vẽ phóng to, nói rõ tác dụng của lõi sắt và

lò xo.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK trả lời các câu hỏi tìm hiểu về hoạt động của điện kế khung quay sau:

+ Khi cho dòng điện vào khung thì lực

từ tác dụng như thế nào đối với khung?

+ Đến khi nào thì khung dừng lại?

+ Để biến điện kế thành ampe kê hay vônkế người ta mắc thêm sơn hay thêm điện trở phụ?

3 Điện kế khung quay

a Cấu tạo;: SGK

b Hoạt động: SGK

Hoạt động 4: Cũng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS trả lời theo yêu cầu của GV

- Ghi bài tập về nhà.

- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1,2 phần bài tập.

- Giao bài tập về nhà 3,4/171

IV TỔNG KẾT TIẾT DẠY

………

………

………

………

………

………

………

………

V RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………

………

………

………

………

………

………

………

Huế, ngày 04 tháng 03 năm 2013 Xác nhận của GVCN Sinh viên kiến tập