Lê Đình Bửu - giao an bam sat 11HKII

Tính lực căng của dây treo.*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Điều kiện cân bằn

Trang 1

Lê Đình Bửu – Giáo án vật lý 11 - nội dung bám sát

A MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1 Kiến thức: Củng cố và khắc sâu các kiến thức trọng tâm về lực từ, cảm ứng từ của dòng điện;

2 Kĩ năng: Vận dụng các công thức về lực từ, cảm ứng từ để giải một số bài toán định lượng cơ bản

liên quan;

3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh kĩ năng phân tích, tính toán nhằm phát triển tư duy vật lý cho

học sinh

B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải

2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.

C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.

*Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học

sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thông:

1.nêu quy ước chiều của từ trường;

2.nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên một đoạn dây

dẫn chứa dòng điện

3.Nhắc lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác

dụng của ba lực không song song

*Giáo viên nhận xét và cho điểm

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học

*học sinh tái hiện lại toàn bộ kiến thức bài học một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh bổ sung, hoàn thiện từng câu trả lời

*Học sinh tái hiện lại điều kiện cân bằng của một vật

chịu tác dụng của ba lực: Ba lực đó phải đồng phẳng,

đồng quy, hợp lực bằng 0.

*Học sinh tiếp thu, nhân thức mục tiêu của tiết học

Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản

*Giáo viên cho học sinh đọc đề bài tập 20.8/SBT

*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo

luận và tìm phương pháp giải

*Giáo viên định hướng:

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây

dẫn thẳng dài MN = l, khối lượng của một đơn vị dài

là ρ = 0,04kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,

hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ

B = 0,04T có phương vuông góc với mặt phẳng chứa

hai dây treo và MN (hình vẽ).

1.Muốn cho lực căng của dây

bằng không thì dòng điện chạy

qua MN phải có chiều như thế

nào và cường độ là bao nhiêu?

2.Cho MN = 25cm, dòng điện

có chiều từ N đến M, và

*Học sinh đọc đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận theo định hướng của giáo viên, từ đó tìm được phương pháp giải bài toán

2 Hợp lực tác dụng lên toàn bộ khung dây được xác định:

F = F , 1 F , 2 F , 3 F4 = 0

*Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải bài toán;

1.tìm chiều và độ lớn của dòng điện chạy trong dây dẫn;

+Các lực tác dụng lên đoạn dây: P , F ,2 T+Điều kiện cân bằng của đoạn dây dẫn:

P + F +2 T = 0Theo đề: T = 0 => P + F = 0

=> lực từ có hướng từ dưới lên;

Ta áp dụng quy tắc bàn tay trái, tìm ra được chiều của dòng điện thoả mãn điều kiện bài toán là chiều từ M

Trang 2

Lê Đình Bửu – Giáo án vật lý 11 - nội dung bám sát cường độ I = 16A Tính lực căng của dây treo.

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo

luận và tìm phương pháp giải;

+Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;

+Điều kiện cân bằng của đoạn dây;

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một thanh

đồng có chiều dài  = 5cm và có khối lượng m = 5g

được treo bởi hai dây mảnh có cùng chiều dài, thanh

nằm ngang Hệ thống được đặt trong từ trường đều có

vector cảm ứng từ B thẳng đứng, hướng lên, với B =

0,5T Tính góc lệch α của dây treo hợp với phương

thẳng đứng khi cường độ dòng điện chạy qua thanh là

I = 2A.

luận và tìm kết quả;

+Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;

+Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn

đứng yên;

+Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu

cầu bài toán;

*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết

quả;

*Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ

sung hoàn thiện bài giải;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân

bằng của một đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong

từ trường có phương vuông góc với các đường sức

*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập 3: Một

thanh có chiều dài  = 20cm, khối lượng m = 10g

được treo nằm ngang bởi hai dây mảnh, khối lượng

không đáng kể, hệ thống đặt trong từ trường đều có

vector cảm ứng từ thẳng đứng Khi cho dòng điện có

cường độ I đi qua thanh thì hai dây treo lệch so với

phương thẳng đứng một góc α = 30 o Cho biết độ lớn

của cảm ứng từ là B=0,14T, tính cường độ dòng điện

chạy qua thanh.

luận và tìm kết quả;

+Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;

+Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn

đứng yên;

+Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu

cầu bài toán;

quả;

*Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ

sung hoàn thiện bài giải;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân

bằng của đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ

2 Tìm lực căng dây treo:

Ta phân tích các lực tác dụng: Trọng lực P , và lực từ

hai dây treo là 2 T.Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 0

=> T =

2

1(mg+BI) =

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên;

Lược giải:

*Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực P , và

căng hai dây treo là 2 T.Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 0

*Từ hình vẽ ta suy ra:

tanα =

mg

BIlP

*Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm;

*Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên;

Lược giải:

*Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực P , và

căng hai dây treo là 2 T.Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 0

*Đại diện nhóm lên trình bày bài giải;

*Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp

+

2

F P

2

+

2

F P

2

Trang 3

Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến

thức, công thức đã gặp trong tiết học;

*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo

*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công

thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên

D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

………

E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………

………

Trang 4

TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT

1 Kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn

thẳng gây ra tại điểm M, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm vòng dây, trong ống dây gây ra tại điểm bên trong ống

2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức tìm độ lớn của từ trường, lực từ để giải một số bài toán

cơ bản và nâng cao

3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư

duy vật lý;

1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.

Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học

sinh trả lời nhằm tái hiện lại kiến thức một cách có hệ

thống:

1.Nêu đặc điểm của vector cảm ừng từ do dòng điện I

chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M

2.Nêu đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện

chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm O

3.Nêu đặc điểm của từ trường trong ống dây, và đặc

điểm của vector cảm ứng từ tại điểm bên trong ống

dây?

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung hoàn

thiện câu trả lời;

*Giáo viên đánh giá và cho điểm

*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

1.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại M: BM = 2.10-7r

I2.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện trong dây dẫn có dạng uốn tròn: Bo = 2π.10-7r

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung bài học

Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây

dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí có dòng điện

với cường độ I=5A chạy qua

1.Tính độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện

gây ra tại M cách dây dẫn 2cm.

2 Tại điểm N trong không gian chứa từ trường, có

cảm ứng từ B N = 10 -6 T Tìm khoảng cách từ điểm N

đến dây dẫn.

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo

+Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M?

+Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng

chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm

bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1)

+Có BN = > ON =>? như thế nào

*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết

quả;

*Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một dòng

điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong

không khí.

1 Xác định vector cảm ứng từ B do dòng điện M

*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên

M N N

M

r

rB

Trang 5

Lê Đình Bửu – Giáo án vật lý 11 - nội dung bám sát trong dây dẫn gây ra tại điểm M cách dây dẫn 10cm.

2 Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá

trị đã tính ở câu 1.

+Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M?

+Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng

chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm

bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1)

+Có BN = > ON =>?

đặc điểm gì?

quả;

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một ống

dây thẳng có chiều dài 20cm gồm 5000 vòng quấn

theo chiều dài ống Cường độ dòng điện chạy qua ống

dây là 0,5A.

1.Tính cảm ứng từ khi ống dây được đặt trong không

khí;

2.Nếu trong lòng ống dây được đưa vào một lõi sắt

non, có độ từ thẩm µ=80000H/m, thì cảm ứng từ trong

ống dây là bao nhiêu?

+Đặc điểm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại điểm

M bên trong ống dây?

+Giáo viên lưu ý: Từ trường bên trong ống dây là từ

trường đều, vector cảm ứng từ tại một điểm bên trong

ống dây có phương trùng với trục ống dây, chiều tuân

theo quy tắc nam thuận - bắc ngược (hoặc quy tắc cái

đinh ốc 2)

+khái niệm về độ từ thẩm

quả;

Bài giải:

thẳng dài gây ra tại M có:

+Điểm đặt: Tại M;

+ Hướng: Như hình vẽ;

+Độ lớn:

7

20 10 2 r

I

−

=

= 4.10-5(T);

2 Tìm tập hợp những điểm N?

Tương tự, ta có:

M N N

M

r

r B

B

= =>rN =

N

M

B

rM = 5cm

Vậy, quỹ tích những điểm N là một mặt trụ thẳng đứng dọc trục dây dẫn dài vô hạn, có tâm là tại dây dẫn, bán kính rN = 5cm

*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả

*học sinh nhận xét, bổ sung

Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;

Bài giải:

1 Tính độ lớn cảm ứng từ tại một điểm ở trong lòng ống dây: B = 4π.10-7



N

I = 1,57.10-2T 2.Cảm ứng từ trong ống dây khi đưa vào trong ống một lõi sắt non có độ từ thẩm µ=8000H/m: B’=µB = 125,6T

*Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả thảo luận;

*Học sinh nhận xét và bổ sung;

*Học sinh ghi nhận khái niệm về độ từ thẩm

Học sinh khắc sâu kiến thức

………

+

M

B

Trang 6

………

A.MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1.Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa lực Lorentz và đặc điểm của vector lực Lorentz tác dụng lên điện tích

điểm;

2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng thành thạo kiến thức về lực Lorentz để xác định phương, chiều và độ lớn

của lực Lorentz, vận dụng được biểu thức tìm bán kính quỹ đạo của hạt mang điện trong từ trường khi hạt

chuyển động theo phương vuông góc với các đường sức từ

3.Giáo dục: Rèn luyện học sinh kĩ năng tính toán, phân tích nhằm phát triển tư duy vật lí.

B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:

1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.

2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.

C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề.

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi, yêu cầu học sinh

tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời

1.Nêu định nghĩa Lực Lorentz?

2.Nêu đặc điểm của lực Lorentz tác dụng lên hạt mang

điện chuyển động trong từ trường

3.Viết công thức tìm bán kính quỹ đạo của điện tích

điểm chuyển động trong từ trường đều có phương

vuông góc với các đường sức từ

*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống,

để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên.1.Là lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động;

2.+Điểm đặt: Tại điện tích đang xét;

+ Chiều: Tuân theo quy tắc bàn tay trái

+ Độ lớn: f = q vBsinα

3.R = mvqB

Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một

electron đang chuyển động với vận tốc v thì bay vào

vùng từ trường đều có cảm ứng từ B theo phương

hợp với đường cảm ứng từ một góc α Xác định quỹ

đạo của electron chuyển động trong từ trường đều

trong hai trường hợp sau:

1 α = 0o;

2 α = 90o.

+Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz;

+Phương, chiều của lực Lorentz;

1.Khi α = 0o => ?

2 α = 90o =>?

*Vận dụng quy tắc bàn tay trái, chứng tỏ quỹ đạo của

electron là đường tròn, và lực Lorentz đóng vai trò là

lực hướng tâm

quả hai trường hợp;

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên;

*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên

Bài giải

1 Trường hợp: α = 0o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F = eBvsinα = 0

Vậy khi electron (hay điện tích nói chung) chuyển động dọc theo đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng của lực Lorentz Nếu không có ngoại lực nào tác dụng thì hạt sẽ chuyển động thẳng đều

2 Trường hợp: α = 90o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định:

F = eBv (1)

Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định hướng của

quỹ đạo, do vậy quỹ đạo của hạt mang điện (trong trường hợp này là electron) là quỹ đạo tròn, và trạng thái chuyển động là trạng thái chuyển động tròn đều, và lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm

r

v2

(2)

Trang 7

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán có

dạng tương tự

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một

electron chuyển động với vận tốc v o = 10 7 m/s thì bay

vào vùng từ trường đều theo hợp với vector cảm ứng

từ B một góc α = 30 o Tính lực Lorentz tác dụng lên

electron, biết độ lớn của cảm ứng từ là B = 1,2T.

+Thay các giá trị và tìm kết quả

quả

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một hạt

mang điện tích q = 4.10 -10 C chuyển động tròn đều

trong từ trường đều với vận tốc v = 2.10 5 m/s Biết

mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường cảm ứng

từ, lực Lorentz tác dụng lên điện tích có độ lớn F =

4.10 -5 N, tính độ lớn của cảm ứng từ B

quả

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một

electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 2000V,

sau đó bay vào vùng có từ trường đều theo phương

vuông góc với các đường cảm ứng từ Biết B = 10 -3 T.

1.Xác định bán kính quỹ đạo của electron;

2 Tìm chu kì chuyển động tròn đều của electron.

Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo

+Phương, chiều của lực Lorentz => quỹ đạo chuyển

động của các electron;

+Tái hiện lại định lí động năng để tìm biểu thức tìm v

+vận dụng tìm biểu thức tính bán kính quỹ đạo

*Mối liên hệ giữa vận tốc dài và chu kì quay trong

chuyển động tròn đều?

=> T = ?

quả

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán

liên quan đến Lực Lorentz

Từ (1) và (2) ta suy ra: eBv = m

Bài giải

Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên electron:

F = evBsinα = 1,6.10-19.107.1,2.0,5 = 9,6.10-13N

*học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

10.4qv

F

−

*học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

Mặt khác từ (2), suy ra: v =

m

eU2

31

3 1,6.10

2000.10.1,9.2.10

1e

mU2B

2 Tính chu kì chuyển động tròn đều của electron:

Từ công thức của chuyển động tròn đều: v =

T

2π

r.Mặt khác ta có: r =

eB

mv

31

10.10.6,1

10.1,9.14,3.2eB

m2

Trang 8

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập

1.Kiến thức: Củng cố khắc sâu khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, khái niệm về suất điện động

cảm ứng, cách xác định chiều của dòng điện cảm ứng

2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng để xác định độ lớn, vận dụng được

định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng

3.Giáo dục: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, kĩ năng phân tích tính toán nhằm phát triển khả năng tư

duy vật lý

1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.

2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ của

học sinh:

1.Nêu định nghĩa và viết biểu thức từ thông qua khung

dây khép kín;

2.Nêu định nghĩa về hiện tượng cảm ứng điện từ?

3.Phát biểu nội dung định luật Lenz?

*Giáo viên lưu ý:

*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện kiến thức và

cho điểm

4.Biểu thức tính suất điện động cảm ứng?

*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên:

1.Φ = BScosα, trong đó α = (B ),nTrong đó n là pháp tuyến của diện tích S

*Đơn vị từ thông là Webe (Wb)

2.Khi có sự biến thiên của từ thông qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng, hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ;Suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng

3 Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông mà

nó sinh ra chống lại từ thông sinh ra nó.

4.E = -N∆Φ∆t ; về mặt độ lớn: E = N ∆Φ∆t

*Học sinh tiếp thu, nhận thức vấn đề và hình thành ý tưởng nghiên cứu

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một vòng

dây (C) có diện tích S = 100cm 2 đặt trong từ trường có

vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n một góc α

= 60 o (hình vẽ) Cho biết tốc độ biến thiên cảm ứng từ

= 0,2 (T/s), điện trở của vòng dây là R =

0,25Ω Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ

dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp:

+Biểu thức tổng quát tính từ thông;

+vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng

điện cảm ứng

+Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng;

+Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện

cảm ứng

Bài giải

+ Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích S thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (do hiện tượng cảm ứng điện từ) Từ công thức tính từ thông:

Trang 9

quả

*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật

Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một vòng

dây có đường kính 10cm, điện trở của vòng dây là R =

0,2Ω Biết vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n

một góc α = 60 o (hình vẽ) Xác định suất điện động

cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng

dây trong các trường hợp sau:

1 Trong thời gian ∆t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ

+Biểu thức tổng quát tính từ thông;

+vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng

điện cảm ứng

+ Vận dụng tìm biểu thức tìm độ biến thiên của từ

thông

+Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng;

+Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện

cảm ứng

quả

*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật

Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng

*Học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

*Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức

3

d2π

+ Ic = R

c

*Học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

*Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức;

n BαS

( C )

Trang 10

………

1.Kiến thức: Củng cố lại khái niệm về hiện tượng tự cảm, và phương pháp vận dụng biểu thức tìm suất

điện động tự cảm; Sửa bài kiểm tra 1 tiết, qua đó đánh giá lại mức độ làm bài của học sinh, tìm nguyên nhân của sai sót học sinh trong làm bài kiểm tra

2.Kĩ năng: Vận dụng thành thạo biểu thức tính suất điện động tự cảm, năng lượng từ trường.

3.Giáo dục:

1.Giáo viên:

2.Học sinh:

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra kiến thức

cũ của học sinh:

1.Nêu định nghĩa hiện tượng tự cảm;

2.Biểu thức tính độ tự cảm của ống dây?

3.Nêu biểu thức xác định suất điện động tự cảm

4.Nêu biểu thức tính năng lượng từ trường

Giáo viên nhấn mạnh: Năng lượng là thuộc tính cơ

bản của vật chất, từ trường có năng lượng, do vậy từ

trường là một dạng vật chất.

*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

1.Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ mà

sự biến thiên của từ thông do chính mạch đó gây ra.

I

Φ

,

3 Suất điện động tự cảm :

* Suất điện động tự cảm trung bình:

ξTC = -

t

∆

∆Φ

= -L t

I

∆

=> độ lớn: ξTC =

t

I L

∆

=

∆

∆Φ

2

1

LI2

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung tiết học

Hoạt động 2:Giải một số bài toán cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một ống

dây dẫn có chiều dài  = 50cm, tiết diện S = 10cm 2

gồm N= 1000 vòng dây Biết lõi của ống dây là không

khí, xác định độ tự cảm của ống dây?

*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận

và tìm phương pháp giải;

+Xác định từ thông qua ống dây;

+Xác định độ tự cảm của ống dây;

quả;

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Khi một

dòng điện qua cuộn dây thay đổi với tốc độ

t

I

∆

=

Bài giải

2

N SI + Độ tự cảm của ống dây:

L= I

Φ

=4π.10-7 

2

N S=4π.10-7

3 6

10 5 , 0

=2,512.10-3 (H)

Trang 11

Lê Đình Bửu – Giáo án vật lý 11 - nội dung bám sát 6000A/s thì xuất hiện trong cuộn dây một suất điện

động tự cảm ξTC = 4V Xác định độ tự cảm của cuộn

dây?

*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận

và tìm phương pháp giải;

+Xác định từ thông qua ống dây;

+Xác định độ tự cảm của ống dây;

quả;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp

*Giáo viên cho học sinh đọc và tóm tắt Bài 8/ 157sgk

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo

luận và tìm kết quả:

+Năng lượng từ trường do cuộn cảm tích luỹ trong

thời gian có dòng điện chạy qua;

+Khi khoá K chuyển từ a sang b, hiện tượng gì xảy ra?

+Xác định nhiệt lượng toả ta trên điện trở R

quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải

Bài giải

Từ công thức xác định suất điện động của cuộn dây:

ξTC =

t

I L

∆

= 4=> 4 =6000L=>L =

3

10

(H)=

3

2 mH

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp;

*Học sinh đọc và tóm tắt đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;

Bài giải

+ Khi có dòng điện qua cuộn cảm,trong cuộn cảm tích lũy năng lượng: W =

2

1 L.i2 = 2

1 0,2.1,22 = 0,144(J) + Khi chuyển khóa Ktừ vị trí a sang vị trí b thì cường

độ dòng điện trong cuộn cảm giảm,xảy ra hiện tượng

tự cảm.Năng lượng từ trường trong ống dây chuyển sang cho điện trở R dưới dạng nhiệt năng làm điện trở nóng lên

Hoạt động 3: Sửa bài kiểm tra 1 tiết

*Giáo viên yêu cầu học sinh lấy đề kiểm tra;

*Giáo viên cho học sinh nhận xét đề kiểm tra;

*Giáo viên yêu cầu học sinh lên bảng giải lại các bài

tập trong đề;

*Giáo viên đánh giá bài làm của học sinh

*Học sinh làm việc cá nhân theo trình tự yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh giải theo yêu cầu và định hướng của giáo viên

………

Trang 12

Trang 13

1 Kiến thức: Củng cố kiến thức về khúc xạ ánh sáng, ý nghĩa vật lí của định luật khúc xạ, tìm phương

pháp giải một số dạng toán cơ bản liên quan về khúc xạ

2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo định luật khúc xạ ánh sáng; giải thích một số hiện tượng khúc xạ trong

thực tế

3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư

duy vật lý;

*Giáo viên đưa ra hệ thống kiến thức để hệ thống hoá

các kiến thức trọng tâm của hiện tượng khúc xạ ánh

sáng

TÓM LƯỢC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I.Các định luật cơ sở của quang hình học:

1 Định luật về sự truyển thẳng của ánh sáng:

Phát biểu: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo một đường thẳng.

Lưu ý: Định luật này nói về tính đẳng hướng của ánh sáng trong một môi trường trong suốt, đồng tính;

2 Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia tới;

+ Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i

Lưu ý: Mặt phẳng tới là mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của

mặt phản xạ tại điểm tới;

Trong đó: - SI là tia tới; - IR là tia phản xạ;

- IN là pháp tuyến; - I là điểm tới;

- i, i’ là góc tới và góc phản xạ tương ứng;

3 Hiện tượng khúc xạ và định luật khúc xạ:

*Hiện tượng khúc xạ: Là hiện tượng khi chiếu ánh sáng đi qua mặt phân

cách giữa hai môi trường trong suốt thì tia sáng đổi hướng và tiếp tục đi

vào môi trường thứ hai

*Định luật khúc xạ:

+Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia

tới;

+ Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, thì tỉ số giữa sin góc tới

(sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) là một số không đổi:

Số không đổi này được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ và

môi trường tới, kí hiệu là n21 =>

rsin

isin

= n21

(1);

+Nếu n21 < 1: Ta nói môi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1)

II.Chiết suất của môi trường:

1.Chiết suất tỉ đối: n21 =

2

1

v

v, trong đó v1 và v2 là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường (1) và môi trường (2)

2 Chiết suất tuyệt đối: Là chiết suất tỉ đối của một môi trường so với chân không: n =

v

c, trong đó c là vận tốc ánh sáng trong chân không

* Ý nghĩa vật lí: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường

đó kém bao nhiêu lần so với trong chân không

N

r

Phần phản xạ

Phần khúc xạ môi trường (1)

môi trường (2)

Trang 14

Lưu ý: Nếu không cần chính xác cao, thì vận tốc ánh sáng trong không khí xấp xĩ bằng vận tốc ánh sáng trong

chân không, nên trong không khí có thể xem n = 1

* Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 =

1

2

n

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một tia

sàng gặp một khối thuỷ tinh (có chiết suất n = 3 )

Biết rằng góc tới của tia sáng tới là i = 60 o , sau khi

gặp mặt phân cách giữa hai môi trường, một phần

ánh sáng phản xạ và một phần ánh sáng khúc xạ Xác

định góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ trong hiện

tượng nói trên.

luận và tìm kết quả bài toán;

+ n1, n, I => sinr

+ i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ;

quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2:

Một tia sáng truyền từ không khí đến gặp tấm thuỷ

tinh có chiết suất n= 3 Tìm góc tới của tia sáng, biết

rằng tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau

luận và tìm kết quả bài toán;

+ n1, n, I => sinr

+ i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ;

quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài tập cơ

bản về khúc xạ ánh sáng

1 => r = 30o.+Mặt khác theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có góc phản xạ i’ = i = 60o

Từ hình vẽ ta suy ra được, góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ là α = 90o

Hay: α = 180o – (i’ + r) = 90o (hình 1)Điều này nghĩa là tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ

Theo đề, góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau: α = 90o

Từ đó suy ra: r + i’ = 180 – 90 = 90o

=> sinr = cosi’ = cosi (i’ = i: định luật phản xạ)Mặt khác theo định luật khúc xạ ánh sáng:

sini = nsinr = ncosi

=> tani = n = 3 => i = 60o

*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh kết luận vấn đề.

='

S

RI

N

r

Hình 1

Trang 15

………

Tiết 25 BÀI TẬP VỀ PHẢN XẠ TỒN PHẦN

1 Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa về phản xạ tồn phần, điều kiện xảy ra phản xạ tồn phần và các ứng

dụng của phản xạ tồn phần trong thực tế

2 Kĩ năng:

3 Giáo dục thái độ:

1 Giáo viên

2 Học sinh

2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các kiến thức về phản xạ tồn phần để giải một số bài tập cơ bản liên

quan;

3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính tốn nhằm phát triển khả năng tư

duy vật lý;

1 Giáo viên: Bài tập cĩ chọn lọc và phương pháp giải.

*Giáo viên đưa ra hệ thống kiến thức để hệ thống hố

các kiến thức trọng tâm của hiện tượng khúc xạ ánh

sáng

*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách cĩ hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

HỆ THỐNG CÁC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

+Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phân:

- Ánh sáng phải truyền từ mơi trường cĩ chiết quang hơn sang mơi trường cĩ chiết quang kém hơn;

+Biểu thức tìm gĩc giới hạn phản xạ tồn phần:

sinigh = n21 = Chiết suất lớn

suất bé Chiết

= 1

2

n n

Gĩc giới hạn phản xạ tồn phần là gĩc tới ứng với gĩc khúc xạ r = 90 o Khi đĩ tia khúc xạ nằm là là

ở mặt phân cách.

Lưu ý: * Khi chiếu tia sáng vào mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt:

+Nếu xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì ta áp dụng định luật khúc xạ;

+ Nếu xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần thì ta áp dụng định luật phản xạ;

* Khi khảo sát tia sáng đi từ mơi trường cĩ chiết suất lớn sang mơi trường cĩ chiết suất bé, ta cần phải tính gĩc giới hạn xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần, kiểm tra quá trình xảy ra hiện tượng khúc xạ hay phản

xạ tồn phần của tia sáng tại điểm tới

Hoạt động 2: Giải một số bài tốn cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một khối

bán trụ trong suất cĩ chiết suất n = 2 Một chùm

tia sáng hẹp trong một mặt phẳng của tiết diện vuơng

gĩc được chiếu tới bán trụ như hình vẽ.

*Học sinh làm việc theo nhĩm, thảo luận để tìm phương pháp giải theo yêu cầu của bài tốn;

Bài giải:

Nhận xét: + Từ tính chất của đường trịn, ta suy ra tại

I gĩc tới iI = 0 => rI = 0: Vậy tia sáng truyền thẳng đi

Trang 16

Xác định đường đi của chùm tia sáng trong

các trường hợp sau:

1 α = 60 o ;

2 α = 45 o ;

3 α = 30 o

*Giáo viên yêu cầu học

sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương

pháp giải;

+ đường đi tia sáng gặp bao nhiêu mặt phân cách giữa

hai môi trường?

+Khi đi từ không khí đến thuỷ tinh?

+Khi đi từ thuỷ tinh sang không khí?

+Vậy để biết đường đi của tia sáng sau khi qua mặt

phân cách thứ hai, ta phải tìm điều kiện gì?

*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày

kết quả ba trường hợp

*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải;

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một bể

nước có độ sâu h = 20m, dưới đáy bể có một ngọn đèn

S, hỏi phải thả trên mặt nước một tấm gỗ mỏng hình

tròn có bán kính tối thiểu bằng bao nhiêu để ta không

thể nhìn thấy ngọn đèn Biết rằng tâm của hình tròn

rơi xuống ngọn đèn S Cho biết chiết suất của nước là

n =

3

4

luận và tìm phương pháp giải , tìm kết quả bài toán;

quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung để hoàn thiện bài giải;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán

liên quan đến phản xạ toàn phần

qua tâm O

+ Tại O, tia sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang chiết suất bé, nên ta tính góc giới hạn phản xạ toàn phần: igh =

2

1n

2 => r

o = 45o (hình 1)

2 Xét trường hợp α = 45o

=> io = 90o -α = 45o = igh Vậy tia khúc xạ nằm là là ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt

Cũng có thể tính góc khúc xạ từ định luật khúc xạ ánh sáng:

*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên;

Đáp án: r =

7

60h7

3

= cm

*Đại diện nhóm lên trình bày bài giải

*Học sinh quan sát, nhận xét, bổ sung để hoàn thiện bài giải;

Trang 17

………

Tiết ppct 26 BÀI TẬP LĂNG KÍNH

1 Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về lăng kính, đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính, khắc

sâu phương pháp giải các bài toán về tìm góc lệch, góc lệch cực tiểu, vẽ đường đi tia sáng khi qua lăng kính

2 Kĩ năng: Vận dụng kiến thức giải một số bài tập cơ bản về lăng kính.

3 Giáo dục thái độ:

*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi nhằm tái hiện lại

kiến thức một cách có hệ thống;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung tiết học, hình thành ý tưởng nghiên cứu

LĂNG KÍNH

1 Định nghĩa: Lăng kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt phẳng cắt nhau Hai mặt này

gọi là hai mặt bên của lăng kính, góc nhị diện A tạo bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang của lăng kính.

Lưu ý: +Mặt đáy của lăng kính không nhất thiết phải là mặt phẳng, tuy nhiên trong tài liệu này chỉ nghiên cứu

các tính chất hình học qua lăng có đáy là mặt phẳng, do vậy tiết diện thẳng của lăng kính là tam giác ABC, đáy

BC, đỉnh A (góc chiết quang);

+ Chiết suất n của lăng kính là chiết suất tỉ đối giữa chất làm lăng kính và môi trường đặt lăng kính

2 Đường đi của tia sáng dơn sắc khi qua lăng kính.

Khi chiếu một tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất n > 1 thì tia ló sẽ bị lệch về phía đáy hơn so với tia tới

3c Các công thức lăng kính:

*Sự khúc xạ qua các mặt của lăng kính:

sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2;

*Góc chiết quang: A = r1 + r2;

*Góc lệch giữa tia tới và tia ló: D = i1 + i2 – A

Lưu ý: trong trường hợp i,r < 10o thì:

+ i1 = nr1; i2 = nr2;

+ A = r1 + r2;

+ D = (n- 1)A

* Góc lệch cực tiểu: khi tia tới và tia ló đối xứng nhau thì góc lệch D → Dmin

Trường hợp này ta có: i1 = i2= i; r1 = r2 = r

=> Dmin = 2i – A => i =

2

A

Dmin −

=> sini = sin

2

A

Dmin −

Từ định luật khúc xạ ánh sáng: sini = nsinr = nsin

2

A => nsin

2

A = sin

2

A

Dmin −

A

B

J S

R

i1

r1 r

2

I2

Trang 18

=> Chiết suất của lăng kính được xác định bởi công thức: n =

2

Asin2

AD

Lưu ý: Hiện tượng một tia sáng đi qua lăng kính vẫn cho một tia sáng, đó là khi ta tiến hành thí nghiệm

với ánh sáng đơn sắc, còn trong trường hợp ánh sáng không phải là đơn sắc, thì sau khi qua lăng kính, chùm sáng sẽ tách thành nhiều chùm sáng màu sắc khác nhau, hiện tượng đó được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng Nội dung này sẽ được đề cập trong nôi dung về bản chất vật lí của ánh sáng.

Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Lăng kính

có chiết suất n = 1,5 và góc chiết quang A = 30 o Một

chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếu vuông góc với mặt

bên AB của lăng kính.

1.Tính góc ló của tia sáng khi ra khỏi lăng kính và góc

lệch của tia ló và tia tới.

2 Vẫn dùng lăng kính và chùm tia sáng đơn sắc trên,

có thể tiến hành thí nghiệm trong mội môi trường có

chiết suất n m để cho ló qua lăng kính nằm sát mặt sau

của lăng kính được không? Tại sao?

+Tia sáng đến mặt thứ nhất của lăng kính theo phương

vuông góc => tia khúc xạ thế nào?

+tia khúc xạ gặp mặt bên thứ hai của lăng kính, tia ló

thế nào?

+Biểu thức tính góc lệch đường đi của tia ló so với tia

tới

*Giáo viên dẫn dắt học sinh khái niệm chiết suất của

lăng kính là chiết suất tỉ đối giữa chất làm lăng kính

và môi trường đặt lăng kính;

+ Từ giả thiết bài toán => n’ =?

+ có n, n’ => chiết suất của môi trường đặt lăng kính;

*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày

kết quả;

*Giáo viên nhận xét, bổ sung và hoàn thiện bài giải;

*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng kiến thức;

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một lăng

kính thuỷ tinh có chiết suất n = 2 , tiết diện thẳng là

một tam giác đều ABC Chiếu một tia sáng đơn sắc

vào mặt bên AB của lăng kính sao cho tia sáng khi

khúc xạ và ló ra ở mặt AC với góc ló 45 o

1.Tính góc lệch D giữa tia ló và tia tới;

2.Nếu tăng hoặc giảm góc tới vài độ thì góc lệch D

sẽ thay đổi thế nào? Tại sao?

Bài giải

1 Tính góc ló và góc lệch của tia ló khi ra khỏi lăng kính

Nhận xét: Vì tia tới qua mặt bên thứ nhất (tại I) của

lăng kính với góc tới bằng 0 (vuông góc với mặt phân cách) nên tia sáng truyền thẳng;

Xét tia sáng gặp mặt bên thứ hai của lăng kính tại J:

Từ tính chất về góc của tam giác, ta suy ra góc tới i tại J là: i = 30o

suất của lăng kính thay đổi là n’ =

m

nn

xạ tại J: n'sini = sinr = 1 <=> 0,5n’ = 1 => n’ = 2

=> Chiết suất của môi trường đặt lăng kính:

nm =

4

3'n

n

= < 1 (hình 1) Vậy không thể tìm được môi trường thoả mãn điều kiện bài toán, vì chiết suất tuyệt đối của môi trường nhỏ hơn chiết suất chân không (vô lí)

*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức

Bài giải

1.Tính D = ?

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại J (nằm ở AC): nsinr2 = sini2 => 2 sinr2 =

22

=> sinr2 =

2

1 => r2 = 30o => r1 = A – r2 = 30o

Áp dụng định luật khúc xạ tại I (nằm ở AB):

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,19 MB