Giáo án Vật lý 11 - Bài 20 - Lực từ. Cảm ứng từ

Ngày : Số Tiết : PPCT: Baøi 20 : LÖÏC TÖØ. CAÛM ÖÙNG TÖØ MỤC TIÊU : Về kiến thức : Nêu được khái niệm từ trường đều. Trình bày được các đặc điểm của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Trình bày được khái niệm cảm ứng từ và quy tắc xác định lực từ bằng bàn tay trái. Về kỹ năng : Xác định được mối quan hệ về chiều giữa dòng điện, vecto cảm ứng từ và vecto lực từ. Giải được các bài toán liên quan đến nội dung bài học. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Các dụng cụ thí nghiệm xác định sự tồn tại của lực từ: Nam châm chữ U, đoạn dây dẫn, nguồn một chiều 3 – 12 V. Phấn màu, thước thẳng. Các phiếu học tập có tính chất vận dụng các kiến thức vừa học giải các bài toán liên quan. Xem vật lý 9 để biết hs đã nắm được các kiến thức gì về lực từ. Học sinh : Xem và soạn trước bài 20. Xem và ôn lại các kiến thức về lực từ ở vật lý 9, bài 27, trang 73. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : Ổn định lớp : Kiểm tra bài cũ : (.phút) Trình bày định nghĩa từ trường. Thế nào là đường sức từ, đặc điểm của đường sức từ ? So sánh tính chất của đường sức điện và đường sức từ. Trình bày quy tắc xác định chiều của đường sức từ và vận dụng. Giới thiệu bài mới : Thí nghiệm của Ơ – xtét vào năm 1820 cho thấy dòng điện tác dụng lực từ lên nam châm. Ngược lại, nam châm có tác dụng lực từ lên dòng điện không? Khám phá của Faraday có ý nghĩa như thế nào? Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : Tìm hiểu về lực từ, từ trường đều (.phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o Nhắc lại định nghĩa điện trường đều ? oGV tiến hành TN để HS quan sát từ phổ của nam châm hình chữ U được tạo giữa 2 Cực của nam châm hình chữ U. o định nghĩa từ trường đều ?. oGV nhận xét và nhấn mạnh lại định nghĩa từ trường đều. o tiến hành các bước thí nghiệm hình 20.2a , yêu cầu hs quan sát và rút ra nhận xét. Chia nhóm để HS có nhận xét rõ ràng o Lực từ tác dụng lên đoạn dây có phương như thế nào? o trình bày hình 20.2b. Nêu câu C1, C2 o chú ý HS khái niệm tam diện thuận và quy tắc bàn tay trái ( Hs đã biết ở lớp 9) o cho Hs các bài tập có tính chất vận dụng quy tắc bàn tay trái. O HS suy nghĩ và trả lời. O HS quan sát TN và nhận xét các đường sức từ giữa 2 cực của nam châm chữ U ODựa vào quan sát TN, HS định nghĩa từ trường đều tương tự như định nghĩa điện trường đều . O HS nhận xét trả lời của bạn . O Quan sát thí nghiệm rút ra nhận xét theo hướng dẫn. O ( hoạt động nhóm) phương nằm ngang, vuông gốc với I, B O nghiên cứu trả lời câu C1, C2 O ghi nhận và đọc phần chữ in nghiêng phía trái SGK. O làm việc theo hướng dẫn. I. LỰC TỪ: 1. Từ trường đều: (SGK) 2. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện. F = mgtanθ Các vecto B, I, F tạo thành một tam diện thuận. Hoạt động 2 : Tìm hiểu khái niệm cảm ứng từ(phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o trình bày lại thí nghiệm và phân tích để Hs hiểu được khái niệm cảm ứng từ ( sử dụng phương pháp tương tự như khái niệm cường độ điện trường) o tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng sự phụ thuộc của các đại lượng trong công thức o Trong hệ SI, Cảm ứng từ B có đơn vị là gì? o yêu cầu Hs tìm hiểu về vecto cảm ứng từ. o GV phân tích cho Hs nắm khái niệm vecto cảm ứng từ. o Đối với một nam châm thì B là không đổi nhưng đối với các nam châm điện thì B phụ thuộc nhiều vào CĐDĐ oTrình bày hình 20.4. Yêu cầu Hs tìm biểu thức tính F .. O ghi nhận. O cùng GV tiến hành các thí nghiệm. O Tesla (T) O tìm hiểu về vecto B O trình bày cách tạo ra một nam châm điện. O từ hình 20.4, vận dụng kiến thức lượng giác tìm F theo hướng dẫn II. CẢM ỨNG TỪ: 1. Thí nghiệm: B = 2. Đơn vị cảm ứng từ: Tesla (T) 3. Vecto cảm ứng từ tại một điểm : - Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. - Có độ lớn: B = 4. Biểu thức tổng quát tính lực từ: F = I.l.Bsinα Hoạt động 3 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (phút) Củng cố: Phát biểu các định nghĩa: từ trường đều, lực từ, cảm ứng từ. Tesla là gì? Trình bày đặc điểm của lực từ F tác dụng lên một phần tử dòng điện đặt trong từ trường đều. Hoàn thành các câu hỏi trong phiếu học tập. Giao nhiệm vụ về nhà Trả lời các câu hỏi 4,5,6,7 trang 128 SGK và giải thích tại sao em có câu trả lời như vậy. Làm bài tập 20.1; 20.1; 20.3; 20.4 trang 51-52 SBT. Xem và soạn trước bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PHIẾU HỌC TẬP CHO BÀI 20: 1. Từ trường đều là từ trường mà các đường sức từ là các đường: A. thẳng. B. Song song. C. Thẳng song song. D. thẳng song song, cách đều. 2.Lưc từ tác dụng lên đoạn dây dẫn không phụ thuộc vào: A. độ lớn cảm ứng từ. B. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn. C. chiều dài dây dẫn mang dòng điện. D. điện trở của dây dẫn. 3. Phương của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện không có đặc điểm nào sau đây: A. Vuông góc với dây dẫn mang dòng điện. B. Vuông góc với vecto cảm ứng từ. C. Vuông góc với mp chứa vecto B và I. D. Song song với các đường sức từ. 4.Một dây dẫn mang dòng điện có chiều từ phải sang trái nằm trong một từ trường đều có chiều từ dưới lên trên, lực từ có chiều: A. Từ trái à phải. B. Từ trong ra ngoài. C. từ trên xuống. D. Từ ngoài vào trong. 5. Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ sẽ: A. Không đổi. B. tăng 2 lần. C.tăng 4 lần. D. Giảm 2 lần. 6.Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10A, đặt vuông góc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây này: A. 18N. B. 1,8N. C. 1800N. D.0N. 7. Một đoạn dây dẫn dài 120cm mang dòng điện 20A, đặt song song với một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,8T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây này: A. 19,2N. B. 1920N. C. 1,92N. D.0N. 8. Một đoạn dây dẫn dài 1m mang dòng điện 10A, đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,1T thì chịu tác dụng một lực 0,5N.Góc hợp giữa vecto B và I là : A. 0,50 B. 300 C. 450. D. 600. 9. Một đoạn dây dẫn mang dòng điện 1,5 A chịu một lực từ 5N. Sau đó cường độ dòng điện thay đổi thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là 20N. Cường độ dòng điện đã: A. tăng thêm 4,5A. B. giảm bớt 4,5A. C. tăng thêm 6A. D. giảm bớt 6A. 10.Nhận xét nào sau đây không đúng về cảm ứng từ: A. Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ. B. Phụ thuộc vào chiều dài của đoạn dây dẫn mang dòng điện. C. trùng với hướng của từ trường. D. có đơn vị là tesla (T).