Giáo án Vật lí 11 - Ban cơ bản - Tiết 42 - Lực Lo-Ren-xơ

Tiết 42 theo PPCT Ngày soọan 2-2-2009 LỰC LO-REN-XƠ I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức : -Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là gì và nêu được các đặc trưng về phương, chiều và viết được công thức tính lực Lo-ren-xơ. -Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều; viết được công thức tính bán kín vòng tròn quỹ đạo. 2.Kĩ năng : -Vận dụng kiến thức cơ bản để giải các bài tập cơ bản cĩ liên quan. 3.Thái độ : -Nghiêm túc trong học tập. 4.Trọng tâm : -Các đặc điểm của lực Loren xơ II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên: Chuẩn bị các đồ dùng dạy học về chuyển động của hạt tích điện trong từ trường đều. 2.Học sinh: Ôn lại về chuyển động tròn đều, lực hướng tâm và định lí động năng, cùng với thuyết electron về dòng điện trong kim loại. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường. Hoạt động 2 ( phút) : Tìm hiểu lực Lo-ren-xơ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm dòng diện. Lập luận để đưa ra định nghĩa lực Lo-ren-xơ. Giới thiệu hình vẽ 22.1. Hướng dẫn học sinh tự tìm ra kết quả. Giới thiệu hình 22.2. Hướng dẫn học sinh rút ra kết luận về hướng của lực Lo-ren-xơ. Đưa ra kết luận đầy đủ về đặc điểm của lực Lo-ren-xơ. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Nhắc lại khái niệm dòng điện. Ghi nhận khái niệm. Tiến hành các biến đổi toán học để tìm ra lực Lo-ren-xơ tác dụng lên mỗi hạt mang điện. Lập luận để xác định hướng của lực Lo-ren-xơ. Ghi nhận các đặc điểm của lực Lo-ren-xơ. Thực hiện C1. Thực hiện C2. I. Lực Lo-ren-xơ 1. Định nghĩa lực Lo-ren-xơ Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ. 2. Xác định lực Lo-ren-xơ Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc : + Có phương vuông góc với và ; + Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của khi q0 > 0 và ngược chiều khi q0 < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra; + Có độ lớn: f = |q0|vBsinα Hoạt động 3 ( phút) : Tìm hiểu chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại phương của lực Lo-ren-xơ. Yêu cầu học sinh nhắc lại định lí động năng. Nêu công của lực Lo-ren-xơ và rút ra kết luận về động năng và vận tốc của hạt. Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton cho trường hợp hạt chuyển động dưới tác dụng của từ trường. Hướng dẫn học sinh lập luận để dẫn đến kết luận về chuyển động của hạt điện tích. Yêu cầu học sinh thực hiện C3. Tổng kết lại các ý kiến của học sinh để rút ra kết luận chung. Yêu cầu học sinh thực hiện C4. Giới thiệu một số ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ. Nêu phương của lực Lo-ren-xơ. Phát biểu và viết biểu thức định lí động năng. Ghi nhận đặc điểm về chuyển động của hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ. Viết biểu thức định luật II Newton. Lập luận để rút ra được kết luận. Thực hiện C3. Ghi nhận kết luận chung. Thực hiện C4. Ghi nhận các ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ. II. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều 1. Chú ý quan trọng Khi hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ thì luôn luôn vuông góc với nên không sinh công, động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều. 2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẵng trong mặt phẵng vuông góc với từ trường. Trong mặt phẵng đó lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm: f = = |q0|vB Kết luận: Quỹ đạo của một hát điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kín R = Hoạt động 6 ( phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập từ 3 đến 8 trang 138sgk và 21.1, 21.2, 21.3, 21.8 và 21.11 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY V. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1.Độ lớn cùa lực Lo-Ren-Xơ được tính theo biểu thức a. f = |q0|vBsinα b. f = |q0|Bsinα c. f = |q0|vsinα f = |q0|vB 2.Một điện tích q = 3,2.10-6C bay vào trong từ trường đều cĩ B = 0,04T với tốc độ v = 2.106m/s theo phương vuơng gĩc với từ trường. Lực Lo-Ren-Xơ tác dụng lên hạt mang điện tích: a.2,56N b.0,256N c.0,0256N d.2,56.10-3N