Mục tiêu : Hiểu được rằng, một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên khung nói chung có xu hướng là làm quay khung, chỉ trừ một trường hợp duy nhất k
Trang 1Tiết : _
Bài 54
KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT
TRONG TỪ TRƯỜNG
I. Mục tiêu :
Hiểu được rằng, một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên khung nói chung có xu hướng là làm quay khung, chỉ trừ một trường hợp duy nhất khi các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây thì lực từ không làm quay khung
Thành lập được công thức xác định mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây
Nắm được nguyên tắc cấu tạo và họat động của động cơ điện một chiều và của điện kế khung quay
II Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề …
III Thiết bị , đồ dùng dạy học :
IV Tiến Trình Giảng dạy
Phân phối
thời gian
Phần làm việc của Giáo Viên
Hoạt đông của học sinh Ghi chú
1. Kiểm tra
bài cũ và
kiến thức cũ
liên quan với
bài mới
(3’)
1) Hãy nêu những điều mà bạn biết về lực từ tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song cùng chiều, ngược chiều ( chẳng hạn phương, chiều, … của lực )
2) Giải thích tại sao hai dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau
3) Cho hai dòng điện thẳng song song, viết công thức lực từ tác dụng trên mỗi đơn vị dài của mỗi dòng điện
4) Phát biểu định nghĩa ampe
2. Nghiên
cứu bài mới
I KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
Xem SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên khung
* Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung :
I KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
GV tiến hành bố trí và thực hiện thí nghiệm như SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên khung
I KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
HS quan sát thí nghiệm như SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên
Trang 2Nhận xét :
Lực từ tác dụng lên cạnh AB, CD bằng 0
Lực từ tác dụng lên BC, DA có phương vuông góc mặt phẳng
khung dây
FBC = FAD = B.I.AD
Đặt AB = a, BC = b
Þ FBC = FAD = B.I.b
* Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
F1, F2, F3, F4 tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC, DA có
phương nằm trong mặt phẳng khung
F1 cân bằng với F2, F3 cân bằng với F4 ® Khung đứng yên và
bị giãn ra
Þ Khung dây ABCD cân bằng ® Cân bằng của khung là cân
bằng bền
F1, F2, F3, F4 tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC, DA có
phương nằm trong mặt phẳng khung
F1 cân bằng với F2, F3 cân bằng với F4 ® Khung đứng yên
* Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung :
GV : Quan sát màng hình trường hợp mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ, các em cho biết lực từ tác dụng lên cạnh
AB, CD có giá trị như thế nào ?
GV : Lực từ tác dụng lên BC, DA có phương như thế nào ?
* Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
GV : Quan sát hình vẽ trên màng hình, các em nhận thấy F1, F2, F3, F4 tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC,
DA có phương nằm trong mặt phẳng khung Các em cho biết chiều của cặp lực F1 và F2 ; F3 và F4 như thế nào ?
GV : Quan sát hình vẽ các em thấy khung dây như thế nào ?
GV : Cân bằng của khung dây được gọi là cân bằng bền
( GV hướng dẫn cho HS về cân bằng bền và cân bằng không bền )
khung
* Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung :
HS : Lực từ tác dụng lên cạnh AB, CD có giá trị bằng 0
HS : Lực từ tác dụng lên
BC, DA có phương vuông góc mặt phẳng khung dây
FBC = FAD = B.I.AD Đặt AB = a, BC = b
Þ FBC = FAD = B.I.b
* Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
HS : F1 cân bằng với F2, F3 cân bằng với F4
HS : Khung đứng yên và bị giãn ra
Trang 3và bị co lại.
Þ Khung dây ABCD cân bằng ® Cân bằng của khung là cân
bằng không bền
c) Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
* Trường hợp các đường sức nằm trong mặt phẳng khung
dây :
Moment của ngẫu lực FBC, FAD đối với trục quay :
M = FBC.AB
Với : FBC = B.I.b ; AB = a
M = B.I.b.a = B.I.S
M = BSI
* Trường hợp các đường sức từ không nằm trong mặt
pẳhng khung dây :
M = IBSSin
Trong đó :
: Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ B với pháp tuyến n với
mặt phẳng khung dây
2) ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
a) Nguyên tắc cấu tạo
GV : Quan sát hình vẽ trên màng hình, các em nhận thấy F1, F2, F3, F4 tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC,
DA có phương nằm trong mặt phẳng khung Các em cho biết chiều của cặp lực F1 và F2 ; F3 và F4 như thế nào ?
GV : Quan sát hình vẽ các em thấy khung dây như thế nào ?
GV : Cân bằng của khung dây được gọi là cân bằng không bền
( GV hướng dẫn cho HS về cân bằng bền và cân bằng không bền )
c) Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
GV cần hướng dẫn cho HS biết công thức tính Moment ngẫu lực (lớp 10 HS chưa học Moment ngẫu lực )
GV : Dựa vào hình ảnh trên màng hình, các em cho biết moment của ngẫu lực FBC, FAD đối với trục quay :
GV gọi HS lên bảng tính
HS : Moment của ngẫu lực FBC, FAD đối với trục quay :
M = FBC.AB Với : FBC = B.I.b ; AB = a
M = B.I.b.a = B.I.S
GV Trình bày : M = IBSSin
2) ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
HS : F1 cân bằng với F2, F3 cân bằng với F4
HS : Khung đứng yên và bị
co lại
c) Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
HS : Moment của ngẫu lực FBC, FAD đối với trục quay :
M = FBC.AB Với : FBC = B.I.b ; AB = a
M = B.I.b.a = B.I.S
2) ĐỘNG CƠ MỘT
Trang 4b) Họat động
SGK trang 254
3) ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
a) Cấu tạo
b) Họat động
SGK trang 254
GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc cấu tạo động cơ điện một chiều trên tranh vẽ
3) ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc cấu tạo điện kế khung quay
CHIỀU
HS nêu nguyên tắc cấu tạo động cơ điện một chiều trên tranh vẽ
3) ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
HS nêu nguyên tắc cấu tạo điện kế khung quay
3. Củng cố
bài giảng
Dặn dò của
học sinh
(5’)
Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1, 2,
3, 4, 5 và 6 HS làm các bài tập 1, 2SGK trang 255