Giáo án môn Vật lý 11 nâng cao - Tiết 56 - Thực hành: xác định thành phần nằm ngang của từ trường trái đất (tiết 1)

Tiết 56 Ngày soạn: 29 / 02 / 2012 THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN NẰM NGANG CỦA TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT (Tiết 1) A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của la bàn tang. Sử dụng la bàn tang và máy đo điện đa năng hiện số để xác định thành phần nằm ngang của cảm ứng từ của từ trường Trái Đất. 2. Kỹ năng Rèn luyện kỹ năng sử dụng máy đo điện đa năng hiện số. Hoạt động nhóm trong thực hành thí nghiệm. Phân tích lựa chọn phương án thí nghiệm. 3. Thái độ - Tích cực, hứng thú học tập của học sinh. B. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY: - Phương pháp dùng hình ảnh trực quan, thuyết trình. C. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các dụng cụ theo nội dung thí nghiệm trong bài thực hành. Kiểm tra chất lượng từng dụng cụ, nhất là la bàn tang. Tiến hành các thí nghiệm đã nêu trong bài thực hành. 2. Học sinh: Nghiên cứu nội dung bài thực hành để hiểu rõ cơ sở lý thuyết của các thí nghiệm và biết cách sử dụng la bàn tang. Ôn tập các đặc điểm (phương, chiều, độ lớn) của các véctơ cảm ứng từ Chuẩn bị báo cáo thí nghiệm theo mẫu cho sẵn ở cuối bài thực hành. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp - kiểm tra sỉ số (1’) 2. Kiểm tra bài cũ:(5’) Nêu quy tắc xác định chiều của đường sức từ trong vòng dây tròn mang dòng điện và của dây dẫn thẳng dài. 3. Nội dung bài mới: a, Đặt vấn đề:(1’) Hôm nay chúng ta sẽ thực hành đo từ trường của Trái Đất. b, Triển khai bài mới: Hoạt động 1 (12’). Tìm hiểu mục đích và cơ sở lý thuyết. HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC ● Gv: Yêu cầu HS đọc cho biết mục đích thí nghiệm? Hs: Trả lời. ● Gv: Tìm hiểu về cơ sở lý thuyết Hs: Đọc sgk, tìm hiểu. ● Gv: Nếu đặt kim nam châm trong long ống dây thì nó sẽ chịu tác dụng của những thành phần nào? Hs: Đọc sgk - trả lời. ● Gv: Xác định hướng của kim nam châm? Hs: Kim nam châm định hướng theo hương và chiều từ trường tổng hợp của từ trường Trái Đất và từ trường của cuộn dây ● Gv: Giới thiệu về công thức tính từ trường trái đất? Hs: Tiếp thu 1. Mục đích thí nghiệm - Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của la bàn tang. - Dùng máy la bàn tang và máy đo điện năng hiện số để xác định thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất. 2. Cơ sở lí thuyết - Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. - Kim nam châm định hướng theo hương và chiều từ trường tổng hợp của từ trường Trái Đất và từ trường của cuộn dây. - Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất đước xác định dựa vào la bàn tang. Từ trường Trái Đất: Hoạt động 2 (8’). Tìm hiểu về phương án thí nghiệm HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC ● Gv: Hướng dẫn phương pháp đo I trong mạch điện kín: + Bước 1: Điều chỉnh kim chỉ thị về 00 (chú ý giữ vị trí la bàn cố định trong suốt thời gian làm thí nghiệm). + Bước 2: Hướng dẫn cách mắc mạch điện như hình 37.3 SGK (với số vòng dây của la bàn tang N12 = 200 vòng. + Bước 3: Tăng hiệu điện thế U cho tới kim chỉ thị của la bàn chỉ 450 rồi ghi giá trị I’, sau đó giảm U về giá trị 0. + Bước 4: Đổi chiều dòng điện qua cuộn dây của la bàn tang, lập lại thí nghiệm như trên rồi ghi giá trị I’’. + Bước 5: Tính giá trị trung bình của cường độ dòng điện và từ trường Trái Đất, ghi kết quả vào bảng số liệu. Lặp lại các bước thí nghiệm 3 lần, rồi tính các giá trị theo yêu cầu. Lặp lại thí nghiệm lần lượt với các cuộn dây N23 = 100 vòng, N13 = 300 vòng của la bàn tang. Chú ý cách đo và lấy số liệu. Hs: Theo dõi, quan sát 3. Phương án thí nghiệm a, Dụng cụ thí nghiệm - La bàn tang có các vòng dy 100 vịng, 200 vòng, 300 vòng; đường kín vòng dây cỡ 100 mm. - Máy đo điện năng hiện số. - Nguồn điện một chiều 6V – 150 mA. - Dây dẫn. b, Tiến hành thí nghiệm - Điều chỉnh la bàn tang sao cho mặt thước đo góc thật sự nằm ngang, kim nam châm nằm trong mặt phẳng khung dây (chưa có dịng điện), khi đó kim chỉ thị chỉ số 00. Giử nguyên vị trí la bn trong suốt quá trình thí nghiệm. - Mắc nối tiếp cuộn dy N12 = 200 vòng của la bàn tang với ampe kế rồi nối vo nguồn điện. - Tăng dần U cho tới khi kim chỉ thị của la bàn chỉ b = 450 thì ghi gi trị , sau đó giảm U về giá trị 0. - Đổi chiều dòng điện qua cuộn dây của la bàn tang, lặp lại nhu trên ghi giá trị . - Tính giá trị trung bình của cường đô dòng điện v BT. Ghi kết quả vào bảng sối liệu. - Lập lại thí nghiệm 2 lần ghi , v tính, ghi vào bảng số liệu , BT. - Tính v . - Làm thí nghiệm với N23 = 100 vòng và N13 = 300 vòng của la bàn tang. 4. Củng cố: (3’) Dọn dụng cụ. Nhận xét buổi thực hành 5. Dặn dò :(1’) Hướng dẫn HS lam báo cáo TN.