Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 40 - Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Tiết 40 Ngày soạn: 14/01/2009 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT A. Mục tiêu 1. Kiến thức Phát biểu được cách xác định phương, chiều, và viết được công thức tính cảm ứng từ của: Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài (được coi là vô hạn) tại một điểm bất kì. Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn tại tâm của nó. Dòng điện chạy trong ống dây hình trụ dài tại một điểm bên trong lòng ống dây. 2. Kĩ năng Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường giải các bài tập đơn giản. 3. Thái độ Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: Phát vấn đàm thoại, hoạt động nhóm. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Các hình từ 21.1 đến 21.5. 2. Học sinh: Soạn bài theo yêu cầu của GV. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Phát biểu quy tắc bàn tay trái. Xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Vectơ cảm ứng từ. Đơn vị. Biểu thức tổng quát của lực theo. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Xung quanh một dây dẫn có dòng điện tồn tại một từ trường. Tại một điểm trong không gian đó, vectơ cảm ứng từ xác định từ trường phụ thuộc vào những yếu tố nào? b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài GV: Thông báo cho hs về sự phụ thuộc của vectơ cảm ứng từvào các yếu tố. HS: Nghe và ghi nhớ. GV: Chia hs thành 3 nhóm, yêu cầu các nhóm thảo luận, trả lời các câu hỏi: Nhóm 1: - Xác định chiều của từ trường của dây dẫn thẳng dài. - Xác định vectơ cảm ứng từ tại một điểm M. - Hoàn thành câu C1. - Biểu thức cảm ứng từ. HS: Thảo luận, trả lời. GV: Mở rộng thêm cho hs trường hợp hai dây dẫn song song mang dòng điện, biểu thức lực từ và định nghĩa đơn vị dòng điện. HS: Nghe và ghi nhớ. I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI Cảm ứng từ tại điểm M gây ra bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài: - Điểm đặt: Tại M. - Phương: vuông góc với mặt phẳng tạo bởi M và dây dẫn. - Chiều xác định bởi quy tắc nắm tay phải. - Độ lớn: I(A), r(m), B(T). * Hệ quả: Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện: → Định nghĩa đơn vị ampe của cường độ dòng điện: sgk. Hoạt động 2: Tìm hiểu từ trường dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn Nhóm 2: - Xác định chiều của từ trường của dây dẫn uốn thành vòng tròn. - Xác định vectơ cảm ứng từ tại tâm dây. - Biểu thức cảm ứng từ. - Nếu có N vòng dây giống nhau thì biểu thức của cảm ứng từ như thế nào? HS: Thảo luận, trả lời. II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN Cảm ứng từ tại tâm O của dây: - Điểm đặt: tại O. - Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện. - Chiều: theo quy tắc ra Bắc – vào Nam. - Độ lớn: Nếu có N vòng dây sít nhau: Với R: bán kính của khung dây tròn. Hoạt động 3: Tìm hiểu về từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ Nhóm 3: - Cấu tạo của ống dây hình trụ. - Xác định chiều của từ trường của ống dây hình trụ. - Xác định vectơ cảm ứng từ trong lòng ống dây. - Biểu thức cảm ứng từ trong lòng ống dây. - Hoàn thành câu C2. HS: Thảo luận, trả lời III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY HÌNH TRỤ Cảm ứng từ ở trong lòng ống dây: - Là từ trường đều. - Chiều: Xác định theo quy tắc nắm tay phải. - Độ lớn: Với N là tổng số vòng dây, l là chiều dài hình trụ. : Số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài của lõi. Hoạt động 4: Tìm hiểu về từ trường của nhiều dòng điện GV: yêu cầu hs xác định vectơ cảm ứng từ do 2 dòng điện song song cùng chiều gây ra tại M (giữa hai dòng điện). Từ đó phát biểu nguyên lí cồng chất từ trường. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs về nhà đọc ví dụ ở sgk. HS: Nhận nhiệm vụ. IV. TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN * Nguyên lí chồng chất từ trường: vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy. * Ví dụ: sgk. 4. Củng cố - HS nhắc lại biểu thức cảm ứng từ của các dòng điện chạy trong dây dẫn có hình đặc biệt. - Làm bài tập 2 sgk. 5. Dặn dò - Học bài cũ và làm các bài tập sgk. - Làm bài tập: 21.4, 21.6 sbt. - Tiết sau học tiết bài tập.