Hoạt động 2: Tìm hiểu bài toán ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây HS: Đọc sách thảo luận GV: Yêu cầu học sinh đọc đề Bài 2: và tìm hiểu đề bài toán.. và tìm hiểu đề bài toán.[r]
Trang 1Ngày soạn:
Tiết 55: BÀI TẬP VỀ LỰC TỪ
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:.
- Vận dụng được quy tắt bàn tay trái và vận dụng công thức định luật Ampe, kể cả việc nhận ra góc trong
công thức đó
- Xác định được mômen ngẫu lực từ tác dụng lên một khug dây có hình tam giác
- Xác định chiều của lực Lo-ren-xơ và công thức xác định độ lớn của lực Lo-ren-xơ
2 Kĩ năng: Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp.
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: Nắm vững công thức Ampe, lực lo-ren-xơ, mômen ngẫu lực.
III Tổ chức hoạt động dạy học:
A Hoạt động ban đầu
1 Ổn định tổ chức: (1phút)
2 Kiểm tra bài cũ: (4phút)
B Hoạt động dạy-học:
TL
(ph) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Bài tập vật cân băng dưới tác dụng của nhiều lực trong đó có lực từ
13
HS:Thực hiện
HS: + Trọng lực p
+Lực căng dây
TTT
+ Lực từ F
HS: vận dụng quy tắc
bàn tay trái xác định F,
dựa vào đặt điểm của
trọng lực và lực căng
dây để chỉ rõ phương
chiều của T và P
HS: Viết phương trình
HS: Thực hiện
2 2 (2 )2
F P T
HS: T F k
Giải bất phương trình
tìm I
GV: Yêu cầu học sinh đọc đề
và tìm hiểu đề bài toán
GV: Tóm tắt đề bài toán lên bảng
GV: Đoạn dây đồng CD đứng cân bằng dưới tác dụng của những lực nào?
GV: Hãy chỉ rõ phương chiều của từng lực tác dụng lên CD?
H: Viết phương thanh cân bằng cho dây đồng
GV: Hướng dẫn học sinh chuyển các lực tác dụng về cùng điểm đặt bằng cahs tổng hợp của hai lực song song cùng chiều là lực căng dây
H: Dựa vào hình vẽ tìm mói liên hệ giữa F,P và T
GV: Theo giả thuyết thì T thỏa mãn điều kiện gì?
GV: Hướng dẫn học sinh tìm
Imax
Bài 1:
Tóm tắt
B = 0,2T, FK = 0,06N, g = 10m/s2
Imax = ?
Bài Giải:
-Các lực tác dụng vào đoạn dòng điện CD + Trọng lực p
+Lực căng dây T1T2 T
+ Lực từ F
Vì thanh cân bằng nên ta có
0
T T F P
Theo hình vẽ ta có
Theo giả thuyết bài toán ta có
2
4
2,75
0, 2 0, 2 2,75 1,66
k
T F I B l P F
F P I
B l
Vậy Imax = 1,66A
Hoạt động 2: Tìm hiểu bài toán ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây
12
HS: Đọc sách thảo luận
và tìm hiểu đề bài toán GV: Yêu cầu học sinh đọc đề và tìm hiểu đề bài toán
GV: Tóm tắt đề bài toán lên bảng
Bài 2:
đều, cạnh a, dòng điện trong khung
ABC
Có cường độ I
F F F M
Bài giải:
2T
F
P
2T
C
D I
Trang 2HS: Lên bảng trình bày.
HS: F = BIl sin
HS: Thực hiện
HS: Nhắc laih khái
niệm về ngẫu lực
HS:Tìm hợp lực của hai
lực //
HS: THực hiện
HS: Lắng nghe, ghi
nhận
GV: Vận dụng quy tắt bàn tay trái biểm diện các lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây
H: Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện được tính theo công thức nào?
H: Xác định góc tạo bởi điện với véc tơ cảm ứng từtừ đó tính lực từ tác dụng lên các doạn dòng điện
H: Nhắc lại ngẫu lực từ là gì?
GV: Nhưng khung dây chịu tác dụng tới 3 lực// vayh để tìm ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây ta làm thế nào?
GV: Hướng dẫn học sinh tìm momen của ngẫu lực từ
GV: Biểu thức momen ngẫu lực từ không những đúng với khung dây hình chữ nhật mà còn đúng với khung dây phẳng có dạng bất kì
a)Các lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây
0
0 0
1 sin150
2 1 sin 30
2 sin 90
AB
CA BC
b)Thành lập công thức tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung
Gọi là tổng hợp 2 lựcF vAB à FAC
Thì
+FN đặt tại trung điểm của AH và có chiều như hình vẽ
N
F IBa IBa IBa
Ta thấy F N FBC có cung độ lớn và có giá song song do đó tạo thành ngẫu lực từ tác dụng lên khung.Momen ngẫu lực đó là
2AH a 4
a
2
khung dây
Hoạt động 3: Bài toán về lực Lo-ren-xơ
và tìm hiểu đề bài toán
HS: Vì quỹ đạo của e là
đường tròn nên f đóng
vai trò là lực hướng tâm
HS:Xác định chiều của
v
GV: Yêu cầu học sinh đọc đề
và tìm hiểu đề bài toán
GV: Tóm tắt đề bài toán lên bảng
H: Lực Lo-ren- xơ trong trường hợp này đóng vai trò là lực gì?
H: Biết chiều của f và B vận dụng quy tắt bàn tay trái xác định chiều của v tại M rồi từ
đó suy ra chiều chuyển động của e trên quỹ đạo
GV: Vì lực Lo-ren –xơ đóng
Bài 3:Tóm tắt
a) Chỉ ra chiều chuyển động của electron trên quỹ đạo
b) R = ? Bài giải
a) Vì quỹ đạo của electron là đường tròn nen lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm.Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều chyển động của e như trên hình vẽ
A
I
I
I
A
AB
F
CA
F
BC
F
N
F
f
R
v
A B
M
Trang 3C Hoạt động kết thúc tiết học:
1 Củng cố kiến thức: ( 2phút): Nhắc lại các chù ý khi giải bài toán về lực từ.
2 Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (2phút): Về nhà chuẩn bị bài thực hành của bài 37.
IV Rút kinh nghiệm:
HS: Tìm R
HS: Vận dụng định lí
động năng
HS: Thực hiện theo
hương sdaanx của GV
vai trò là lực hướng tâm,nên
có thể vận dụng biểu thức của lực Lo-ren-xơ và lực hướng tâm để tìm R
GV: Để tìm v ta có thể dự vào định lí nào?
GV: Hướng dẫn học sinh tìm R
b) Ta có f = fht
2
(1)
*Tìm v
Áp dụng định lí động năng ta có
2
e U mv
e U v
m
Thay (20 vào (1) ta có
R =
31 19
1 2 1 2.9,1.10 220
0, 005 1, 6.10
mU
B e
= 0,01m