Giáo án Vật lý 11 - Chương 4 và 5

Tiết 33 tuần 17, ngày soạn:…………… BÀI 19. TỪ TRƯỜNG (T1) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Biết được từ trường là gì. Những vật nào có khả năng gây ra từ trường Biết cách nhận biết được vật nào có từ trường. 2. Kỹ năng: Quan sát thí nghiệm và tự rút ra khái niệm 3. Thái độ: Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Giáo án điện tử, hệ thống câu hỏi gợi mở 2. Học viên:Ôn lại từ trường ở lớp 9 III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Nội dung bài mới ĐVĐ: Ở chương I chúng ta đã nghiên cứu lực điện – tương tác giữa các điện tích đó là nguồn gốc của lực điện là điện trường. Một vấn đề được nảy sinh là nếu điện tích đó chuyển động thì lực tương tác giữa chúng ra sao? Chúng gây ra mọt loại trường gì? Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HV NAM CHÂM Loại vật liệu có thể hút được sắt vụn gọi là nam châm. Mỗi nam châm có hai cực: Bắc và Nam Các cực cùng tên của nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Lực tương tác giữa các nam châm gọi là lực từ và các nam châm có từ tính. Hãy kể một số loại nam châm mà các em được biết? Những vật liệu nào dùng để chế tạo nam châm? Nêu đặc điểm của nam châm? Thực hiện câu C1 Nam châm thông thường có mấy cực? Một kim nam châm đặt tự do và quay quanh trục của nó, nếu nam châm này đặt trong không khí và không gần thanh nam châm nào thì kim nam châm này luôn định hướng Nam- Bắc. Có hiện tượng gì khi đưa hai cực cùng tên của nam châm lại với nhau và khác cực? Nam châm thẳng, nam châm hình chữ U, kim nam châm và nam châm tròn Sắt non, niken, cô ban, man gan….. Nam châm có khả năng hút các sắt vụn. Trả lời câu C1 Nam châm có 2 cực: Cực bắc (N) và cực nam (S) Cùng cực sẽ đẩy nhau còn khác cực sẽ hút nhau. TỪ TÍNH CỦA DÂY DẪN CÓ DÒNG ĐIỆN Nam châm dòng điện Tương tác từ Dòng điện dòng điện Tương tác từ Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ. Dòng điện và nam châm có từ tính. Làm thí nghiệm tương tác giữa dòng điện và nam châm, nam châm và dòng điện (TN ảo) + Quan sát nam châm khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn + Đặt nam châm cố định, cho dòng điện chạy qua dây dẫn. Hãy quan sát dây dẫn Làm thí nghiệm về tương tác giữa hai dây dẫn dài đặt song song với nhau. + Quan sát hiện tượng khi cho dòng điện chạy cùng chiều. + Quan sát hiện tượng khi cho dòng điện chạy ngược chiều. Nam châm bị lệch đều đó chứng tỏ dòng điện đã tương tác với nam châm Dây dẫn bị lệch phương so với ban đầu đều đó chứng tỏ nam châm đã tương tác với dòng điện Hai dây dẫn hút nhau. Hai dây dẫn đẩy nhau TỪ TRƯỜNG Khái niệm Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó. Chuyển ý: Xung quanh nam châm, dòng điện tồn tại một môi trường gì? Và người ta gọi tên môi trường đó là gì? Khi đặt một nam châm thử ở gần một nam châm hay một dòng điện thì có lực từ tác dụng lên nam châm thử. Điện tích chuyển động Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường. Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại. Mà xung quanh dòng điện có từ trường, vậy thật chất từ trường của dòng điện do đâu mà có. Là dòng chuyển dời có hướng của các electron Do các electron chuyển động có hướng. Tính chất Từ trường gây ra lực tư tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó. Cảm ứng từ Phương của cảm ứng từ là phương của nam châm thử và có chiều từ cực nam sang cực bắc. Để đặc trưng cho từ trường về mặt lực từ thì người ta đưa vào đại lượng vector cảm ứng từ 4. Vận dụng Củng cố kiến thức: Nắm được tương tác từ là gì? 5. Bài tập về nhà: Học bài và xem trước phần đường sức từ. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 34 tuần 17, ngày soạn:…………… BÀI 19. TỪ TRƯỜNG (T2) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phân biệt được đường sức từ và đường sức điện. Biết được hình dạng của đường sức từ trong một số trường hợp đơn giản của dòng điện. Nắm được các quy tắc xác định đường sức từ của dòng điện và nam châm. 2. Kỹ năng: Vận dụng linh hoạt các quy tắc xác định đường sức từ để xác định đường sức từ trong từng trường hợp cụ thể 3. Thái độ: Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Giáo án điện tử để minh họa các thí nghiệm và hệ thống câu hỏi gợi mở 2. Học viên: Ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 9 III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Nêu khái niệm về tương tác từ. Nêu đặc điểm và cấu tạo của một số loại nam châm? Từ trường là gì? So sánh từ trường và điện trường. 3. Nội dung bài mới Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HV ĐƯỜNG SỨC TỪ 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. Qui ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó. Yêu cầu HV nhắc lại khái niệm đường sức điện. Làm thí nghiệm ảo minh họa đường sức từ. Quan sát thí nghiệm và đưa ra khái niệm đường sức từ. Nhắc lại khái niệm. Quan sát thí nghiệm Đưa ra khái niệm. Ví dụ về đường sức từ Từ trường của dòng điện thẳng rất dài Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện. Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại chỉ chiều của đường sức từ. Làm thí nghiệm ảo từ trường của dòng điện thẳng dài. Có nhận xét gì về hình dạng của đường sức từ trong trường hợp này. Chiều của cảm ứng từ được xác định bằng quy tắc nào? Quan sát thí nghiệm Là những đường tròn đồng tâm và nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện. Quy tắc nắm tay phải hoặc quy tắc đinh ốc. Từ trường của dòng điện tròn Mặt nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt bắc thì ngược lại. Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy. Đưa ra quy ước xác định mặt Nam – Bắc của dòng điện tròn Làm thí nghiệm để xác định chiều của cảm ứng từ trong dòng điện tròn. Có nhận xét gì về các đường sức từ của dòng điện tròn. Nắm quy tắc để xác định đâu là mặt Nam đâu là mặt Bắc Quan sát thí nghiệm. Chiều đường sức từ đi ra mặt Bắc và vào mặt Nam. Các tính chất của đường sức từ Qua mỗi điểm trong không gian có từ trường chỉ vẽ được một đường sức từ. Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định. Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu. Ghi nhận các tính chất của đường sức từ 4. Vận dụng Củng cố kiến thức: - Nêu khái niệm đường sức từ và các tính chất của nó. 5. Bài tập về nhà: Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập 5 đến 8 trang 124 sgk và 19.3; 19.5 và 19.8 sbt. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 35 tuần 18, ngày soạn:……………. BÀI 20. LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Phát biểu được định nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ. + Mô tả được một thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ. + Phát biểu được định nghĩa phần tử dòng điện. + Nắm được quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện 2. Kỹ năng: Vận dụng công thức tính lực từ và cảm ứng từ để giải các bài tập trong sách giáo khoa và tương tự 3. Thái độ: Nghiêm túc trong việc tìm kiến thức mới và cách giải bài tập II. Chuẩn bị. 1. Giáo viên: Hình vẽ TN 2. Học viên: Ôn lại khái niệm lực từ và cảm ứng từ. III. Nội dung bài mới 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Nêu khái niệm đường sức từ? Nêu đặc điểm của đường sức từ Nêu hình dạng và quy tắc xác định đường sức từ đối với dòng điện thẳng dài và dòng điện trong khung dây hình tròn? 3. Bài mới: Ở bài từ trường chúng ta đã biết nam châm và dòng điện sẽ tương tác với nhau, lực tương tác đó gọi là lực từ? Vậy lực từ đó sẽ được biểu diễn bởi biểu thức nào? Nội dung cơ bản Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh I. Lực từ 1. Từ trường đều Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. 2. Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn. Cho học sinh nhắc lại khái niệm điện tường đều từ đó nêu khái niệm từ trường đều. Trình bày thí nghiệm hình 20.2a. Vẽ hình 20.2b. Cho học sinh thực hiện C1. Cho học sinh thực hiện C2. Nêu đặc điểm của lực từ. Nêu khái niệm điện trường đều. Nêu khái niệm từ trường đều. Theo giỏi thí nghiệm. Vẽ hình 20.2b. Thực hiện C1. Thực hiện C2. Ghi nhận đặc điểm của lực từ. II. Cảm ứng từ 1. Cảm ứng từ Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó. B = 2. Đơn vị cảm ứng từ Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là tesla (T). 1T = 3. Véc tơ cảm ứng từ Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm có: + hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. + độ lớn là: B = . 4. Biểu thức tổng quát của lực từ Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là có: + điểm đặt tại trung điểm của l; + phương vuông góc với và ; + chiều tuân theo qui tác bàn tay trái; + độ lớn F = IlBsin. Nhận xét về kết quả thí nghiệm ở mục I và đặt vấn đề thay đổi I và l trong các trường hợp sau đó, từ đó dẫn đến khái niệm cảm ứng từ. Giới thiệu đơn vị cảm ứng từ. Cho học sinh tìm mối liên hệ của đơn vị cảm ứng từ với đơn vị của các đại lượng liên quan. Cho học sinh tự rút ra kết luận về véc tơ cảm ứng từ. Giới thiệu hình vẽ 20.4, phân tích cho học sinh thấy được mối liên hệ giữa và . Cho học sinh phát biểu qui tắc bàn tay trái. Trên cơ sở cách đặt vấn đề của thầy cô, rút ra nhận xét và thực hiện theo yêu cầu của thầy cô. Định nghĩa cảm ứng từ. Ghi nhận đơn vị cảm ứng từ. Nêu mối liên hệ của đơn vị cảm ứng từ với đơn vị của các đại lượng liên quan. Rút ra kết luận về . Ghi nhận mối liên hệ giữa và . Phát biểu qui tắc bàn tay trái. 4. Củng cố kiến thức: Nêu các đặc điểm của lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường? ( Điểm đặt, phương, chiều và độ lớn) 5. Bài tập về nhà: Làm tất cả các bài tập trong sgk IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 36 tuần 18 BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Nắm vững các khái niệm về từ trường, cảm ứng từ, đường sức từ. Nắm được dạng đường cảm ứng từ, chiều đường cảm ứng từ véc tơ cảm ứng từ của từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có dạng dặc biệt. 2. Kỹ năng: Thực hiện được các câu hỏi trắc nghiệm có liên quan đến từ trường, đường sức từ, cảm ứng từ và lực từ. Giải được các bài toán về lực từ 3. Thái độ: Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: 2. Học viên: Ôn lại bài từ trường III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Nêu hình dạng và véc tơ cảm ứng từ của dòng điện tròn và dòng điện trong ống dây. Viết biểu thức tính cảm ứng từ trong các trường hợp trên. 3. Nội dung bài mới Hoạt động GV và hoc viên Nội dung - Nêu khái niệm từ trường? - Nêu hướng của từ trườn tại một điểm đang xét? - Đường sức từ là gì? - Nêu đặc điểm của đường sức từ? - Từ trường đều là gì? - Nêu phương chiều và độ lớn của véc tơ cảm ứng B tại điểm nằm trong từ trường? - Nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường? - Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian và biểu hiện của nó là xuất hiện lực từ tác dụng lên dòng điện hay nam châm đặc trong nó. - Theo hướng Bắc – Nam của nam châm thử(kim nam châm) nằm cân bằng tại điểm đó trong từ trường. - Là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mọi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. - Đặc điểm: + Tại một điểm trong không gian ta chỉ vẽ được một đường sức từ duy nhất. + Đường sức từ một đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai phía + Hướng của đường sức từ là hướng nam bắc hoặc quy tắc nắm tay phải. - Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó đều giống nhau tại mọi điểm, các đường sức từ luôn luôn song song nhau và cách đều nhau. - Đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ + Phương và hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó + Độ lớn: - Đặc điểm của lực từ + Điểm đặc: Tại trung điểm của dây dẫn + Phương: Vuông góc với dòng điện + Chiều: Theo quy tắc bàn tay trái ( đặt bàn tay trái sao cho lòng bàn tay hứng các đường sức từ và chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện khi đó ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều lực từ tác dụng lên dòng điện. + Độ lớn với Bài tập áp dụng Hãy áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường? 4. Củng cố kiến thức: Nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường? 5. Bài tập về nhà: Xem trước nội dung bài từ trường chạy trong dây dẫn có dạng đặc biệt IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 37+38 tuần 19 BÀI 21. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CẤC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phát biểu được cách xác định phương chiều và viết được công thức tính cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn tròn và dòng điện chạy trong ống dây. 2. Kỹ năng: Vận dụng linh hoạt các quy tắc xác định đường sức từ để xác định đường sức từ trong từng trường hợp cụ thể Vận dụng các công thức tính cảm ứng từ trong từng trường hợp để giải những bài tập. 3. Thái độ: Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Giáo án điện tử để minh họa các thí nghiệm và hệ thống câu hỏi gợi mở 2. Học viên: Ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 9 III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Nêu khái niệm cảm ứng từ, viết biểu thức và đơn vị. Nêu khái niệm véc tơ cảm ứng từ. Nêu khái niệm lực tư trong trường hợp tổng quát và viết biểu thức. 3. Nội dung bài mới ĐVĐ: Xunh quanh dây dẫn mang dòng điện sẽ tồn tại một từ trường. Tại một điểm trong không gian từ trường thì véc tơ cảm ứng từ sẽ được biểu diễn như thế nào? Và độ lớn của chúng sẽ ra sao? Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HV Cảm ứng từ tại một điểm M: + Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường; + Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn; + Phụ thuộc vào vị trí của điểm M; + Phụ thuộc vào môi trường xung quanh I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn. + Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải. + Véc tơ cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r có: - điểm đặt: tại điểm ta xét; - phương: vuông góc với mặt phẵng chứa dòng điện và điểm ta xét; - chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải; - độ lớn: B = . Giới thiệu dạng đường sức từ và chiều đường sức từ của dòng điện thẳng dài. Vẽ hình 21.2. Yêu cầu học sinh thực hiện C1 (áp dụng quy tắc nào để xác định chiều cường độ dòng điện. Phát biêu quy tắc nắm tay phải? Giới thiệu véc tơ cảm ứng từ gây bởi dòng điện thẳng, dài. Hãy giải thích tại sao hai dẫn mang dòng điện đặt song song và cùng chiều thì hút nhau. Cả lớp cùng thảo luận để giải thích Xét trường hợp dòng điện chạy cùng chiều. + Hãy xác định từ trường của dòng điện I1 gây ra tại I2 + Dòng điện I2 nằm trong từ trường do đó nó bị tác dụng bởi lực gì? Áp dụng quy tắc nào để tìm chiều cảu lực đó. + Tương tự xác định từ trường của I2 gây ra tại I1 và lực từ gây ra tại I1. Có nhận xét gì về chiêu của lực từ Tương tự cho HS tự giải thích hai dây dẫn song song nhưng dòng điện chạy ngược nhau thì đẩy nhau. Ghi nhận kết quả của các đường sức từ. Vẽ hình vào. Áp dụng quy tắc nắm tay phải. Đặt bàn tay phải sao cho chiều ngón tay cái chỉ chiều dòng điện, chiều khum các ngón tay chỉ chiều đường sức từ. Áp dụng quy tắc năm tay phải xác định chiều của từ trường do I1 gây ra tại I2 Dòng điện I2 sẽ chịu tác dụng của lực từ do từ trường của dòng I1 gây ra. Á dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ. Hai lực cùng giá nhưng ngược chiều nhau. Thảo luận nhóm và trình bày trước lớp. Tiết 2 Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HV II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN TRÒN + Véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây có: - điểm đặt: tại tâm vòng dây; - phương: vuông góc với mặt phẵng chứa vòng dây. - chiều: vào mặt Nam ra mặt Bắc; - độ lớn: B = 2p.10-7 - Ở bài 19 thì ta đã biết hình dạng của đường sức từ đối với dòng điện - Cảm ứng từ tại tâm của đường tròn có phương như thế nào? - Làm thế nào để xác định được đâu là mặt nam và đâu là mặt bắc của dòng điện tròn. - Công thức nào để xác định từ trường của dòng điện tròn gây ra tại điểm M các dòng điện một đoạn R. - Nếu dây dẫn có N vòng tròn thì từ trường sẽ được xác định như thế nào? - Là những đường cong có chiều đi vào mặt nam và đi ra mặt bắc của dòng điện - Cảm ứng từ tại tâm có phương vuông gốc với mặt phẳng chứa dòng điện và có chiều đi vào mặt nam, và đi ra mặt bắc của dòng điện đó. - Nếu dòng điện chạy cùng chiều kim đồng hồ thì mặt nam ngược lại là mặt bắc - III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY HÌNH TRỤ + Từ trường trong lòng ống dây hình trụ là từ trường đều + Véc tơ cảm ứng từ trong lòng ống dây có: - điểm đặt: tại điểm ta xét; - phương: song song với trục ống dây; - chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải; - độ lớn: B = 4p.10-7I I = 4p.10-7nI Trong kỹ thuật người ta thường sử dụng ống dây hình trụ tạo thành bởi một sợi dây dẫn quấn quanh một lỗi hình trụ (thường có chiều dài lớn hơn nhiều so với đường kín của tiết diện. - Khi cho dòng điện chạy qua ống dây thì các đường sức từ trong ống dây có hình dạng như thế nào? - Công thức để xác định cảm ứng từ do từ trường của ống dây hình trụ là gì? - Có thể áp dụng quy tắc nào để xác định chiều của đường sức từ do ống dây gây ra. - Quan sát hình vẽ - Các đường sức từ song song và cách đều nhauà Từ trường trong ống dây là từ trường đều B = 4p.10-7I - Có thể áp dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc xác định trong vòng điện tròn. VI. TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy Yêu cầu học sinh nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường. Giới thiệu nguyên lí chồng chất từ trường. Dùng quy nguyên lý chồng chất từ trường để xác định từ trường do nhiều dòng điện gây ra. Hãy phát biểu quy tắc đó? - Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường - Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường 4. Củng cố kiến thức Cho hai dòng điện thẳng dài đặt song song nhau cách nhau 30cm có cường độ 10A. Xác định cảm ứng từ gây ra tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa dây dẫn cách dây thứ nhất là 10cm. - Hãy tóm tắt bài toán và đổi đơn vị -Trường hợp hai dây dẫn cùng chiều. + I1 + I2 M - Áp dụng công thức nào để xác định cảm ứng từ gây ra tại điểm M - Áp dụng quy tắc nào để xác định cảm ứng từ của I1 và I2 gây ra tại điểm M. - Tính độ lớn của cảm ứng từ đó - Yêu cầu học viên lên bảng xác định. - Vậy tại điểm M có hai từ trường do I1 và I2 gây ra. Áp dụng nguyên lý nào để xác định cảm ứng từ gây ra tại M. - Có nhận xét gì về hai cảm ứng từ gây ra tại M + I1 I2 M Tương tự xác định trường hợp hai dây dẫn ngược chiều Tóm tắt: , Tìm - Áp dụng quy tắc nắm tay phải. - Nguyên lý chồng chất từ trường. cùng phương ngược chiều. - Trường hợp 2: cùng phương cùng chiều. 5. Bài tập về nhà: Về nhà làm bài và học bài trước khi đến lớp Bài 6. Tại O2= có hai véc tơ cảm ứng từ gây ra là của dòng điện thẳng và dòng điện tròn. Vẽ hai véc tơ cảm ứng từ tại điểm đó. Sau đó tính độ lớn rồi áp dụng nguyên tắc chồng chất từ trường. Bài 7. Tính tương tự bài 12 trang 21. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 39 tuần 20 BÀI 22. LỰC LO REN XƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là gì và nêu được các đặc trưng về phương, chiều và viết được công thức tính lực Lo-ren-xơ. Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều; viết được công thức tính bán kín vòng tròn quỹ đạo.. Khi một hạt mang điện chuyển động trong từ trường thì sẽ chịu tác dụng của lực lorenz 2. Kỹ năng: Vận dụng quy tắc bàn tay phải để xác định lực Lorenz. Áp dụng các công thức để xác định vận tốc, lực, điện tích. 3. Thái độ: Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hệ thống câu hỏi gợi mở. 2. Học viên: Lực hướng tâm III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Nội dung bài mới ĐVĐ: Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HV I. Lực Lorenz 1. Định nghĩa Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ. - Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại. - Khi đây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường thì dây dẫn sẽ bị tác dụng của lực gi? - Phát biểu quy tắc xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng đặt trong từ trường. - Vậy các hạt mang điện chuyển động trong từ trường có chịu tác dụng của lực từ không? Vì sao. à Lực từ trong trường hợp này được gọi là lực Lorenz. - Nêu một số ví dụ chứng minh sự tồn tại của lực Lorenz. - Là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do. - Lực từ tác dụng lên dây dẫn. - Phát biểu quy tắc. - Chịu tác dụng của lực từ vì chính điện tích chuyển động là nguyên nhân gây dòng điện. - Nêu ví dụ 2. Xác định lực Lorenz (Chỉ nêu công thức và kết luận về lực Lo ren xơ, không đi sâu chứng minh nó) Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc : + Có phương vuông góc với và ; + Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của khi q0 > 0 và ngược chiều khi q0 < 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra; + Có độ lớn: - Dòng điện trong kim loại là dòng của , tuy nhiên để tiện cho tính toán và mở rộng cho những trường hợp khác ta chọn các hạt điện tích - Nêu phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện? Độ lớn được xác định bằng biểu thức nào? - Giả sử từ trường trong trường hợp này là từ trường đều thì các điện tích chuyển động như thế nào? - Các lực từ tác dụng lên các hạt tải điện như thế nào?. - Lực từ tổng hợp tác dụng lên dây dẫn như thế nào? - Gọi F là lực từ tác dụng lên dòng điện, N là số điện tích chuyển động, f là lực từ tác dụng lên từng điện tích. - Hãy xác định lực f=? - Hãy thế biểu thức của lực từ vào đó. - Giả sự n0 là mật độ của điện tích trong dây đẫn có tiết diện S thì số điện tích được xác định bằng biểu thức nào? - Theo định nghĩa cường độ dòng điện là lượng điện tích dịch chuyển qua một đơn vị diện tích trong mộ giây. Khi đó cường độ dòng điện được xác định bằng biểu thức - Hãy thế biểu thức tính N và I vào biểu thức tính f. - Chiều được xác định bằng quy tắc nào - Lắng nghe - Phương vuông góc với véc tơ cảm ứng từ và dòng điện, chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay trái, độ lớn được xác định - Chuyển động cùng vận tốc. - Bằng nhau. - Tổng hợp tất cả các lực từ tác dụng lên từng điện tích chuyển động. Lực từ tác dụng lên từng điện tích là - - - Xác định bằng quy tắc bàn tay trái mở rộng II. Chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều 1. Chú ý Độ lớn của vận tốc là không đổi vì vậy các hạt chuyển động thẳng đều - Yêu cầu học sinh nhắc lại phương của lực Lo-ren-xơ. - Yêu cầu học sinh nhắc lại định lí động năng. - Nêu công của lực Lo-ren-xơ và rút ra kết luận về động năng và vận tốc của hạt. - Nêu phương của lực Lo-ren-xơ. - Phát biểu và viết biểu thức định lí động năng. - Ghi nhận đặc điểm về chuyển động của hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ. 2. Chuyển động của hạt trong từ trường đều (Yêu cầu học sinh đọc sách và ghi kết luận) Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẵng trong mặt phẵng vuông góc với từ trường. Trong mặt phẵng đó lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm: f = = |q0|vB Kết luận: Quỹ đạo của một hạt điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ tr