Hoạt động 3: Bài toán về cảm ứng từ của từ trường bên trong ống dây HS: đọc đề và tìm hiểu GV Đọc đề và tóm tắt đề bài Bài 3: đề bài toán.. toán lên bảng.[r]
Trang 1Ngày soạn:
Tiết 48: BÀI TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
Củng cố kiến thức về:
- Nguyên lí chồng chất từ trường, từ trường của dòng điện tròn, của dòng điện trong ống dây
- Các công thức cảm ứng từ của dòng điện tròn, dòng điện trong ống dây để giải các bài toán cơ bản
2 Kĩ năng: Vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đường sức từ.
3 Thái độ: Chú ý lắng nghe, tích cực thảo luận.
II Chuẩn bị:
1 Chuẩn bị của thầy: Hệ thống bài tập
2 Chuẩn bị của trò: Ôn lại các kiến thức về từ trường đã học.
III Tổ chức hoạt động dạy học:
A Hoạt động ban đầu
1 Ổn định tổ chức: (1phút):
2 Kiểm tra bài cũ: (4phút)
a) Hãy vẽ một số đường sức từ trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện tròn và đi qua tâm dòng điện đó
Có nhận xét gì về đường sức đi qua tâm dòng điện
b) Vẽ một ống dây có dòng điện chạy qua, cần chỉ rõ chiều của dòng điện trong các vòng dây từ đó ghi chú
rõ các cực của ống dây
B Hoạt động dạy-học:
TL
(ph) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Tìm hiểu bài toán cân bằng của nam châm thử
12
HS: Thực hiện:
HS: Thảo luận tìm lới
giả cho bài toán
HS: Đường thẳng,song
song với trục ống dây
HS:// trục ống dây
HS: Cảm ứng từ của của
Trái đất và của ống dây?
HS: thực hiện:
HS: Thực hiện:
GV: Gọi 1HS đọc đề GV: Tóm tắt đề bài toán lên bảng
GV: Yêu cầu HS đọc kĩ đề
và tìm hiểu đề bài toán
H: đường sức từ bên trong ống dây có dạng như thế nào?
H: Vậy cảm ứng từ của từ trường của ống dây có phương như thế nào?
HS: Nam châm thử năm cân bằng dưới tác dụng của những cảm ứng từ nào?
GV: Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường biểu diễn cảm ứng từ B trên hình vẽ
GV: Dựa vào hình vẽ hãy tính
Khi nam châm chỉ đúng hướng Đông Bắc thì góc hợp bởi phương cảu nam châm và của ống dây bằng bao nhiêu?
GV: hướng dẫn HS tìm k
Bài 1:
Tóm tắt:
+ Trục của ống dây Bd
a) I1B1 3B d, kim nam châm thử nằm cân bằng trong ống đây thì góc hợp bởi phương nam châm và trục ống dây =?
b) Thay I1 bởi I2 kI1, kim NC thử nằm cân bằng theo hướng Đông- Bắc k = ? Bài giải
a) Tại kim nam châm thử có 2 véc tơ cảm ứng từ
+ Cảm ứng từ của từ tường của trái đất B d
+ Cảm ứng từ củ từ trường của ống dây B1
Theo nguyên lí chồng chất từ trường ta có:
1 d
B B B
Dưới tác dụng của từ trường tổng hợp, nam châm nằm cân bằng theo phương của véctơ cảm ứng từ tổng hợp B
+ Theo hình vẽ ta có:
1 0
3 tan
3 3
30
d
Trang 2HS: 450.
HS: Thực hiện theo
hướng dẫn của GV:
+Tìm liên hệ B2 và Bđ
+Tìm Phương trình lên
hệ giữa B1;B2 và I1, I2 từ
đó tìm k
d
B
1
B
B
Vậy phương của nam châm nằm cân bằng hợp với trục của ống dây một góc 300
b) Khi mam châm thử chỉ hướng Đông – Bắc thì góc hợp bởi nam châm và trục
ống dây bằng 450 Do đó
0 2
2
d
B
B
2
3
d
Mặt khác ta có: Từ trường bên trong ống dây
2 2
Từ (1) và (2)ta rút ra 2 3 1 3
Hoạt động 2: Tìm hiểu bài toán xác định cảm ứng từ tổng hợp
13
HS: Đọc đề và tìm hiểu
đề bài toán
Thảo luận tìm lời giải
cho bài toán
HS: trả lời
HS: vận dụng quy tắc
nắm tay phải xác định
phương chiều của các
véc tơ, cảm ứng từ
THực hiện theo hướng
dẫn của GV:
HS: lên bảng trình bày
GV: Vừa đọc đề, vừa tóm tắt đề bài toán lên bảng
H: Tại 0 có các véc tơ cảm ứng từ nào?
H: Xác định phương chiều
và độ lớn của các vec tơ cảm ứng từ do I1 và I2 gây ra
GV: áp dụng nguyên lí chồng chất từ trường xác định độ lớn và chiều của cảm ứng từ tổng hợp tại O
+ dựa vào hình vẽ
+ áp dụng định lí pitago
GV: Gọi 1HS lên bảng trình bày
Bài 2:
Tóm tắt:
R = 10cm= 0,1m, I1 = 3A, I2 = 4A
, xác định chiều và độ lớn của
1 2
0 0 0 véc tơ cảm ứng từ tại tâm 0 của vòng tròng Bài giải:
- Tại tâm 0 có các véc tơ cảm ứng từB B 1, 2
do dòng điện I1,I2 sinh ra
+ B1có phương thẳng đứng, chiều hướng
B
R
+ B2có phương nằm ngang,có chiều hướng
ra phía trước mặt phẳng dòng điện độ lớn
7 2
B
R
- Theo nguyên lí chồng chất từ trường ta có
1 2
B B B
1
B
2
B
2
B
* Tìm độ lớn B
Theo hình vẽ ta có:
Trang 3GV: Nhận xét, đánh giá điểm
7
2 10
.10
R
* Hướng của :B
Véc tơ B hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ, hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc Từ hình vẽ ta có
0 1
2
3
4
B B
Hoạt động 3: Bài toán về cảm ứng từ của từ trường bên trong ống dây
13 HS: đọc đề và tìm hiểu
đề bài toán
HS:Thảo luận tìm lời
giải cho bài toán
+ d
+ n = 1
d
HS: hoàn thiện bài giải
lên bảng trình bày
GV Đọc đề và tóm tắt đề bài toán lên bảng
GV: Hướng dẫn học sinh tìm n
+ chiều dày của lớp sơn cách điện không đáng kể thì mỗi vòng đây chiếm chiều dài của vòng dây là bao nhiêu?
+ Vậy gọi n là số vòng dây trên 1m chiều dài thì n =?
GV: nhận xét, đánh giá, cho điểm
Bài 3:
Tóm tắt
d = 1,2mm= 1,2.10-3m
B = 0,004T, l =60m , 1,76.10 8m
U = ?
Bài giải:
- Cảm ứng từ trong ống dây dài là
B = 4 10 nI 7 Trong đó + n = ; I = 1 ; R =
d
U
4
2 7
7 2 8
.10
10 1,76.10 60.0,004
3,5
10 (3,14) 0,0012
V
C Hoạt động kết thúc tiết học:
1 Củng cố kiến thức: ( 5phút) :
2 Bài tập về nhà – Tìm hiểu:
IV Rút kinh nghiệm: