Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 38 - Từ trường

Tiết 38 Ngày soạn: 07/01/2009 TỪ TRƯỜNG A. Mục tiêu 1. Kiến thức Phát biểu được từ trường là gì và nêu lên được những vật nào gây ra từ trường. Biết cách phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường. Phát biểu được định nghĩa và nêu được bốn tính chất cơ bản của đường sức từ. Biết cách xác định chiều của đường sức từ của: + Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài (được coi là vô hạn). + Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn. 2. Kĩ năng Phát hiện được sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường. Biết cách xác định mặt Bắc hay mặt Nam của một dòng điện chạy trong mạch kín. 3. Thái độ Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: phương pháp tương tự. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm chứng minh về: lực tương tác từ, từ phổ. 2. Học sinh: Ôn lại phần từ trường ở Vật lí lớp 9. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ không kiểm tra bài cũ. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Chúng ta đã biết một điện tích đứng yên thì sẽ gây ra xung quanh chúng một điện trường. Khi một điện tích chuyển động thì lực tương tác giữa chúng như thế nào? Và chúng gây ra trường loại gì? b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu vê nam châm và từ tính của dây dẫn có dòng điện GV: Yêu cầu hs đọc sgk trả lời các câu hỏi sau: - Nam châm là gì? Các vật liệu làm nam châm. - Cấu tạo của nam châm. - Sự tương tác giữa các nam châm. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs đọc sgk trả lời câu hỏi: - Dây dẫn có dòng điện có từ tính như nam châm không? - Nếu có, nó biểu hiện như thế nào? HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs rút ra các kết luận cần thiết. HS: Trả lời. I. NAM CHÂM 1. Nam châm là các chất hoặc hợp chất (sắt, niken, coban, mangan, gađôlinium) có khả năng hút được sắt vụn. 2. Một nam châm có hai cực: + Cực Bắc (North): S. + Cực Nam (South): N. 3. Nam châm để gần nhau sẽ tương tác với nhau bằng lực từ. + Các cực cùng tên đẩy nhau. + Các cực khác tên hút nhau → Nam châm có từ tính. II. TỪ TÍNH CỦA DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN 1. Dây dẫn có dòng điện cũng có từ tính như nam châm a. Dòng điện có thể tác dụng lực lên nam châm. b. Nam châm có thể tác dụng lực lên dòng điện. c. Hai dòng điện có thể tương tác với nhau. + Hai dòng điện cùng chiều hút nhau. + Hai dòng điện ngược chiều đẩy nhau. 2. Kết luận Giữa hai dòng điện, giữa hai nam châm, giữa một dòng điện và một nam châm đều có lực tương tác; những lực ấy gọi là lực từ. Ta nói dòng điện và nam châm đều có từ tính. Hoạt động 2: Tìm hiểu về từ trường GV: Yêu cầu hs nhắc lại khái niệm, các tính chất cơ bản của điện trường. HS: Trả lời. GV: Từ khái niệm điện trường, GV định nghĩa từ trường, chỉ cho hs thấy rõ sự tương tự giữa từ trường và điện trường. GV: Đường sức từ là gì? HS: Trả lời. GV: Lấy các ví dụ về đường sức từ của các trường hợp đoan giản. Đưa ra quy tắc nắm tay phải. HS: Xác định đường sức từ của một số trường hợp khác. GV: Đưa ra quy ước mặt nam, mặt bắc, và quy tắc ra Bắc vào Nam. HS: Nghe và ghi nhớ. GV: Mở rộng thêm cho hs về đường sức từ trong cuộn dây. Yêu cầu hs dùng 2 quy tắc nắm tay phải và quy tắc vào Nam ra Bắc để xác định chiều đường sức từ. HS: Trả lời. GV: Đường sức từ có những tính chất gì? So sánh với tính chất của đường sức điện. HS: Trả lời. GV: Nói thêm cho hs: Từ trường xoáy. HS: Nghe và ghi nhớ. III. TỪ TRƯỜNG 1. Nhắc lại các tính chất của điện trường 2. Định nghĩa Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó. 3. Để phát hiện ra sự tồn tại của từ trường: dùng nam châm thử. * Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam-Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó. IV. ĐƯỜNG SỨC TỪ 1. Định nghĩa Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. 2. Các ví dụ về đường sức từ a. Từ trường của dây dẫn thẳng dài vô hạn - Là những đường tròn nằm trong những đường thẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện - Có chiều được xác định theo quy tắc nắm tay phải (quy tắc cái đinh ốc). * Quy tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón tay cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta biết chiều của các đường sức từ. b. Từ trường của dòng điện tròn Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy. + Mặt Bắc: dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ. + Mặt Nam: dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ. 3. Các tính chất của đường sức từ a. Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được 1 đường sức từ. b. Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. c. Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định. d. Vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì đường sức từ mau, và chỗ nào từ trường yếu thì đường sức thưa. Hoạt động 3: Tìm hiểu về từ trường Trái Đất GV: Yêu cầu hs về nhà đọc phần từ trường Trái Đất, tiết sau kiểm tra bài cũ. HS: Nhận nhiệm vụ. V. TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐÂT - sgk - 4. Củng cố - Yêu cầu hs xác định chiều đường sức từ của một số dòng điện đơn giản. 5. Dặn dò - Học bài cũ và làm các bài tập ở sgk. - Chuẩn bị bài mới: Lực từ - Cảm ứng từ. + Từ trường đều. + Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường đều xác định như thế nào? + Vectơ cảm ứng từ.