GA vat li 11day du

Hoạt động 5: Từ trường của Trái Đất.*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, đọc và tim hiểu nội dung ở sách giáo khoa theo gợi ý của giáo viên; +Cấu tạo và tính chất của la bàn;

Trang 1

CHƯƠNG IV

TỪ TRƯỜNG

Nội dung trong chương này tập trung nghiên cứu về lực tương tác giữa các điện tích chuyển động và nguồn gốc của tương tác đó, trong các trường hợp cụ thể như:

+ Từ trường của nam châm;

+ Từ trường của Trái Đất;

+ Từ trường của dòng điện;

+ Tác dụng của từ trường lên dây dẫn mang dòng điện;

+ Tác dụng của từ trường lên các điện tích chuyển động.

A MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1 Kiến thức: Học sinh hiểu được từ trường là gì? Và những vật nào gây ra từ trường; Phát biểu

được định nghĩa về phương và chiều của từ trường tại một điểm; biết cách xác định các đường sức từ

2 Kĩ năng: Rèn luyện học sinh kĩ năng phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp

thông thường, kĩ năng xác định mặt Nam hay mặt Bắc của một dòng điện trong một mạch điện kín

3 Giáo dục thái độ:

B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Chuẩn bị các thiết bị cho thí nghiệm chứng minh lực tương tác từ, từ phổ theo các

hình vẽ sách giáo khoa, các thiết bị sử dụng thí nghiệm cho tiết dạy bao gồm thanh nam châm, kim namchâm và thí nghiệm về tương tác từ giữa các dòng điện; chuẩn bị các phiếu học tập

2 Học sinh: Xem lại những nội dung, khái niệm từ trường đã học ở trung học cơ sở.

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 yêu cầu học sinh nhắc lại các khái

niệm về từ trường, lực từ đã học ở trung học cơ sở

*Giáo viên nhấn mạnh: Trong chương này chúng

ta nghiên cứu từ trường trên cơ cao hơn, mà trong

bài này chúng ta trường lực mới khác hẳn với các

trường tĩnh điện và trường hấp dẫn đã học ở lớp

10 và chương 1 ở đầu năm học Do vậy chúng ta

cần có những quan điểm và phương pháp nghiên

cứu riêng

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệthống để trả lời một số câu hỏi dẫn dắt của giáoviên;

*Học sinh chú ý lắng nghe, nhận thức vẫn đề cầnnghiên cứu

Hoạt động 2: Tìm hiểu nam châm.

*Giáo viên giới thiệu lịch sử phát hiện nam châm,

các vật liệu nam châm (các chất và hợp chất) và

hướng dẫn học sinh đọc nội dung sách giáo khoa

để trả lời câu hỏi C1;

ĐVĐ: Từ thời cổ xưa, loài ngưỡi nhận thấy ột số

quặng sắt có khả năng hút các mảnh sắt

nhỏ,những mẫu st81 đò là các nam châm tự nhiên.

Ta nói rằng chúng có từ tính, tương tác giữa nam

châm và mảnh sắt gọi là tương tác từ.

quay tự do, sẽ luôn địnhhướng gần đúng theo

phương Bắc-Nam của Trái Đất

Giáo viên tiến hành thí nghiệm chứng

*Học sinh tiếp nhận và ghi nhớ thông tin từ giáoviên về lịch sử phát hiện nam châm

*Học sinh xem sách giáo khoa và trả lời câu hỏitheo yêu cầu của giáo viên: Những vật liệu làm namchâm như sắt, niken, mangan, gadolinium…

*Học sinh nắm được khái niệm về nam châm:

Trang 2

*Kể tên một số chất hoặc hợp chất dùng để làm

nam châm?

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại một số khái

niệm cơ bản của nam châm như cực, tên gọi và kí

hiệu?

*Giáo viên nhấn mạnh: Nam châm có hai cực là

cực nam (S) và cực bắc (N)

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm chứng tỏ trong

một trường hợp thì hai nam châm hút nhau và

trong một trường hợp khác thì hai nam châm đẩy

nhau Tù đó giáo viên cung cấp cho học sinh khái

niệm về tương tác giữa hai nam châm

*Nguyên nhân nào hai nam châm tương tác với

nhau?

*Giáo viên nhấn mạnh, hai nam châm tương tác

với nhau vì chúng có từ tính, nghĩa là xung quanh

nó có từ trường

*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung sách

giáo khoa để trả lời câu hỏi C2

+Nam châm có hai cực là cực Bắc North) và cựcnam S (South);

*Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm

để chứng tỏ tương tác giữa hai nam châm gồmtương tác hút và tương tác đẩy

*Học sinh ghi nhận kiến thức:

Nếu hai cực của nam châm cùng loại thì tương tácgiữa chúng là tương tác đẩy còn hai cực khác loạithì tương tác giữa chúng là tương tác hút

*Học sinh xem sách giáo khoa để trả lời câu hỏi C2theo yêu cầu của giáo viên

Hoạt động 2: Từ tình của dây dẫn có dòng điện.

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học sinh

quan sát, nhận xét và kết luận

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm về tương tác từ

hình 19.2, 19.3 và 19.4/sgk, và yêu cầu học sinh

quan sát nhận xét và kết luận vấn đề

- Tương tác giữa nam châm và nam châm;

- Tương tác giữa nam châm – dòng điện;

- Tương tác giữa dòng điện – dòng điện

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm ở trong mặt

phẳng và trong không gian;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét kết quả thu

được

*Giáo viên kết luận vấn đề

*Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệmnhận xét kết quả thu được;

+Nam châm tương tác với nam châm;

+ Nam châm tương tác với dòng điện;

+Dòng điện tương tác với dòng điện;

*Học sinh nắm được khái niệm tương tác từ gồm baloại tương tác trên;

*Học sinh nắm được lực gây ra tương tác từ đượcgọi là lực từ

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức

Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm từ trường và tính chất cơ bản của từ trường.

*Giáo viên đặt vấn đề, nguyên nhân nào làm xuất

hiện từ tính (gây ra tương tác từ như ở thí nghiệm

trên)?

*Giáo viên dùng phương pháp so sánh tương tự để

giải thích sự xuất hiện của lực từ

*Giáo viên nhấn mạnh: Xung quanh một dòng

diện hay một nam châm tồn tại một trường gây ra

từ tính, hay gây ra tương tác từ và được gọi là từ

trường

*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu lên khái niệm từ

trường như sách giáo khoa

*Giáo viên nhấn mạnh: Từ trường là một dạng vật

chất, vậy thuộc tính cơ bản nào đặc trưng cho vật

chất?

*Giáo viên đặt vấn đề về sự tồn tại của từ trường

và hướng dẫn học sinh cách xác định từ trường

*Học sinh thảo luận theo nhóm, giải thích sự xuấthiện của lực từ:

+ Xung quanh dòng điện hay nam châm tồn tại từtrường

+ Từ trường này gây ra lực từ tác dụng lên dòngđiện khác hay nam châm khác đặt trong nó

*Học sinh thảo luận và hình thành khái niệm từ

trường: Từ trường là một dạng vật chất tồn tại

trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặt trong đó.

*Học sinh thảo luận theo nhóm để tìm được câu trảlời của giáo viên: Thuộc tính cơ bản của vật chất làtồn tại năng lượng

*Học sinh nắm được quy ước về hướng của từ

trường tại một điểm: Hướng của từ trường tại một

Trang 3

*Giáo viên nhấn mạnh: Để xác định sự tồn tại của

từ trường trong một khoảng không gian nào đó,

người ta sử dụng kim nam châm nhỏ, đặt tại

*Hướng của từ trường?

+ Giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng nam

châm thử để xác định từ trường

điểm là hướng Nam - Bắc của nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

Hoạt động 4: Tìm hiểu đặc điểm của đường cảm ứng từ.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về

đường sức điện, biểu diễn hình học dạng đường

sức điện trong điện trường?

*Giáo viên liên hệ tương tự, dẫn dắt học sinh nắm

được khái niệm đường sức từ

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại tính chất của

đường sức điện;

*Giáo viên yêu cầu học sinh biểu diễn hình học

dạng đường sức từ

*Giáo viên giới thiệu từ phổ

quan sát và rút ra được hình dạng của các đường

sức từ

+ Trường hợp từ trường của dòng điện thẳng dài;

+ Giáo viên giới thiệu quy tác bàn tay phải;

+ Trường hợp từ trường của dòng điện tròn;

+Giáo viên giới thiệu quy tắc nam thuận bắc

ngược và vào nam ra bắc;

*Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh xây dựng các

tính chất của đường sức từ

*Từ tính chất 1, giáo viên hướng dẫn học sinh sử

dụng phương pháp chứng minh phản chứng để

chứng minh được tại một điểm bất kì trong từ

trường ta chỉ có thể vẽ được duy nhất một đường

*Học sinh ghi nhận nội dung của định nghĩa đường

sức từ: Đường sức từ là những đường vẽ ở trong

không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

*Học sinh nắm được quy ước chiều đường sức tạimột điểm là chiều của từ trường tại điểm đó

*Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm,nhận xét về hình dạng của các đường bột sắt trên tờgiấy, từ đó hình thành khái niệm từ phổ

*Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét kết quả: + Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài

có dạng là những đường tròn đồng tâm và có tâmnằm trên dòng điện

*Học sinh nắm được nội dung quy tắc bàn tay phải:

Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm theo dây dẫn và chỉ theo chiều của dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ.

và nhận xét về hình dạng của đường sức từ trongtrường hợp từ trường của dòng điện tròn;

*Học sinh nắm được mặt nam của dòng điện tròn làmặt khi nhìn vào ta thấy chiều dòng điện cùng vớichiều của kim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngược lại;

*Học sinh nắm được quy tắc nam thuận Bắc ngược:

Các đường sức từ của dòng điện có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.

*Học sinh thảo luận theo nhóm và xây dựng đượccác tính chất của đường sức từ:

+ Qua mỗi điểm trong không gian có từ trường, tachỉ có thể vẽ được một đường sức từ;

+Các đường sức từ là những đường cong khép kínhoặc vô hạn ở hai đầu;

+ Chiều của các đường sức từ tuân theo quy tắc xácđịnh (quy tắc nắm bàn tay phải hoặc quy tắc vàoNam ra Bắc);

* Độ dày thưa các đường sức tại một vùng trong từtrường phụ thuộc vào độ mạnh hay yếu của từtrường

Trang 4

Hoạt động 5: Từ trường của Trái Đất.

*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm,

đọc và tim hiểu nội dung ở sách giáo khoa theo

gợi ý của giáo viên;

+Cấu tạo và tính chất của la bàn;

+ Nguyên tắc hoạt động của la bàn;

*Giáo viên nhấn mạnh: Khi cân bằng, hướng của

từ trường Trái Đất tại điểm khảo sát BT nằm dọc

theo hướng Nam - Bắc của kim nam châm;

*Giáo viên phân tích về dẫn dắt học sinh nắm

được sự thay đổi của từ trường Trái Đất theo vị trí;

*Giáo viên trình tự trình bày các ứng dụng của địa

từ trường;

*Học sinh làm việc theo nhóm để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh nắm được cấu tạo la bàn có bộ phận chính là kim nam châm;

*Học sinh nắm được nguyên tắc hoạt động của la bàn: Do kim nam châm luôn chịu tác dụng của từ trường Trái Đất (gọi là địa từ trường);

* Học sinh ghi nhận kiến thức;

*Học sinh ghi nhận kiến thức về thành phần biến thiên của địa từ trường:

+ Giá trị, nguồn gốc;

+ Tính tuần hoàn;

*Học sinh ghi nhận về đặc điểm, nguồn gốc của tính bất thường của địa từ trường

Hoạt động 6: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

*Giáo viên nhắc lại các kiến thức trọng tâm của

bài học;

* Giáo viên nhấn mạnh các tính chất của từ

trường, so sánh sự giống nhau và khác nhau của từ

trường;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu

hỏi và bài tập từ 1 đến 8/sgk – 124;

*Giáo viên lưu ý so sánh các tính chất của từ

trường và điện trường

*Học sinh ghi nhận kiến thức do giáo viên cung cấp;

*Học sinh 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 5

Tiết ppct LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ

1 Kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm về từ trường đều và xác định được lực từ do từ

trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện; Phát biểu được định nghĩa vector cảm ứng từ vềphương, chiều và độ lớn, mối quan hệ giữa lực từ và cảm ứng từ; Phát biểu được định nghĩa về phần tửdòng điện;Xác định được quy tắc xác định chiều của lực từ

2 Kĩ năng: Rèn luyện học sinh kĩ năng phân tích hiện tượng và xác định phương, chiều của vector

cảm ứng từ; lực từ, kĩ năng vận dụng lí thuyết để giải các bài tập thực tế

1 Giáo viên: Đồ dùng thí nghiệm về lực từ; các phiếu học tập.

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức về tích vector.

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

cũ:

1.Phát biểu định nghĩa từ trường, đường sức từ?

2.So sánh tính chất đường sức điện và đường sức

từ?

3 Nêu bản chất của điện trường và từ trường?

*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm

Trong bài học trước chúng ta đã biết biểu hiện

của từ trường là tác dụng lực từ lên dòng điện hay

nam châm đặt trong đó Vậy lực từ được xác định

như thế nào? Và đại lượng nào đặc trưng về

phương diện tác dụng lực từ của từ trường?

Bài học này hôm nay chúng ta nghiên cứu những

Hoạt động 2: Tìm hiểu các đặc điểm của lực từ.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về

điện trường đều

*Từ khái niệm điện trường đều, giáo viên yêu cầu

học sinh thảo luận theo nhóm đưa ra khái niệm về

từ trường đều

*Giáo viên giới thiệu cho học sinh nắm được

phương pháp tạo ra từ trường đều

*Giáo viên dẫn dắt học sinh quan sát từ phổ của

nam châm hình chữ U đê nhận xét được từ trường

tron khoảng giữa hai cực của nam châm, một phần

là từ trường đều

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về dạng

đường sức từ của từ trường đều?

*Giáo viên nhấn mạnh: Để xác định lực từ do từ

trường đều tác dụng vào dây dẫn có dòng điện

chay qua đặt trong nó, ta tiến hành thí nghiệm như

sau:

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏitheo yêu cầu của giáo viên, câu trả lời đúng là: Điệntrường đều là điện trường có vector cường độ điệntrường E tại mọi điểm bên trong điện trường làbằng nhau, đặc điểm của điện trường đều là cácđường sức điện là những đường thẳng song songcách đều

*Học sinh thảo luận theo nhóm để xây dựng kháiniệm từ trường đều: Là từ trường có đặc tính giốngnhau tại mọi điểm trong nó

*Học sinh thảo luận theo nhóm để rút ra được đặcđiểm của từ trường đều là các đường sức từ lànhững đường thẳng song song cách đều

*Học sinh tiếp nhận thông tin;

và nhận xét kết quả:

+ Trường hợp dây dẫn đặt cùng phương với các

Trang 6

quan sát và nhận xét kết quả thí nghiệm trong các

trường hợp sau:

+Khi dây dẫn đặt cùng phương với các đường sức

từ?

+Khi dây dẫn đặt không cùng phương với các

đường sức từ? (Trong trường hợp đặc biệt dây dẫn

đặt vuông góc với các đường sức)

*Giáo viên phân tích:

+Khi chưa có dòng điện đi qua, lực từ tác dụng lên

dây dẫn bằng không Dây dẫn ở trạng thái cân

bằng lực dưới tác dụng của trọng lực Pcủa đoạn

dây dẫn và lực căng T của dây

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm cho dòng điện đi

qua dây, yêu cầu học sinh quan sát và nhận xét kết

quả

*Giáo viên phân tích: Vậy trong trường hợp này,

từ trường tác dụng lực từ lên đoạn dây dẫn làm

dây dẫn bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu

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

phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn và

viết phương trình cân bằng lực tác dụng lên đoạn

dây dẫn khi dây dẫn ở trạng thái cân bằng

tìm độ lớn của lực từ do từ trường tác dụng lên

đoạn dây dẫn

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về hướng

của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn?

*Giáo viên giới thiệu quy tác bàn tay trái để xác

định chiều của lực từ

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm

để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

*Giáo viên cho một số bài tập đơn giản về xác

định chiều của từ trường, lực từ và chiều của dòng

điện, yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm trả lời

câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

đường sức từ: Dù trong dây dẫn có hay không códòng điện thì từ trường vẫn không tác dụng lực từlên đoạn dây dẫn đó

+Trong trường hợp đoạn dây dẫn đặt không cùngphương với các đường sức từ:

- Nếu không có dòng điện qua dây dẫn thì từ trườngkhông tác dụng lực từ ;

- Nếu cho dòng điện qua dây dẫn thì từ trường tácdụng lực từ lên dây dẫn

*Học sinh phân tích các lực tác dụng lên đoạn dâydẫn: P , T , F

*Học sinh viết phương O

trình cân bằng lực: α

0 F T

*Học sinh nắm được quy tắc bàn tay trái để xácđịnh chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn:

Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho các đường cảm ứng từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các đầu ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong dây dẫn, khi đó ngón tay cái choãi ra 90 o

chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây.

* Học sinh vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác địnhchiều của lực từ, từ trường và chiều của dòng điệntrong một số trường hợp đơn giản

Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm về cảm ứng từ.

*Giáo viên đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh vào vấn

đề: Đại lượng nào đặc trưng về phương diện tác

dụng lực của từ trường?

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại đại lượng

đặc trưng về phương diện tác dụng lực của điện

trường?

*Giáo viên nhận xét kết quả thí nghiệm trên và đặt

vấn đề các thay đổi của cường độ dòng điện I và

chiều dài đoạn dây dẫn l trong trường hợp đoạn

dây đặt vuông góc với từ trường, từ đó dẫn dắt học

*Học sinh chú ý lắng nghe giáo viên đặt vấn đề giớithiệu nội dung cần nghiên cứu

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi

theo yêu cầu của giáo viên, câu trả lời đúng: Đại

lượng đặc trưng cho điện trường vể phương diện tác dụng lực là cường độ điện trường.

*Giáo viên chú ý lắng nghe giáo viên diễn giảng đề

hình thành khái niệm cảm ứng từ B: Cảm ứng từ là

một đại lượng vật lý được đo bằng thương số giữa

Trang 7

sinh hình thành khái niệm về cảm ứng từ.

*Giáo viên giới thiệu đơn vị cảm ứng từ hoặc gợi

ý cho học sinh thông qua biểu thức để xác định

đơn vị cảm ứng từ

*Giáo viên nhấn mạnh: Cảm ứng từ là một đại

lượng hữu hướng (hay đại lượng vector)

*Giáo viên dẫn dắt học sinh hình thành đặc điểm

của vector cảm ứng từ Bvề điểm đặt, phương,

chiều và độ lớn

*Giáo viên yêu cầu học sinh tìm mối liên hệ giữa

cảm ứng từ B và lực từ F?

*Giáo viên sử dụng hình vẽ 20.4/sgk, phân tích và

dẫn dắt học sinh tìm thấy được mối liên hệ đó

*Giáo viên cung cấp kiến thức cơ bản về tích hữu

hướng hai vector, trên cơ sở đó xây dựng công

thức tính lực từ tổng quát (công thức Ampère)

bằng tích hữu hướng

*Yêu cầu học sinh nhận xét về chiều của ba vector

lực từ, cảm ứng từ và phần tử dòng điện

*Giáo viên kết luận vấn đề như sách giáo khoa:

Lực từ F có điểm đặt tại trung điểm của đoạn

dây dẫn, có phương vuông góc với Il , Bcó

chiều tuân theo quy tắc bán tay trái và có độ lớn

được xác định bằng biểu thức: F = IlBsinα.

độ lớn lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có độ dài đủ nhỏ mang dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm khảo sát và tích cường

độ dòng điện và độ dài đoạn dây dẫn.

B =

 I F

Vector cảm ứng từ Bcó hướng trùng với hướng của từ trường

*Học sinh nắm được đơn vị cảm ứng từ là Tesls (T);

*Học sinh nắm được khái niệm về vector phần tử dòng điện Il cùng hướng với dòng điện trong đoạn dây dẫn

*Học sinh nắm được công thức Ampère để xác định lực từ trong trường hợp tổng quát:

B X Il

F =

*Học sinh nắm được biểu thức của tích hữu hướng của hai vector

F = IlBsinα, với α là góc tạo bởi hai vector cảm ứng từ và phần tử dòng điện

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức

Hoạt động 4: Cũng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

*Giáo viên nhắc lại các kiến thức trọng tâm của

bài học về khái niệm cảm ứng từ, lực từ tác dụng

lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua

*Giáo viên khắc sâu khái niệm về cảm ứng từ và

biểu thức xác định cảm ứng từ tại một điểm trong

từ trường

*Giáo viên yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi bài

tập từ 1 đến 7/sgk – 128 và các bài tập ở sách bài

tập;

*Học sinh khắc sâu kiến thức theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập

……… ………

……… ……

………

……… …………

……… ……

………

Trang 8

……… …………

1 Kiến thức: Củng cố và khắc sâu kiến thức về cảm ứng từ, lực từ của từ trường tác dụng lên một

đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, cách xác định các vector lực từ, cảm ứng từ và chiều của dòng điệntrong một số trường hợp cơ bản đến tổng quát

2 Kĩ năng: Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải, quy tắc nam thuận bắc ngược để xác định chiều của đường

sức từ và cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường do dòng điện trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện tròngây ra; vận dụng công thức tính cảm ứng từ B =

I

F

và công thức xác định lực từ tác dụng lên một đoạndây dẫn có dòng điện chạy qua (công thức Ampère) F = IlBsinα

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

2 Học sinh: Giải trước một số bại tập theo yêu cầu của giáo viên.

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, giới thiệu bài mới.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nêu được đặc điểm

của lực từ do từ trường tác dụng lên đoạn dây dẫn

mang dòng điện?

*Giáo viên gọi 1 học sinh lên bảng trả lời, cả lớp

theo dõi nhận xét;

*Giáo viên bổ sung và cho điểm

*Giáo viên nhấn mạnh: Tiết học hôm nay chúng ta

vận dụng kiến thức đã học về lực từ tác dụng lên

đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua để giải một

số dạng bài tập cơ bản liên quan

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏitheo yêu cầu của giáo viên, kết quả trả lời theo các ýsau:

+ Điểm đặt: Tại trung điểm của đoạn dây;

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn

và đường cảm ứng từ cắt dây dẫn;

+ Chiều: Tuân theo quy tắc bàn tay trái (hoặc phải); + Độ lớn: F = BIsinα

Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản liên quan đến lực từ, cảm ứng từ và cường độ dòng điện.

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

thanh kim loại CD có chiều dài 20cm, khối lượng

100g đặt vuông góc với hai thanh ray song song

và nối với nguồn điện có hiệu điện thế U Toàn hệ

thống đặt trong từ trường đều hướng lên trên (hình

vẽ) có cảm ứng từ B = 0,2T Lấy g = 10m/s2

a Dòng điện đi qua CD là 10A, tính gia tốc của

thanh CD Biết hệ số ma sát là 0,2

b Nâng hai đầu thanh lên cao sao cho hai thanh

ray hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 30o

Để thanh CD trượt lên với gia tốc như trên (câu a)

thì dòng điện trong đoạn mạch có giá trị là bao

nhiêu?

tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán;

*Giáo viên định hướng:

+ Lực nào tác dụng lên thanh CD?

D B C

*Học sinh chép đề vào vở;

*Học sinh làm việc theo nhóm, dựa vào trình tự dẫndắt của giáo viên, tìm kết quả câu a

*Các lực tác dụng lên thanh: P , N , F , Fms Lực từ tác dụng lên thanh tuân theo quy tắc bàn taytrái, có chiều từ phải sang trái

*Theo định luật II Newton:

a m F F N

P + + + ms = (*)

Trang 9

+ Lực từ có hướng như thế nào? Làm thế nào để

xác định hướng của lực từ tác dụng lên thanh CD?

+Phương trình định luật II Newton được viết như

thế nào?

+ Vậy thanh chuyển động theo chiều nào? Cho

biết trạng thái chuyển động của thanh?

+ Làm thế nào để tính độ lớn của gia tốc trong

chuyển động của thanh CD?

*Giáo viên yêu cầu học sinh tiến hành tương tự để

tìm kết quả câu b

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

Thanh MN có chiều dài l = 20cm khối lượng 10g

được treo ngang bằng hai dây dẫn mảnh song song

AM và BN Thanh dẫn MN được đặt trong từ

trường đều thẳng đứng hướng lên có cảm ứng từ

B=0,2T Khi cho dòng điện chạy qua thanh MN

có cường độ 2,5Athì nó có vị trí cân bằng mới, khi

đó hai dây treo AM và BN hợp với phương thẳng

đứng một góc α Lấy g = 10 m/s2 Tính góc α

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm

để tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán

*Giáo viên định hướng:

+Phân tích các lực tác dụng lên thanh MN?

+ Giáo viên yêu cầu học sinh tìm điều kiện để

thanh MN ở trạng thái cân bằng?

+ Xác định góc α và lực căng của mỗi dây treo

*Chiếu phương trình (*) lên hệ trục Oxy, ta được: a = m mg BI m F F− ms = −µ = 2m/s2 *Học sinh làm việc theo nhóm để làm câu b theo hướng dẫn của giáo viên *Kết quả tìm được I = 28,5A *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận phương pháp giải theo trình tự dẫn dắt của giáo viên và tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán *Đáp án: + α = 45o + T = 7,07.10-2N Hoạt động 3: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán liên quan đến lực từ; *Giáo viên khắc sâu phương pháp động lực học để áp dụng trong những trường hợp cụ thể; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập liên quan đến lực từ *Giáo viên yêu cầu học sinh xem trước nội dung bài mới *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức giáo viên cung cấp; *Giáo viên ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……… ………

……… ……

………

……… …………

……… ……

………

……… …………

Trang 10

Tiết ppct 58 + 59 TƯ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN

CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT

1 Kiến thức: Học sinh nắm được cách xác định phương, chiều và viết được biểu thức tính độ lớn

của vector cảm ứng từ của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng khác hau

2 Kĩ năng: Rèn luyện học sinh kĩ năng vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải một

số bài tập cơ bản, kĩ năng phân tích và biểu diễn các vector, các hình vẽ trong không gian và trong mặtphẳng

1 Giáo viên: Chuẩn bị đồ dùng cho thí nghiệm từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định hướng

của từ cảm: Một khung dây tròn, một ống dây, một số tờ bìa và giấy trắng, một nam châm thử treo trên mộtsợi dây;

2 Học sinh: Nguyên lí chồng chất điện trường, khái niệm về cảm ứng từ, cách xác định chiều của

đường sức từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài, vòng dây tròn

*Giáo viên nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ:

Định nghĩa cảm ứng từ? Trình bày mối liên hệ

tại một điểm trong từ trường

*Giáo viên đưa ra nhận xét: Thực nghiệm và lí

thuyết đã xác định được cảm ứng từ tại một điểm

trong từ trường phụ thuộc vào hình dạng của dây

dẫn có dòng điện chạy qua, cường độ dòng điện và

môi trường xung quanh, vị trí của điểm đang xét

Để làm rõ vấn đề, hôm nay chúng ta nghiên cứu từ

trường của dòng điện trong các dây dẫn có hình

dạng khác nhau trong môi trường chân không hay

Hoạt động 2: Nghiên cứu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài.

*Giáo viên giới thiệu hình vẽ của dây dẫn trong đó

có dòng điện chạy qua

đường cảm ứng từ

*Xét một điểm M trên đường sức từ bất kì, giáo

viên yêu cầu học sinh xác định điểm đặt, phương

chiều của vector cảm ứng từ do dòng điện trong

dây dẫn thẳng dài gây ra tại điểm đó

*Giáo viên nhấn mạnh: Độ lớn của cảm ứng từ tại

*Học sinh chú ý quan sát hình vẽ

*Học sinh dùng quy tắc nắm bàn tay phải hoặc quytắc cái đinh ốc I để xác định chiều của các đườngcảm ứng từ trong những trường hợp cụ thể

*Học sinh kết luận được những đặc điểm củaphương, chiều của vector cảm ứng từ tại một điểmnằm trong từ trường do dòng điện trong dây dẫnthẳng dài gây ra:

Trang 11

điểm M phụ thuộc vào cường độ dòng điện và

khoảng cách từ điểm đó đến dây dẫn

*Giáo viên thông báo học sinh biểu thức độ lớn

của cảm ứng từ tại điểm M, từ đó giáo viên yêu

cầu học sinh rút ra được đặc điểm của vector

cường độ điện trường tại M

*Giáo viên nhấn mạnh: Giả sử tại M đặt một dây

dẫn có dòng điện I’ thì lực từ tác dụng lên dây dẫn

có chiều dài l có dòng điện cường độ I’ được xác

định như thế nào?

*Có nhận xét gì về chiều của lực từ trong trường

hợp I và I’ cùng chiều và ngược chiều?

*Giáo viên kết luận vấn đề

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

luận và giải bài tập ví dụ ở sách giáo khoa

+ Điểm đặt: Tại điểm đang xét

+ Phương: Vuông góc với đoạn thẳng nối điểmđang xét với dây dẫn;

+ Chiều: Tuân theo quy tắc nắm bàn tay phải

*Học sinh tiếp thu công thức tính độ lớn của cảmứng từ do dòng điện I gây ra tại M

B = 2.10-7 r

I

Trong đó, r là khoảng cách từ điểm đang xét đếndây dẫn

*Học sinh dùng quy tắc bàn tay trái để xác địnhchiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây có dòng điệnI’ chay qua:

+ Nếu I và I’ cùng chiều thì tương tác giữa hai dâydẫn là tương tác hút;

+ Nếu I và I’ ngược chiều thì tương tác giữa chúng

là tương tác đẩy

*Học sinh dùng kiến thức đã học để tìm độ lớn củalực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện I’chạy qua: F = 2.10-7II’ r



*Học sinh tiếp nhận và ghi nhớ kiến thức do giáoviên yêu cầu

*Học sinh làm việc theo nhóm để giải bài tập ví dụ

ở sách giáo khoa theo yêu cầu của giáo viên

Hoạt động 3: Nghiên cứu từ trường của dòng điện trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.

đường sức từ trong trường hợp này?

*Giáo viên yêu cầu học sinh xác định chiều của

đường sức trong trường hợp này

*Giáo viên gợi ý học sinh sử dụng quy tắc Nam

thuận - Bắc ngược hoặc quy tắc cái đinh ốc 2 để

xác định chiều của các đường sức từ

*Giáo viên nhấn mạnh, ở đây chúng ta chỉ nghiên

cứu cảm ứng từ tại điểm nằm trên tâm vòng dây,

vậy phương và chiều của vector cảm ứng từ tại

tâm vòng dây được xác định như thế nào?

*Giáo viên thông báo biểu thức tính độ lớn của

vector cảm ứng từ tại tâm vòng dây:

B = 2π.10-7R

I

*Giáo viên nhấn mạnh trong trường hợp có nhiều

vòng dây đặt cách điện sát nhau thì biểu thức cảm

ứng từ tại tâm vòng dây được xác định:

*Học sinh thảo luận theo nhóm để tìm phương chiềucủa vector cảm ứng từ tại tâm vòng dây:

+ Điểm đặt: tại tâm vòng dây;

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa vòngdây;

+ Chiều: Tuân theo quy tắc Nam thuận - Bắc ngược

*Học sinh ghi nhận biểu thức tính độ lớn của cảmứng từ tại tâm vòng dây;

*Học sinh ghi nhận kiến thức

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức theo yêucầu của giáo viên

Hoạt động 4 : Tìm hiểu từ trường của dòng điện trong ống dây dẫn hình trụ.

Trang 12

*Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu nội dung phần

học;

quan sát và nhận xét dạng của đường sức từ;

*Giáo viên nhấn mạnh: Từ trường bên trong ống

dây là từ trường đều, từ đó giáo viên hình thành ý

tưởng nghiên cứu từ trường tại một điểm trong

ống dây

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về điểm đặt,

phương, chiều của vector cảm ứng từ

Giáo viên yêu cầu học sinh chỉ ra các cực của ống

dây

*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm

để trả lời câu hỏi C2;

*Giáo viên dẫn dắt học sinh kết luận vấn đề

*Học sinh chú ý lắng nghe giáo viên giới thiệu nội dung phân học, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

*Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm, nhận xét về dạng các đường sức từ trong và ngoài ống dây

*Học sinh ghi nhận kiến thức: Từ trường bên trong ống dây là từ trường đều

*Học sinh thảo luận theo nhóm, xác định các cực của ống dây

*Học sinh dùng quy tắc Nam thuận Bắc ngược để xác định chiều của các đường cảm ứng từ bên trong ống dây

*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận tìm phương, chiều của vector cảm ứng từ tại một điểm bên trong ống dây

*Học sinh ghi nhận công thức tính độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm bên trong ống dây

*Học sinh ghi nhận kiến thức

Hoạt động 5: Tìm hiểu nguyên lí chồng chất từ trường.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại nguyên lí

chòng chất điện trường

*Giáo viên giới thiệu hình vẽ, yêu cầu học sinh

xác định các vector cảm ứng từ do I1 và I2 gây ra

tại M;

*Như vậy, tại M có hai vector cảm ứng từ, vậy có

bao nhiêu đường cảm ứng từ đi qua?

* Như vậy để thoả mãn tính duy nhất của các

đường cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường,

thì các vector cảm ứng từ này phải tuân theo quy

tắc nào?

*Giáo viên khắc sâu nguyên lí chồng chất từ

trường và phương pháp áp dụng

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập, làm việc theo nhóm;

*Học sinh thảo luận theo nhóm và kết luận được: Các vector cảm ứng từ tại điểm M phải tuân theo nguyên lí chồng chất để đảm bảo tại M chỉ có một vector cảm ứng từ (tính duy nhất của các đường sức từ

*Học sinh ghi nhận biểu thức về nguyên lí chồng chất từ trường

Hoạt động 6: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

*Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời các câu hỏi

1,2/sgk – 133;

*Giáo viên lưu ý cách xác định phương, chiều và

độ lớn của cảm tứng từ trong các trường hợp

thồng qua các quy tắc Nam thuận - Bắc ngược,

vào nam ra bắc

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm bài tập 3 – 7/sgk

và một số bài tập ở sách bài tập liên quan đến cảm

ứng từ

*Học sinh làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh vận dụng hai quy tắc để xác định chiều của vector cảm ứng từ trong một số trường hợp thông thường;

……… ………

……… ……

………

Trang 13

……… …………

……… ……

………

Tiết ppct 60 BÀI TẬP

A MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1 Kiến thức: Học sinh nắm được cách xác định phương, chiều và viết được biểu thức tính độ lớn của vector cảm ứng từ trong dây dẫn thẳng dài tại một điểm bất kì, trong dây dẫn uốn thành vòng tròn tại tâm của nó, trong ống dây hình trụ tại một điểm bên trong ống dây, vận dụng được nguyên lí chồng chất trong một số trường hợp cơ bản 2 Kĩ năng: Vận dụng được các kiến thức liên quan đến từ trường và nguyên lí chồng chất từ trường để giải một số bài toán định tính và định lượng liên quan 3 Giáo dục thái độ: 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 một số bài tập theo yêu cầu của giáo viên C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Gợi ý phương pháp giải một số bài toán cơ bản

*Giáo viên giới thiệu phương pháp giải một số bài toán liên

quan đến nguyên lí chồng chất từ trường:

+Xác định các vector cảm ứng từ B1, B2, , Bn,Do I1,

I2 ,In gây ra tại M đang xét

+Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường tại điểm M đang

xét

n 2

1

M B B B

B = + + +

+Nếu ta đặt tại M một dây dẫn dài  có dòng điện I đi qua

thì từ trường tác dụng lực từ F lên đoạn dây dẫn đó có:

- Điểm đặt tại M;

- l Phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và

vector cảm ứng từ tổng hợp; có chiều tuân theo quy tắc bàn

tay trái;

- Có độ lớn: F = BMI

*Đối với từ trường do dòng điện trong dây dẫn dài gây ra:

B = 2.10-7 r

I

Đối với từ trường tại tâm của dây dẫn uốn vòng có dòng

điện chạy qua: B = 2π.10-7N R

I Đối với từ trường tại một điểm trong ống dây dài có dòng

điện chạy qua: B = 4π.10-7 

N R

I

= B = 4π.10-7n R

I

*Học sinh nhắc lại nguyên lí chồng chất

từ trường;

*Học sinh nhắc lại đặc điểm của vector cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn dài

vô hạn một khoảng r

*Học sinh nhắc lại đặc điểm của vector lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua

*Học sinh nhắc lại đặc điểm của vector cảm ứng từ tại tâm của dẫn dẫn tròn

*Học sinh nhắc lại đặc điểm của vector cảm ứng từ tại một điểm trong ống dây dài có dòng điện chạy qua

Tiêu đề	Từ Trường
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Bài Giảng

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	644,5 KB