Giáo án Vật lý 11 - Bài 50: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản

Tiết : _____ Bài 50 TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐƠN GIẢN Mục tiêu : Trình bày được các vấn đề sau : + Dạng các đường sức từ và quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng. + Quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện tròn. + Dạng các đường sức từ ở bên trong và bên ngòai một ống dây có dòng điện. Quy tắc xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây. + Công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện trong ống dây. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề III. Thiết bị , đồ dùng dạy học : ______________________________________________________________________________________________ IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đông của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Phát biều định nghĩa cảm ứng từ ? Phát biều định luật Ampe ? Nghiên cứu bài mới 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ là những đường tròn đồng tâm, tâm của những đường tròn này là giao điểm của dây dẫn và miếng bìa. Cảm ứng từ B do dòng điện I trong dây dẫn thẳng dài tạo ra tại một điểm M cách dây một khoảng r có : - Điểm đặt : tại điểm ta đang xét - Phương : tiếp tuyến với cảm ứng từ qua điểm ta đang xét. - Chiều : chiều của đường sức từ B tuân theo qui tắc cái đinh ốc 1 : “ Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn. Quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều quay của cái đinh ốc là chiều của các đường sức từ. “ c) Công thức tính sức từ Trong đó : * B : Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( T ). * I : Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( A ). * r : Khoảng cách từ điểm cần tính đến dây dẫn ( m ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ đều là những đường cong. Càng gần tâm O độ cong của các đường sức từ càng giảm. Đường sức từ qua tâm O là đường thẳng. Cảm ứng từ B do dòng điện I trong khung dây tròn tạo ra tại tâm của vòng dây có : Phương : vuông góc với mặt phẳng vòng dây Chiều : chiều của đường sức từ B tuân theo qui tắc cái đinh ốc 2 : “ Đặt cái đinh ốc dọc theo trục của khung, quay cái đinh ốc theo chiều dòng điện trong khung, thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của các đường sức xuyên qua mặt phẳng dòng điện “. c) Công thức tính cảm ứng từ : Trong đó : * B : cảm ứng từ của dòng điện trong khung dâây tròn ( T ). * I : cường độ dòng điện trong khung dây tròn ( A ). * R : bán kính khung dây tròn ( m ). 3) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY a) Thí nghiệm về từ phổ Xem sách giáo khoa trang 238 b) Các đường sức từ : Các đường sức từ bên ngoài ống dây rất giống các đường sức từ bên ngoài một nam châm thẳng. Các đường sức từ bên trong ống dây là những đường thẳng song song và cách đều với nhau. Cảm ứng từ B do dòng điện I trong ống dây dài tạo ra bên trong ống dây có : Phương : là phương của trục ống dây. Chiều : chiều của đường sức từ B tuân theo qui tắc cái đinh ốc 2 . “ Đặt cái đinh ốc dọc theo trục vuông góc với mặt phẳng khung dây, quay cái đinh ốc theo chiều dòng điện trong khung. Chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của cảm ứng từ xuyên qua phần mặt phẳng giới hạn bởi khung dây “. c) Công thức tính cảm ứng từ Trong đó : * B : cảm ứng từ trong ống dây dài ( T ). * n : số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây. (vòng/ m) * I : cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây dẫn ( A ). 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ GV : Khi để nam châm thử đến gần dây dẩn mang dòng điện thì nam châm thử như thế nào ? GV : Như vậy xung quanh dây dẫn mang dòng điện có từ trường hay không ? GV : Từ đó em có kết luận như thế nào ? GV : Đối với một dạng mạch điện xác định. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào những yếu tố nào ? GV : Quan sát hình ảnh các em cho biết đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn như thế nào ? GV : Chiều cảm ứng từ tuân theo quy tắc cái đinh ốc 1 GV hướng dẫn HS quy tắc cái đinh ốc 1 ( Hay quy tắc bàn tay phải ! ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ GV : Quan sát hình ảnh các em cho biết đường cảm ứng từ như thế nào ? GV : Chiều cảm ứng từ tuân theo quy tắc cái đinh ốc 2 GV hướng dẫn HS quy tắc cái đinh ốc 2 ( Hay quy tắc bàn tay phải ! ) GV : Tại tâm O của vòng dây tròn đặt trong không khí, cảm ứng từ tính bằng công thức : Trong đó : R : Bán kính vòng dây 3) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY a) Thí nghiệm về từ phổ GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 238 b) Các đường sức từ : GV : Quan sát màng hình, các em cho biết từ trường bên ngoài ống dây có hình dạng như thế nào ? GV : Chiều cảm ứng từ tuân theo quy tắc cái đinh ốc 2 GV hướng dẫn HS quy tắc cái đinh ốc 2 ( Hay quy tắc bàn tay phải ! ) GV : Cảm ứng từ bênh trong ống dây đặt trong không khí được tính bằng công thức như thế nào ? 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm HS quan sát thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ HS : nam châm thử lệch đi HS : Dòng điện gây ra từ trường trong khoảng không gian xung quanh nó HS : Từ trường của một dòng điện phụ thuộc vào dạng của mạch mang dòng điện. HS : Đối với một dạng mạch điện xác định. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào 2 yếu tố là cường độ dòng điện và môi trường xung quanh dòng điện. HS : Đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn là những đường tròn đồng tâm. 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ HS : Đường cảm ứng từ là những đường cong. Tại tâm O, đường cảm ứng từ là một đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây 3) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY a) Thí nghiệm về từ phổ GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 238 b) Các đường sức từ : HS : Từ phổ bên ngoài ống dây giống từ phổ bên ngoài của một nam châm thẳng. HS : B = 4.p.10-7.n.I Trong đó : n : số vòng dây trên 1m chiều dài ống dây. ( ; N : số vòng dây, l : chiều dài ống dây ) Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) Dặn HS làm các bài tập 1, 2 và 3 SGK trang 239 Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, và 4 SGK trang 239 {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{