Giáo án Vật lý 11 - Bài 21 - Từ trường của dòng điện trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Baøi 21: TÖØ TRÖÔØNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN TRONG CAÙC DAÂY DAÃN COÙ HÌNH DAÏNG ÑAËC BIEÄT Ngày : Số Tiết : PPCT: MỤC TIÊU : Về kiến thức : Nêu được đặc điểm chung của từ trường. Vẽ được hình dạng của các đường sức từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng khác nhau như: dây dẫn thẳng, khung day tròn, ống dây dài. Nêu được công thức tính cảm ứng từ trong các trường hợp đặc biệt. Về kỹ năng : Xác định vecto cảm ứng từ tại mỗi điểm do dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt. Vận dụng nguyên lý chồng chất từ trường và các công thức liên quan để giải các bài toán đề ra phía sau bài học và trong SBT. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Các dụng cụ thí nghiệm về đường sức của từ trường sinh ra do dòng điện chạy qua các dây dẫn có hình dạng đặc biêt: ống dây, khung dây, mạt sắt, nguồn DC 3 – 12 V, các dây nối,.. Các hình vẽ minh họa về hình dạng của từ trường xung quanh các dòng điện này. Các câu hỏi cho phiếu học tập phục vụ giải toán liên quan đến bài học. Học sinh : Ôn lại bài 19, 20; đặc biệt chú ý đến mối quan hệ giữa chiều dòng điện và chiều cảm ứng từ. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : Ổn định lớp : Kiễm tra bài cũ : (.phút) Định nghĩa vecto cảm ứng từ và đơn vị cảm ứng từ. Thế nào là phần tử dòng điện, viêt công thức tính lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện đặt trong từ trường đều. Vận dụng quy tắc bàn trái xác định chiều của lực từ trong các trường hợp.. Giới thiệu bài mới : Xung quanh dòng điện tồn tai một từ trường, vậy từ trường này có hình dạng như thế nào? Tính độ lớn ra sao ? Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : Các đặc điểm chung của từ trường (.phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o yêu cầu HS đọc SGK và trả lời các câu hỏi. o Cảm ứng từ do dòng điện sinh ra phụ thuộc các yếu tố nào ? o phân tích các yếu tố phụ thuộc.. Nói: xét từ trường của dòng điện với giả thuyết môi trường xung quanh dòng điện là chân không. O đọc SGK O Trả lời theo SGK và ghi nhận vào vở. O Ghi nhận Từ trường của dòng điện phụ thuộc vào các yếu tố: - - - - Hoạt động 2 : Tìm hiểu đặc điểm của từ trường sinh ra bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài(phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o Trình bày thí nghiệm ( hình vẽ 21.1) và phân tích các kết quả thí nghiệm.. o từ trường có hình dạng như thế nào? Chiều được xác định ra sao? o nêu câu C1.( chiều của B còn được xác định theo quy tắc đinh ốc) o Thông báo cho Hs công thức tính cảm ứng từ B trong trường hợp này o Yêu cầu HS vận dụng để trả lời các câu trong phiếu học tập o yêu cầu HS xem phần chữ nhỏ tương ứng bên trái về trường hợp lực từ tác dụng lên hai dây dẫn song song O xem và ghi nhận. O đường tròn đồng tâm. O Trả lời câu C1 (từ phải qua trái) O Ghi nhận công thức 21.1. và chú ý các đơn vị của các đại lượng trong công thức O Vận dụng O làm việc theo hướng dẫn. I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI: Nhận xét: - Cảm ứng từ là những đường tròn đồng tâm với tâm là giao điểm giữa sợi dây và miếng bìa. - Chiều của B được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải. - Độ lớn: Hoạt động 3 : Tìm hiểu từ trường của dòng điện trong khung dây tròn (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o trình bày dựa vào kiến thức của bài 19..cho HS xem hình 21.3 o Đặc điểm của từ trường sinh ra bởi dòng điện trong khung dây tròn ? o thông báo công thức tính 21.2b và yêu cầu HS vận dụng trả lời các câu hỏi từ phiếu học tậpchú ý: công thức vận dụng cho khung dây gồm N vòng và tính cảm ứng từ tại tâm khung. O Xem hình và trả lời các câu hỏi của GV. O đường cong đi vào mặt Nam , ra mặt Bắc, đường sức qua tâm là đường thẳng.. II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN : Nhận xét: - Đường sức là những đường cong, đường đi qua tâm là đường thẳng. - Độ lớn: Hoạt động 4 : Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ (..phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Nội dung bài học o Trong kỹ thuật người ta thường sử dụng ống dây dẫn hình trụ để tạo ra từ trường hoặc sử dụng kết hợp với các dụng cụ khác o tiến hành thí nghiệm về từ trường sinh ra trong ống dây dài o Thí nghiệm chứng tỏ bên trong ống dây tồn tại một từ trường đều.. o Chiêu của cảm ứng từ được xác định như thế nào? o Nêu câu hỏi C2 o Thông báo công thức 21.3b. o Nếu có nhiều dòng điện gây ra từ trường tại một điểm ta sẽ vận dụng nguyên lý chồng chất từ tường để tính cảm ứng từ đó.. o Hướng dẫn HS vận dụng nguyên lý tìm cảm ứng từ B O Ghi nhận. O Theo dỏi và nhận xét về hình dạng của từ trường bên ngoài và bên trong ống. O ghi nhận. O quy tắc nắm bàn tay phải. O xem và trả lời câu C2 – hoạt động nhóm . O Ghi nhận. O xem bài tập ví dụ và làm việc theo hướng dẫn III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY HÌNH TRỤ: Nhận xét: - Bên ngoài ống dây từ trường giống từ trường của nam châm thẳng. - Bên trong ống dây, từ trường là từ trường đều. - Độ lớn của B bên trong ống dây: B = 4π.10-7n.I n : số vòng dây trên một đơn vị chiều dài ống dây IV. TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN Hoạt động 5 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (phút) Củng cố: Trình bày các đặc điểm của từ trường do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, ống dây dài, khung dây tròn sinh ra? Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện phụ thuộc các yếu tố nào? Giao nhiệm vụ về nhà: Làm các bài tập từ 3 à7 trang 133, SGK Xem thêm phần “Em có biết” sau phần bài tập. Làm thêm các bài tập 21.4; 21.5; 21.6; 21.7 SBT trang 53 – 54. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY: