-Hướng dẫn HS cách xác định chiều các đường sức từ của các dòng điện chạy trong các mạch điện có dạng khác nhau.. I.MỤC TIÊU: 1.Kiến thức : Nắm được khái niệm từ trường đều cách xác địn
Trang 1Ngày soạn: 12 / 01 /2008.
Tiết: 38 Chương 4: TỪ TRƯỜNG
Bài giảng: TỪ TRƯỜNG
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức :-Hiểu được từ trường là gì,từ trường tồn tại ở đâu.
-Định nghĩa phương chiều của từ trường tại một điểm
-Qui tắc xác định chiều của từ trường của dòng điện trong các mạch có dạng khác nhau
-Các tính chất của từ trường
2.Kỹ năng : Xác định được hình dạng và chiều của đường sức từ của từ trường các dạng mạch khác nhau 3.Thái độ: Thích vận dụng kiến thức học để giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế.
II.CHUẨN BỊ :
1.Thầy : Nghiên cứu nội dung bài,tham khảo tài liệu,SGK,nam châm.
2.Trò : Xem trước bài mới,kiến thức về điện trường.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.
2.Kiểm tra bài cũ : Điện trường là gì? Tồn tại ở đâu?
3.Tiến trình bài học.
Tham khảo mục 1 SGK
Hỏi:-Những vật có đặc điểm
nào được gọi là nam châm?
-Trả lời câu C 1 SGK?
- Hai đầu của 2 nam châm đặt
lại gần nhau có hiện tượng gì
xảy ra ?Có nhận xét gì về tính
chất 2 đầu của một nam châm?
Thông báo tên gọi 2 cực và
khái niệm lực từ
Tham khảo mục 1
-Nam châm là những vật hút được sắt hay bị sắt hút
-Phương án B
Hút nhau hoặc đẩy nhau
Hai đầu có tính chất khác nhau
I NAM CHÂM.
-Là những vật hút được sắt hay bị sắt hút
-Mỗi nam châm có 2 cực: Cực nam và cực bắc
-Hai cực cùng tên đẩy nhau, hai cực khác tên hút nhau
Lực tương tác đó gọi là lực từ
, nam châm là vật có từ tính
10p Hoạt động 2:Tìm hiểu từ tính của dây dẫn có dòng điện.
Tham khảo mục 2 SGK thảo
luận nhóm và cho nhận xét về
sự tương tác giữa 2 dòng điện
và tương tác giữa 2 nam châm
giống nhau hay khác nhau?
Giải thích?
Kết luận câu trả lời các nhóm
Tham khảo SGK và thảo luận nhóm
Tương tác này có bản chất giống nhau
Nam châm tương tác với dòng điện chứng tỏ dòng điện có vai
II TƯƠNG TÁC GIỮA 2 DÂY DẪN NANG DÒNG ĐIỆN.
-Hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều hút nhau, ngược chiều đẩy nhau
-Tương tác giữa 2 dòng điện
Trang 2Vậy tương tác giữa 2 dòng điện
cũng là tương tác từ trò giống như nam châm. cũng gọi là tương tác từ.
8p Hoạt động 3:Tìm hiểu khái niệm từ trường.
Bằng các ví dụ và sự tương tự
với điện trường đưa ra khái
niệm từ trường
-Làm cách nào có thể phát hiện
sự tồn tại của từ trường?
Tại các vị trí khác nhau trong từ
trường kim nam châm thử định
hướng khác nhau chứng tỏ tác
dụng của từ trường tại các vị trí
khác nhau không giống nhau cả
về hướng của lực tác dụng
Thông báo qui ước về hướng
của điện trường
Lắng nghe và hình dung sự tồn tại của từ trường
Dùng nam châm thử
III.TỪ TRƯỜNG.
Định nghĩa:Từ trường là một
dạng vật chất tồn tại xung quanh nam châm,dòng điện và tác dụng lực từ lên nam châm hoặc dòng điện khác đặt trong nó
Qui ước: Hướng của từ
trường tại một điểm là hướng Nam –Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó
12p Hoạt động 4:Tìm hiểu đường sức từ trường.
-Thông báo khái niệm đường
sức từ trường, cách quan sát
hình dạng đường sức từ trường
và cách xác định chiều của
đường sức từ
-Hướng dẫn HS cách xác định
chiều các đường sức từ của các
dòng điện chạy trong các mạch
điện có dạng khác nhau
Thông báo các tính chất của
đường sức từ
Theo dõi quan sát và hình dung cách xác định hình dạng, chiều của đường sức từ của các mạch điện khác nhau
IV.ĐƯỜNG SỨC TỪ -Định nghĩa:đường sức từ là
những đường vẽ trong không gian sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trungv với hướng của từ trường tại điểm đó
Các tính chất đường sức từ.
-Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ
-Các đường sức là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu
-Chiều của các đường sức từ được xác định bởi các qui tắc riêng
-Đường sức từ được vẽ dày nơi có từ trường mạnh và vẽ thưa nơi từ trường yếu
3p Hoạt động 5:Tìm hiểu từ trường trái đất.
Cho Hs đọc mục 5 SGK về từ
trường trái đất Đọc mục 5 SGK về từ trường tráiđất
(Xem SGK)
Trang 3IV RÚT KINH NGHIỆM: ……….
Ngày soạn: 12 / 01 /2008
Tiết: 39
Bài giảng: LỰC TƯ CẢM ỨNG TỪ
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức : Nắm được khái niệm từ trường đều cách xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn
dây dẫn mang dòng điện
-Phát biểu được định nghĩa vectơ cản ứng từ ,mối quan hệ giữa dòng điện và vectơ cảm ứng từ
2.Kỹ năng :Xác định phương chiều của vectơ lực từ, vectơ cảm ứng từ.
3.Thái độ: Thích vận dụng kiến thức học để giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế.
II.CHUẨN BỊ :
1.Thầy : Nghiên cứu nội dung bài,tham khảo tài liệu,SGK.
2.Trò : Xem trước bài mới,kiến thức bài cũ.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.(1p)
2.Kiểm tra bài cũ : Từ trường là gì? Tương tác từ là gì?(5p)
3.Tiến trình bài học.
5p Hoạt động 1:Tìm hiểu từ trường đều.
-Liên hệ với điện trường từ đó
đưa ra khái niệm từ trường đều
-Quan sát hình vẽ và cho biết
đường sức từ trường đều có
hình dạng như thế nào?
Liên hệ kiến thức cũ
Là những đường thẳng song song cách đều nhau
Từ trường đều: là từ trường
mà các đặc tính của nó giống nhua tại mọi điểm.Các đường sức là những đường thẳng song song cách đều nhau
15p Hoạt động 2:Tìm hiểu lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện.
Mô tả thí nghiệm SGK
-Vì sao khi có dòng điện chạy
qua thì đoạn dây dẫn bị lệch
khỏi vị trí ban đầu?
-Dựa vào kết quả TN hãy xác
định phương của lực từ tác dụng
lên đoạn dây dẫn?
Hướng dẫn HS dùng qui tắc bàn
tay trái để xác định chiêøu lực
từ
Theo dõi thí nghiệm nêu ở SGK
Có lực từ tác dụng
-Phương vuông góc với dây dẫn và đường cảm ứng từ
1.LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN.
a Thí nghiệm: (SGK)
I + F
b.Kết luận:
Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện có :
-Phương vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ
-Chiều được xác định theo qui tắc bàn tay trái
Trang 410p Hoạt động 3:Tìm hiểu khái niệm cảm ứng từ
-Nhận xét kết quả thí nghiệm
và đặt ra vấn đề thay đổi chiều
dài đoạn dây và dòng điện
chạy trong đoạn dây từ đó đưa
đến việc cần phải có đại lượng
đặc trưng cho khả năng tác
dụng mạnh hay yếu của từ
trường: Cảm ứng từ
-Hãy cho biết cảm ứng từ là đại
lượng vô hướng hay có hướng?
-Giới thiệu đơn vị cảm ứng từ
-Lắng nghe, tiếp nhận khái niệm cảnm ứng từ
-Suy luận cảm ứng từ là đại lượng vectơ
-Nắm được mối quan hệ đơn vị giữa các đại lượng trong biểu thức
2.CẢM ỨNG TỪ.
a.Khái niệm: Cảm ứng từ tại
một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực của từ trường tại đểm đó
Biểu thức: B = I F.l
b Đơn vị cảm ứng từ.
Tesla (T)
c.Véctơ cảm ứng từ: ( B) Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đo.ù
8p Hoạt động 4:Tìm hiểu độ lớn lực từ.
-Từ biểu thức định nghĩa cảm
ứng từ hãy suy ra công thức tính
độ lớn lực từ trong trường hợp
B vuông góc dây dẫn?
-Hướng dẫn HS xây dựng biểu
thức tính độ lớn lực từ trong
trường hợp B không vuông
góc với dây dẫn:
-Phân tích B ra 2 thành phần :
vuông góc và song song với
dây dẫn
(Trường hợp B// dd :Kết quả
TN cho thấy không có lực tác
dụng lên dd)
-Hãy tính độ lớn lực từ đối với
thành phần gây ra tác dụng
F = B.I.l
Theo dõi hướng dẫn thiết lập của GV
B1 B
α
M I B2 N
Ta có: F = B1.I.l = B I.l sin α
CỦNG CỐ: Hệ thống lại các kiến thức cơ bản của bài.(1p)
IV RÚT KINH NGHIỆM: ……….
Trang 5Ngày soạn: 12 / 01 /2008.
Tiết: 40 Chương 4: TỪ TRƯỜNG
Bài giảng: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MẠCH CÓ DẠNG KHÁC NHAU
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức :.
2.Kỹ năng :
3.Thái độ:
II.CHUẨN BỊ :
1.Thầy : Nghiên cứu nội dung bài,tham khảo tài liệu,SGK,nam châm.
2.Trò : Xem trước bài mới,kiến thức về điện trường.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.
2.Kiểm tra bài cũ : Điện trường là gì? Tồn tại ở đâu?
3.Tiến trình bài học.
10p Hoạt động 1:Tìm hiểu từ trường của dòng điện thẳng.
10p Hoạt động 2:Tìm hiểu từ trườngcủa dòng điện trong vòng dây tròn.
8p Hoạt động 3:Tìm hiểu từ trường của dòng điện trong ống dây dài.
12p Hoạt động 4:Tìm hiểu nguyên lí chồng chất từ trường.
Trang 6CỦNG CỐ: Hệ thống lại các kiến thức cơ bản của bài.(1p)
IV RÚT KINH NGHIỆM: ……….
Trang 7Ngày soạn: 13 / 01 /2008.
Tiết: 41 Chương 4: TỪ TRƯỜNG
BÀI TẬP: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức : -Từ trường do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra :Đặc điểm véctơ cảm ứng từ tại
một điểm trong từ trường
-Nguyên lí chồng chất từ trường
2.Kỹ năng : -Biểu diễn được véctơ cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại một
điểm
-Tính được độ lớn của cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại một điểm
-Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường tính cảm ứng từ tổng hợp do nhiều dòng điện gây ra tại một điểm
3.Thái độ:
II.CHUẨN BỊ :
1.Thầy :Bài tập cơ bản, nâng cao.
2.Trò : Làm bài tập SGK, kiến thức bài cũ.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.
2.Tiến trình bài học.
10p Hoạt động 1:Tóm tắt kiến thức cơ bản.
-Yêu cầu HS nhắc lại các đặc
điểm của véctơ cảm ứng từ do
dòng điện thẳng gây ra tại một
điểm cách dây dẫn 1 khoảng r?
-Biểu thức nguyên lí chồng chất
từ trường?
Nhận xét và hệ thống lại các
Nhắc lại các đặc điểm của véctơ cảm ứng từ do dòng điện thẳng gây ra tại một điểm cách dây dẫn 1 khoảng r:
-Điểm đặt :Tại điểm đang xét
-Phương:vuông góc vơi đường thẳng nối dây dẫn và điểm đang xét
-Chiều:Trùng chiều đường sức từ
đi qua điểm đó
-Độ lớn: B = 2.10-7
r I
Biểu thức nguyên lí chồng chất từ trường:
1.Cảm ứng từ do dòng điện thẳng gây ra tại một điểm cách dây dẫn 1 khoảng r:
-Điểm đặt :Tại điểm đang
xét
-Phương:vuông góc vơi
đường thẳng nối dây dẫn và điểm đang xét
-Chiều:Trùng chiều đường
sức từ đi qua điểm đó
-Độ lớn: B = 2.10-7.r I
2.Biểu thức nguyên lí chồng
chất từ trường:
Trang 8kiến thức cơ bản lên bảng B=B1+B2 + +B n B=B1+B2 + +B n
10p Hoạt động 2:Từ trường do 1 dòng điện gây ra tại một điểm.
-Nêu bài toán 1
-Hướng dẫn HS giải:
+ Tính độ lớn cảm ứng từ tại M
+ Xác định điểm đặt, phương,
chiều véctơ cảm ứng từ tại
điểm M?
Gọi 1 HS lên bảng vẽ véctơ
cảm ứng từ tại điểm M
Nhận xét bài làm của HS
Ghi nội dung bài tập và suy nghĩ tìm cách giải
Thay số vào công thức sau và tính kết quả
B = 2.10-7.r I Điểm đặt:Tại M Phương: Vuông góc với đường thẳng nối dd và M
Chiều : Xác định theo qui tắc nắm tay phải
Bài 1: Dây dẫn thẳng dài đặt
trong không khí (hình vẽ)
I + M mang dòng điện có cường độ
I = 5A
a.Xác định véctơ cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 2cm
b.Tại điểm N cảm ứng từ có độ lớn BN = 10 -6 T.Tính khoảng cách từ dây dẫn đến điểm N?
Giải tóm tắt:
-BM = 2.10-7.r I = 5.10-5 T
I + M
BM
- rN = 2.10-7
N
B I
20p Hoạt động 3:Từ trường do nhiều dòng điện gây ra tại một điểm
-Nêu bài toán 2
-Hướng dẫn HS giải:
+ Tính độ lớn cảm ứng từ do 2
dòng điện gây ra tại M?(N)
+ Xác định điểm đặt, phương,
chiều véctơ cảm ứng từ do mỗi
dòng điện gây ra tại điểmM(N)
Gọi 1 HS lên bảng vẽ các
véctơ cảm ứng từ tại điểm
M(N), véctơ cảm ứng tổng hợp
Nhận xét bài làm của HS
-Tính độ lớn cảm ứng từ do mỗi dòng điện gây ra tại M(N) theo công thức
B = 2.10-7.r I
-Biểu diễn các véctơ trên hình vẽ
-Dựa vào phương chiều của các véctơ thành phần vẽ véctơ cảm ứng từ tổng hợp
Bài 2:Hai dây dẫn song song
cách nhau 10cm mang dòng điện cùng chiều I1=I2= 2,4A Xác định cảm ứng từ do 2 dòng điện gây ra tại :
a Điểm M nằm trên đường
thẳng nối 2 dây dẫn và cách đều 2 dây dẫn
b Điểm N cách I2 10cm
I1 M I2
+ + N
BÀI TẬP VỀ NHÀ:
Trang 9IV RÚT KINH NGHIỆM: ……….
Ngày soạn: 15/ 01 /2008
Tiết: 42 Chương 4: TỪ TRƯỜNG
Bài giảng: LỰC LORENTZ
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức :-Biết được các đặc điểm của lực Lorentz tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ
trường
- Biết được các đặc trưng cơ bản của hạt mang điện chuyển động trong từ trường
- Biểu thức tính bán kính quĩ đạo của hạt mang điện chuyển động trong từ trường
2.Kỹ năng : - Xác định được các đặc điểm của lực Lorentz.
- Vận dụng kiến thức để giải các bài toán liên quan
3.Thái độ: Thích vận dụng các kiến thức đã biết để giải thích các vấn đề liên quan.
II.CHUẨN BỊ :
1.Thầy : Nghiên cứu nội dung bài,tham khảo tài liệu,SGK.
2.Trò : Xem trước bài mới,kiến thức về lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1.Oån định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, tác phong HS.(1p)
2.Kiểm tra bài cũ : Các đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường?
(5p)
3.Tiến trình bài học.
Yêu cầu HS tham khảo mục I
SGK,thảo luận nhóm và cho
biết :
- Lực Lorentz là gì?
- Lực Lorentz và lực từ tác dụng
lên đoạn dây mang dòng điện
đặt trong từ trường có mối quan
hệ như thế nào?
- Lực Lorentz có điểm đặt,
phương, chiều và độ lớn được
xác định như thế nào?
-Tham khảo mục I, thảo luận nhóm
- Đại diện các nhóm trình bày câu trả lời:
-Lực Lorentz là lực do từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường
-Lực từ là hợp lực của các lực Lorentz tác dụng lên các hạt mang điện tạo thành dòng điện
-Các đặc điểm của lực Lorentz :
I LỰC LORENTZ.
1 Định nghĩa: Lực Lorentz
là lực do từ trường tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong nó
2.Các đặc điểm của lực Lorentz :
+ Điểm đặt:Trên hạt mang
điện
+ Phương: Vuông góc với B
và v
Trang 10GV nhận xét các câu trả lời các
nhóm và kết luận
-Hướng dẫn HS dựa vào cách
xác định phương chiều lực từ để
xác định phương chiều của lực
Lorentz
-Hãy vận dụng và xác định lực
Lorentz tác dụng lên các hạt
mang điện trong các trường hợp
sau:
+Điểm đặt:Trên hạt mang điện
+Phương, chiều: Cùng phương chiều với lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện
+ Độ lớn : f = q B.v.sin α
+ Chiều: Xác định theo qui
tắc bàn tay trái
+ Độ lớn : f = q B.v.sin α
B + v
Q > 0 f
f
B
- v
Q < 0
13p Hoạt động 2: Chuyển động của hạt trong từ trường.
Cho HS tham khảo mục II SGK
và thảo luận trả lời các câu hỏi:
-Có nhận xét gì về chuyển động
của điện tích khi chỉ chịu tác
dụng của lực Lorentz? Giải
thích rõ?
- Có nhận xét gì về quĩ đạo
chuyển động của điện tích khi
lực tác dụng có phương vuông
góc với véctơ vận tốc?
Hướng dẫn HS xác định công
thức tính bán kính quĩ đạo của
điện tích chuyển động trong từ
trường:
-Viết phương trình định luật II
Newton ?
Hướng dẫn HS phân tích ,chọn
hệ toạ độ để đưa đến kết luận
về quĩ đạo chuyển động của hạt
điện tích trong từ trường đều là
một đường tròn Lực Lorentz
đóng vai trò là lực hướng tâm
-Hãy viết biểu thức tính bán
kính của quĩ đạo?
Tham khảo SGK trả lời câu hỏi
-Chuyển động của điện tích khi chỉ chịu tác dụng của lực Lorentz là chuyển động đều
-Quĩ đạo chuyển động của điện tích khi lực tác dụng có phương vuông góc với véctơ vận tốc là quĩ đạo tròn
- f = m.a
Xác định quĩ đạo của chuyển động là quĩ đạo tròn, lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm
f = m.a = m
R
v2 = q v.B
→ R = q m..B v
II CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT TÍCH ĐIỆN TRONG
1 Chuyển động của hạt
mang điện trong từ trường chỉ chịu tác dụng của lực Lorentz là chuyển động đều
2.Chuyển động của điện tích trong từ trường đều:
Quĩ đạo của hạt mang điện trong từ trường đều với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường là đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường
Bán kính quĩ đạo: R =
B q
v m
.
.
m:Khối lượng điện tích
v:Vận tốc chuyển động của hạt
B: Cảm ứng từ