Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tiết 25 - Bài 23 : Từ phổ – đường sức từ

Ngày soạn :2-12-2007 Tiết 25 Bài 23 : TỪ PHỔ – ĐƯỜNG SỨC TỪ A.MỤC TIÊU :Sau bài học này,GV phải làm cho HS đạt được các mục tiêu sau: *Về KT: Biết cách dùng mạt sắt tạo ra từ phổ của thanh nam châm . *Về KN: Biết vẽ các đường sức từ và xác định được chiều các đường sức từ của thanh nam châm *Về TĐ:Tích cực trong học tập, thảo luận theo nhóm. B.CHUẨN BỊ: GV: Mỗi nhóm Hs -1 Hộp nhựa trong cứng có mạt sắt . - 1 thanh nam châm thẳng .1 nam châm chữ U - 1 bút dạ . - 1 số kim nam châm nhỏ có trục quay thẳng đứng HS: nam châm các loại C.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1.Ổn định tổ chức: 2.Kiểm tra bài cũ: - Nếu có 1 kim nam châm thì em làm thế nào để phát hiện ra trong dây dẫn AB có dòng điện hay không ? 3.Bài mới: Giới thiệu bài:Ta đã biết xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có từ trường. Bằng mắt thường ta không thể nhìn thấy từ trường. Vậy làm cách nào để có thể hình dung ra từ trường và nghiên cứu từ tính của nó một cách dễ dàng thuận lợi? NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG I. TỪ PHỔ: 1.Thí nghiệm:Sgk C1:Mạt sắt sắp xếp thành những đường cong nối từ cực nọ sang cực kia của nam châm. Càng ra xa nam châm các đường này càng thưa dần 2. Kết luận:Sgk II. ĐƯỜNG SỨC TỪ 1.Vẽ và xác định chiều của đường sức từ: C2 : Trên mỗi đường sức từ, KNC định hướng theo một chiều xác định C3: Bên ngoài TNC, các đường sức từ đều có chiều đi ra từ cực Bắc, đi vào cực Nam. 2. Kết luận:Sgk III. VẬN DỤNG C4: Ở khoảng giữa hai từ cực của nam châm hình chữ U, các đường sức từ gần như song song với nhau. C5: Đầu B của TNC là cực Nam C6: Các đường sức từ trên hình 23.6 Sgk có chiều đi từ cực Bắc của nam châm bên trái sang cực Nam của nam châm bên phải * Hoạt động 1 : Thí nghiệm tạo ra từ phổ của nam châm . -GV giao dụng cụ TN cho các nhóm và yêu cầu HS nghiên cứu SGK để tiến hành TN . - Làm việc theo nhóm dùng tấm nhựa phẳng và mạt sắt để tạo ra từ phổ của thanh nam châm - GV đến từng nhóm nhắc HS nhẹ nhàng gõ đều mạt sắt trên tấm nhựa và quan sát hình ảnh mạt sắt được tạo thành kết hợp với quan sát hình 23.1 SGK để thực hiện C1 . - GV nêu câu hỏi gợi ý : các đường cong do mạt sắt tạo thành đi từ đâu đến đâu ? mật độ các đường mạt sắt ở xa nam châm thì sao? - GV thông báo : “ hình ảnh các đường mạt sắt mà ta đang thấy được gọi là từ phổ “. -Từ phổ cho ta hình ảnh trực quan về từ trường . - Yêu cầu HS rút ra kết luận về sự sắp xếp của mạt sắt trong tử trường của thanh nam châm . ( phát biểu như SGK ) * Hoạt động 2 : Vẽ và xác định chiều đường sức từ . - GV nhắc HS trứoc khi vẽ quan sát kỹ để chọn 1 đường mạt sắt trên tấm nhựa và tô chì theo không nên nhìn vào SGK trước và chỉ dùng hình 23.2 SGK để đối chiếu với đường sức vừa vẽ được . - GV thông báo : các đường nét liền mà các em vừa vẽ được gọi là đường sức từ . - GV hướng dẫn nhóm HS dùng các kim nam châm nhỏ được đặt trên trục thẳng đứng có giá hoặc dùng các la bàn đặt nối tiếp nhau trên một trong các đường sức từ. Sau đó gọi HS trả lời C2 . - Nêu quy ước về chiều các đường sức từ . Yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ ở phần c và nêu câu hỏi như C3 . - Hs vận dụng quy ước về chiều đường sức từ dùng mũi tên đánh dấu chiều các đường sức từ vừa vẽ được -trả lời C3 . * Hoạt động 3 : Rút ra kết luận về các đường sức từ của thanh nam châm . - GV nêu vấn đề : Qua việc thực hành vẽ và xác định chiều đường sức từ hãy rút ra các kết luận về sự định hướng của các kim nam châm trên một đường sức từ về chiều của các đường sức từ ở hai đầu nam châm . Thông báo cho HS biết quy ước vẽ độ mau, thưa của các đường sức từ biểu thị cho độ mạnh yếu của từ trường tại mỗi điểm . - Nêu được kết luận về các đường sức từ của thanh nam châm * Hoạt động 4 : Củng cố và vận dụng . - Làm việc cá nhân, quan sát hình vẽ trả lời C4, C5 , C6 vào vở học tập . - Tổ chức cho HS báo cáo trao đổi kết quả giải bài tập vận dụng trên lớp . D.CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN TỰ HỌC: 1.Củng cố: HĐ4 2.Hướng dẫn tự học: Bài vừa học: Học thuộc phần “ghi nhớ” .Đọc thêm phần” Có thể em chưa biết” Làm BT bài 23 SBTVL Bài sắp học: Đọc và tìm hiểu bài 24 SGK (So sánh được từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua với từ phổ của thanh nam châm thẳng ) E.KIỂM TRA: Ngày soạn :3 -12-2007 Tiết 26 Bài24 : TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA A.MỤC TIÊU :Sau bài học này,GV phải làm cho HS đạt được các mục tiêu sau: *Về KT: So sánh được từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua với từ phổ của thanh nam châm thẳng. Nêu được quy tắc nắm tay phải. *Về KN: Vẽ được đường sức từ biểu diễn từ trường của ống dây. Vận dụng quy tắc nắm tay phải xác định chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện khi biết chiều của dòng điện. Xác định chiều dòng điện, tên các từ cực của ống dây trong một số bài tập. *Về TĐ:Tích cực trong học tập, thảo luận theo nhóm. B.CHUẨN BỊ: GV: Đối với mỗi nhóm học sinh: Hộp mạt sắt có luồn sẵn các vòng dây của một ống dây dẫn. Nguồn điện 3V đến 6V . Một công tắc. - Ba đoạn dây nối. - Một bút dạ HS: Đọc và tìm hiểu bài 24 SGK C.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1.Ổn định tổ chức: 2.Kiểm tra bài cũ: -Từ phổ là gì ? bằng cách nào để thu được từ phổ ? các đường sức từ ở bên ngoài thanh nam châm có chiều như thế nào ?Gv yêu cầu Hs cả lớp biểu diễn từ trường của nam châm trên vở nháp, Gv theo dõi nhận xét 3.Bài mới: Giới thiệu bài: Ta đã biết từ phổ và các đường sức từ biểu diễn từ trường của nam châm thẳng. Còn từ trường của ống dây có dòng điên chạy qua thì được biểu diễn như thế nào ? NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG I. TỪ PHỔ, ĐƯỜNG SỨC TỪ CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA 1.Thí nghiệm (Sgk) C1:Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài TNC giống nhau Khác nhau:trong lòng ống dây cũngcó các đường mạt sắt sắp xếp gần như song song với nhau C2: đường sức từ ở trong và ngoài ống dây Tạo thành những đường cong khép kín C3:Giống như TNC, tại hai đầu ống dây, các đường sức từ cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia 2. Kết luận:(Sgk) II. QUY TẮC NẮM TAY PHẢI 1.Chiều đường sức từ của ống phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy qua các vòng dây. 2.Quy tắc nắm tay phải: (Sgk) III. VẬN DỤNG C4:Đầu A là cực Nam, đầu B là cực Bắc C5:KNC bị vẽ sai chiều là kim số 5. Dòng điện trong ống dây có chiều đi ra ở đầu B C6: :Đầu A của cuộn dây là cực Bắc, đầu B là cực Nam Hoạt động 1: Tạo ra và quan sát từ phổ của ống dây có dòng điện. Gọi một học sinh đọc phần thí nghiệm và câu hỏi C1. Gọi nhóm trưởng lên nhận dụng cụ thí nghiệm. Yêu cầu các nhóm quan sát từ phổ tạo thành bên trong và ngoài của ống dây. Vẽ một vài đường sức từ của ống dây ngay trên tấm nhựa. Sau đó, yêu cầu học sinh vẽ trên giấy để rèn luyện kĩ năng biểu diễn từ trường bằng đường sức từ. Yêu cầu các nhóm thảo luận trả lời câu hỏi C2. Nhận xét. Đặt các kim nam châm nối tiếp nhau trên một đường sức từ, yêu cầu trả lời câu C3 bằng thảo luận theo nhóm. Yêu cầu học sinh so sánh từ phổ của ống dây với từ phổ của thanh nam châm. * Hoạt động 2: Rút ra kết luận về từ trường của ống dây. Tổ chức cho các nhóm và cá nhân học sinh trao đổi để cùng rút ra kết luận về từ phổ, đường sức từ và chiều của đường sức từ ở hai đầu ống dây? -Nhận xét và tổng kết. -Từ sự tương tự nhau của hai đầu thanh nam châm và hai đầu ống dây, ta có thể coi hai hai đầu ống dây có dòng điện chạy qua là hai từ cực không? Khi đó đầu nào của ống dây là cực Bắc? -Trao đổi để rút ra kết luận. * Hoạt động 3: Tìm hiểu quy tắc nắm tay phải. -Từ trường do dòng điện sinh ra, vậy chiều đường sức từ có phụ thuộc vào chiều dòng điện hay không? -Yêu cầu học sinh nêu dự đoán chiều đường sức từ của ống dây có phụ thuộc vào chiều dòng điện không? -Hs dự đoán: phụ thuộc -Hướng dẫn học sinh tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra và khẳng định lại kết luận. -Dựa vào hình vẽ 24.3 SGK để giới thiệu quy tắc nắm tay phải xác định chiều đường sức từ của ống dây khi biết chiều dòng điện. -Hướng dẫn học sinh cách dùng nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ trong lòng ống dây khi đổi chiều dòng điện qua ống dây trên hình 24.3 SGK. Có thể nêu thêm: + Chiều của đường sức từ ở trong lòng ống dây và ở ngoài ống dây có gì khác nhau? + Biết chiều đường sức từ trong lòng ống dây, suy ra chiều đường sức từ ở ngoài ống dây như thế nào? * Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố Gọi 1 học sinh đọc các câu C4, C5, C6. -Gọi 3 học sinh lên bảng trả lời 3 câu hỏi trên. -Nhận xét, sửa chữa và yêu cầu các em chép vào vở. D.CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN TỰ HỌC: 1.Củng cố: HĐ4 2.Hướng dẫn tự học: Bài vừa học: Học thuộc phần “ghi nhớ” .Đọc thêm phần” Có thể em chưa biết” Làm BT bài 24 SBTVL Bài sắp học: Đọc và tìm hiểu bài 25 SGK SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP – NAM CHÂM (Cách làmTN để nghiên cứu về sự nhiễm từ của sắt , thép ). E.KIỂM TRA: Ngày soạn :10 -12-2007 Tiết27 Bài 25 : SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP – NAM CHÂM ĐIỆN A.MỤC TIÊU :Sau bài học này,GV phải làm cho HS đạt được các mục tiêu sau: *Về KT: - Mô tả được TN về sự nhiễm từ của sắt , thép . *Về KN: - Giải thích được vì sao người ta dùng lõi sắt non để chế tạo nam châm điện . - Nêu được hai cách làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật . *Về TĐ:Tích cực trong học tập, thảo luận theo nhóm. B.CHUẨN BỊ: GV chuẩn bị cho mỗi nhóm Hs - 1 ống dây có khoảng 500 hoặc 700 vòng . 1 nguồn điện từ 3 đến 6 V, - 1 biến trở, - 1 giá TN . - 1 la bàn hoặc kim nam châm đặt trên giá thẳng đứng . - 1 công tắc điện . - 1 ampe kế có GHĐ 1,5 A và ĐCNN 0,1 A , - 5 đoạn dây dẫn dài khoảng 50 cm . - 1 lõi sắt non và 1 lõi thép có thể đặt vừa trong lòng ống dây . - 1 ít đinh sắt . C.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1.Ổn định tổ chức: 2.Kiểm tra bài cũ: - Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào yếu tố nào ? - Phát biểu quy tấc nắm tay phải ? 3.Bài mới: Giới thiệu bài:Vì sao nam châm điện được úng dụng nhiều hơn nam châm vĩnh cửu? NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG I. SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT VÀ THÉP 1.Thí nghiệm: (Sgk) C1:Khi ngắt dòng điện , chỉ có lõi thép còn giữ được từ tính 2. Kết luận: (Sgk) II. NAM CHÂM ĐIỆN C2:Các con số 1000,1500 chỉ số vòng dây. 1A, 22W chỉ cđ dòng điện cho phép qua ống dây là 1A và điện trở của ống dây là 22W C3:Nam châm b mạnh hơn a; d mạnh hơn c; e mạnh hơn b và d III. VẬN DỤNG C4:Vì sau khi tiếp xúc với nam châm mũi kéo đã nhiễm từ và giữ được từ tính do kéo được làm bằng thép, nó trử thành nam châm C5:Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây C6:Lợi thế của nam châm điện: -Có thể tạo ra nam châm điện cực mạnh bằng cách tăng số vòng dây và tăng cđ dòng điện qua ống dây -Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây là nam châm điện mất hết từ tính -Có thể thay đổi cực tính của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây * Hoạt động 1 : - Nhớ lại kiến thức đã học về nam châm điện . - GV nêu các câu hỏi : -Mô tả cấu tạo và nêu tác dụng của nam châm điện (L7) -Tác dụng từ của dòng điện được biểu hiện như thế nào ? + Trong thực tế , nam châm điện đựơc dùng làm gì ? - GV nêu vấn đề : Tại sao 1 cuộn dây có dòng điện chạy qua quấn quanh 1 lõi sắt non lại tạo thành nam châm điện ? nam châm điện có lợi gì so với nam châm VC ? *Hoạt động 2 :Làm TN về sự nhiễm từ của sắt và thép - Yêu cầu HS quan sát hình 25.1 SGK . - Phát biểu mục đích của TN . - Làm việc theo nhóm để tiến hành TN . - Hướng dẫn HS bố trí TN : Để cho KNC đứng thăng bằng rồi mới đặt cuận dây sao cho trục kim nam châm song song với mặt ống dây. Sau đó mới đóng mạch điện . - GV hỏi : Góc lêïch của KNC khi cuận dây có lõi sắt thép so với khi không có lõi săt thép có gì khác nhau ? * Hoạt động 3 : Làm TN khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây, sự nhiễm từ của sắt non và thép có gì khác nhau . Rút ra kết luận về sự nhiễm từ của sắt thép . - Yêu cầu HS làm việc với SGK và nghiên cứu hình 25.2 - Nêu mục đích của TN . - làm việc theo nhóm, bố trí và thay nhau tiến hành TN tập trung quan sát chiếc đinh sắt . - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi : có hiện tượng gì xảy ra với đinh sắt khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây ? -Hs quan sát và nêu được hiện tượng xảy ra với đinh sắt khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây trong các trường hợp : ống dây có lõi sắt non, ống dây có lõi thép - Đại diện nhóm đứng lên trả lời C1 . - GV nêu vấn đề : + Nguyên nhân nào đã làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện chạy qua ? + Sự nhiễm từ của sắt non và thép có gì khác nhau ? - GV thông báo về sự nhễm từ của sắt , thép khi đựơc đặt trong từ trường . * Hoạt động 4 : Tìm hiểu nam châm điện . - Yêu cầu HS làm việc với SGK và thực hiện C2 ( chú ý nêu ý nghĩa của dòng chữ nhỏ : 1A - 22 ) . - HS quan sát hình 25.3 để thực hiện C2 - GV nêu câu hỏi : Có những cách nào làm tăng lực từ của nam châm điện ? - HS làm việc với SGK để nhận thông tin về cách làm tăng lực từ của nam châm điện . -Hs quan sát hình 25.4 SGK và trả lời C3 .Có thể tổ chức cho HS làm các TN để tự rút ra kết luận : Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện bằng cách tăng cường độ dòng điện qua ống dây hoặc tăng số vòng của ống dây . * Hoạt động 5 : Củng cố kiến thức về khả năng nhiễm từ của sắt, thép và vận dụng vào thực tế . - HS trả lời C4, C5 và C6 . - GV nêu câu hỏi : Ngoài hai cách đã học còn cách nào làm tăng lực từ của nam châm điện nữa không ? D.CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN TỰ HỌC: 1.Củng cố: HĐ5 2.Hướng dẫn tự học: Bài vừa học: Học thuộc phần “ghi nhớ” .Đọc thêm phần” Có thể em chưa biết” Làm BT bài 25 SBTVL Bài sắp học: Đọc và tìm hiểu bài 26 SGK Nguyên tắc hoạt động của loa điện, tác dụng của nam châm trong rơle điện từ , chuông báo động. Một số ứng dụng của nam châm trong đời sống và kỹ thuật E.KIỂM TRA: