Bài 21 từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biêt

Bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆTI.MỤC TIÊU1. Kiến thứcNêu được đặt điểm chung của từ trường.Vẽ được hình dạng của đường sức từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng khác nhau như: dây dẫn thẳng, khung dây tròn, ống dây dài, …Nêu được công thức tính cảm ứng từ trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.1.Kỹ năngXác định phương chiều trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.Xác định vector cảm ứng từ tại mỗi điểm do dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.Vận dụng nguyên lý chồng chất từ trường và các công thức liên quan để giải các bài tập. 2.Thái độHào hứng trong học tập, tìm hiểu đặc điểm của cảm ứng từ trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.Rèn luyện kĩ năng làm việc nghiêm túc, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tinh thần tập thể.Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học. Trung thực, khách quan, tính kiên trì.

Bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY

TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH

DẠNG ĐẶC BIỆT

I. MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được đặt điểm chung của từ trường

- Vẽ được hình dạng của đường sức từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong cácdây dẫn có hình dạng khác nhau như: dây dẫn thẳng, khung dây tròn, ốngdây dài, …

- Nêu được công thức tính cảm ứng từ trong các dây dẫn có hình dạng đặcbiệt

1. Kỹ năng

- Xác định phương chiều trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

- Xác định vector cảm ứng từ tại mỗi điểm do dòng điện chạy trong các dâydẫn có hình dạng đặc biệt

- Vận dụng nguyên lý chồng chất từ trường và các công thức liên quan đểgiải các bài tập

- Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học

- Trung thực, khách quan, tính kiên trì

3. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh

a. Năng lực vật lý

 Nhận thức vật lý

[a.1.1] Nêu được đặc điêm chung của từ trường

[a.1.2] Nêu được phương, chiều của đường sức từ dây dẫn có hình dạng đặc biệt.[a.1.2] Vẽ được hình dạng của đường sức từ trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

 Tìm tòi thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý

[a.2.1] Phát hiện được vấn đề, đặt ra được câu hỏi từ tình huống khởi động của GV,

và các vấn đề trong bài học lực từ và cảm ứng điện từ

[a.2.5] Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kếtquả trước lớp

[b.1] Đọc và nghiên cứu tài liệu

[b.2] Thực hiện được các yêu cầu trong phiếu học tập

[b.3] Thực hiện được thí nghiệm thông qua việc đọc trước phiếu hướng dẫn tiến trìnhlàm thí nghiệm ở nhà

c. Năng lực giao tiếp và hợp tác

[c.1] Biết các làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà

do GV giao thông qua phiếu học tập

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

- Các dụng cụ thí nghiệm về đường sức từ của từ trường sinh ra do dòng điện chạy

qua các dây dẫn có hình dạng đặc biệt: ống dây, khung tròn, mạ sắt, nguồn DC 12V, các dây nối, …

3 Các hình vẽ minh họa về hình dạng của từ trường xung quanh các dòng điện này.

- Phiếu học tập.

2. Học sinh

- SGK, vở ghi bài, giấy nháp…

- Ôn lại bài 19, 20; đặc biệt chú ý đến mối qua hệ giữa chiều dòng điện vàchiều cảm ứng từ

III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH

1. Hướng dẫn chung

Có thể mô tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

thức tổ chức

Thành tố

NL hình thành và phát triển

Thời lượng dự kiến

Khởi

động

Hoạt động 1.1.

Kiểm tra bài cũ

Trả lời các câu hỏi trắcnghiệm

- Cho xem hìnhảnh mô phỏngcác loại dâydẫn có nhìêuhình dạng đặcbiệt

[a.1.1];

[a.2.1];

[d.2] 2 phút

- Làm thí nghiệm về từtrường của dòng điệnchạy trong dây dẫnthẳng dài

- Làm thí nghiệm về từtrường của dòng điệnchạy trong dây dẫn uốnthành vòng tròn

- Làm thí nghiệm về từtrường của dòng điệnchạy trong ống dâyhình trụ

- Sử dụng phiếu học tập số 4

- Nhận xét đánh giá nhấn mạnh kiến thức trong bài học

A. Thẳng

B. Song song

C. Thẳng song song

D. Thẳng song song và cách đều nhau

Câu 2: Nhận xét nào sau đây không đúng về cảm ứng từ?

A. Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ

B. Phục thuộc vào chiều dài đoạn dây dẫn mang dòng điện

C. Trùng với hướng của từ trường

D. Có đơn vị là Tesla

c. Gợi ý tổ chức hoạt động:

- GV: Kiểm tra bài cũ: Chiếu

slide các câu hỏi

- GV: Nhận xét câu trả lời của

học sinh

- HS: Lắng nghe, quan sát và

chọn các đáp án đúng

d. Sản phẩm hoạt động:

- HS đưa ra được nhiều ý kiến khác nhau từ các cá nhân học sinh

1.2. Hoạt động 1.2: Làm nãy sinh vấn đề về đặc điểm của từ trường

trong các hình dạng đặc biệt

a. Mục tiêu hoạt động:

[2.1] Phát hiện được vấn đề

[2.2] Đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề

b. Nội dung hoạt động:

Câu lệnh: Trong các dây dẫn có hình dạng khác nhau thì từ trường sẽ phụ thuộc vào

trường của dòng điện.

- GV: Chiếu slide hình ảnh các

dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Vậy trong các dây dẫn có hình dạng

khác nhau thì từ trường sẽ phụ

thuộc vào những yếu tố nào?

- GV: Để trả lời được câu hỏi

này thì hôm nay cô và các em

sẽ cùng đi tìm hiểu bài 21: Từ

trường của dòng điện chạy

- Nêu được đặc điểm của từ trường trong dây dẫn thẳng dài

- Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức về từ trường và đường sức từ trong dây dẫnthẳng dài

- Giúp HS giải được các bài tập cơ bản liên quan đến nội dung cảm ứng từ

- GV giới thiệu và hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm cho HS thực hiện.

A.

C.

D

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1Trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của cảm ứng từ tại điểm một điểm bất kì? (phương, chiều, quy tắc xác định)

yêu cầu các nhóm thảo luận và thực hiện theo

hướng dẫn trong phiếu học tập

GV: Quan sát các nhóm thảo luận và hướng

- Ghi vở

- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải

- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm các dây dẫn một khoảng r:

e. Đánh giá hoạt động:

- Đánh giá xác nhận các thành tố năng lực [a.1.2], [a.2.5], [a.3.3], [a.3.5], [b.1], [b.2],[c.1], [d.1] và [d.2] thông qua quan sát trên lớp thái độ học tập, hoạt động nhóm vàbài giải vận dụng của học sinh

1.4. Hoạt động 3: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn

uốn thành vòng tròn

a. Mục tiêu hoạt động:

- Nêu được đặc điểm của từ trường trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

- Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức về từ trường và đường sức từ trong dây dẫnuốn thành vòng tròn

- Giúp HS giải được các bài tập cơ bản liên quan đến nội dung cảm ứng từ

- GV giới thiệu và hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm cho HS thực hiện

- HS thực hiện thí nghiệm

b. Thiết bị

- Laptop, máy chiếu

- Thiết bị thí nghiệm: mạ sát, dây dẫn, pin

- Câu hỏi củng cố

- Phiếu học tập số 2

CÂU HỎI CỦNG CỐMột dòng điện chạy trong một dây tròn 20 vòng bán kính 0,2 m với

cường độ dòng điện là 10A thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là:

A

B

C

D

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2Trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của đường sức từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong dây dẫn hình tròn? (phương, chiều, quy tắc xác định)

Hoạt động GV Hoạt động HS GV: Hướng dẫn HS làm thí nghiệm.

GV: Nhận xét câu trả lời và kết luận

nội dung kiến thức

GV: Đưa ra các câu hỏi trắc nghiệm

- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm các dây dẫn một khoảng r:

e. Đánh giá hoạt động:

- Đánh giá xác nhận các thành tố năng lực [a.1.2], [a.2.5], [a.3.3], [a.3.5], [b.1], [b.2],[c.1], [d.1] và [d.2] thông qua quan sát trên lớp thái độ học tập, hoạt động nhóm vàbài giải vận dụng của học sinh

1.5. Hoạt động 4: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong ống dây

hình trụ

- Nêu được đặc điểm của từ trường trong ống dây hình trụ.

- Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức về từ trường và đường sức từ trong ống dây hình trụ

- Giúp HS giải được các bài tập cơ bản liên quan đến nội dung cảm ứng từ

- GV giới thiệu và hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm cho HS thực hiện

- HS thực hiện thí nghiệm

b. Thiết bị:

- Laptop, máy chiếu

- Câu hỏi củng cố

- Phiếu học tập số 3

CÂU HỎI CỦNG CỐ Một ống dây dài 0,5 m có 1000 vòng dây mang một dòng điện là 5A độ lớn cảm ứng từ trong long ống dây là:

A

B

C

D

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của đường sức từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong

ống dây? (phương, chiều, quy tắc xác định)

………

………

………

………

………

2. Nêu biểu thức tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm của vòng dây? ………

………

………

………

GV: Nhận xét câu trả lời và kết luận

nội dung kiến thức

GV: Đưa ra các câu hỏi trắc nghiệm

củng cố

HS: Hoạt động theo nhóm tiến hành

thí nghiệm theo hướng dẫn

HS: Thảo luận nhóm và thực hiện

- Bên ngoài ống dây từ trường giống như từ trường của nam châm thẳng

- Bên trong ống dây, từ trường là từ trường đều Các đường sức từ trong ống dây

là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau

- Độ lớn của cảm ứng từ bên trong ống dây :

e. Đánh giá hoạt động:

- Đánh giá xác nhận các thành tố năng lực [a.1.2], [a.2.5], [a.3.3], [a.3.5], [b.1], [b.2],[c.1], [d.1] và [d.2] thông qua quan sát trên lớp thái độ học tập, hoạt động nhóm vàbài giải vận dụng của học sinh.

1.6. Hoạt động 5: Tìm hiểu từ trường của nhiều dòng điện

Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do

nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các

- Máy chiếu (ti vi)

- Phiếu học tập số 4, câu hỏi củng cố

CÂU HỎI CỦNG CỐBài 1: Nối câu

1 Độ lớn của cảm ứng từ do dòng điện

thẳng rất dài gây ra tại điểm M cách nó

một đoạn r là…

2 Đường sức của từ trường do dòng

điện thẳng rất dài có cường độ I là

những …

3 Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của dòng

điện tròn bán kính R mang dòng điện

là…

4.Véc tơ cảm ứng từ tại các điểm nằm

trong dòng điện tròn có chiều

a, đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc củadòng điện ấy

b,

c đường tròn nằm trong những mặtphẳng vuông góc với dòng điện và cótâm nằm trên dòng điện ấy

d

Bài 3: Cho một dòng điện tròn có cường độ dòng điện I = 4A, bán kính dây dẫn

tròn R = 4cm Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn

Bài 4: Cho dòng điện có cường độ dòng điện I = 1A đi qua một ống dây có tổng

số vòng dây là 2000 vòng, chiều dài ống dây là 20cm Tính cảm ứng từ trong longống dây

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4Chọn đáp án đúng nhất:

1. Nhận định nào sau đây không đúng về cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?

A. Phụ thuộc vào bản chất dây dẫn

B. Phụ thuộc môi trường xung quanh

C. Phụ thuộc vào hình dạng dây dẫn

D. Phụ thuộc vào độ lớn dòng điện

Đáp án: A

2. Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào sau đây

A. Vuông góc với dây dẫn

B. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện

D. Môi trường xung quanh

20 cm với cường độ 10 A thì cảm ứng từ tại tâm các vòng dây là:

c. Nội dung hoạt động:

- Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về từ trường đều

- Trình bày đặc điểm của từ trường sinh ra bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳngdài, ống dây dài, khung dây tròn

- Nêu được các yếu tố phụ thuộc của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường củadòng điện

- Vận dụng kiến thức để giải các bài tập liên quan

(Chào thầy! Nếu file bị lỗi mong thầy xem file pdf ở link: