Giáo án Vật lý 11 - Chương IV: Từ trường

Ngày soạn: Ngày dạy: Chơng IV Từ Trường Tiết 38: Từ trường Mục tiêu: 1- Kiến thức: - Học sinh hiểu được thế nào là từ trường? Từ trường sinh ra ở đâu? - Học sinh nắm được khái niệm về đường sức và các tính chất của đường sức. - Học sinh biết được từ trường của trái đất và biết cách chứng minh. 2- Kỹ năng: - Phát hiện được từ trường bằng kim nam châm. Biết cách xác định mặt nam hay mặt bắc của một dòng điện chạy trong một mạch kín. - Xác định chiều của từ trường sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng và dòng điện chạy trong khung dây tròn. - Có kỹ năng quan sát thí nghiệm, phân tích, tổng hợp để rút ra các kết luận cần thiết. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học , nghiêm túc trong quá trình học tập chịu khó quan sát quan sát tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học vào cuộc sống xã hội. - Có thái độ khách quan trung thực , tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác , có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí và vận dụng những hiểu biết vào cuộc sống hàng ngày , có tinh thần đấu tranh giữ gìn và bảo vệ môi trường. Chuẩn bị: 1- Giáo viên: Chuẩn bị theo yêu cầu của bài (nếu có). 2- Học sinh: Chuẩn bị bài mới Sưu tầm nam châm vĩnh cửu. Tiến trình giờ học: 1- ổn định tổ chức: Ngày dạy Tiết dạy Lớp dạy HS vắng mặt 2- Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh. 3- Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Đặt vấn đề vào bài Chúng ta đã biết các điện tích đứng yên tương tác điện được với nhau là nhờ có điện trường. Vậy khi các điện tích chuyển động thì lực tương tác giữa chúng ra sao?. Hoạt động 2: Tìm hiểu về nam châm GV: Yêu cầu hs đọc sgk để biết thế nào là nam châm và những vật liệu có thể dùng làm nam châm vĩnh cửu. HS: Cá nhân ncưú sgk trả lời GV: Nam châm có đặc điểm gì? HS: Nghiên cứu sgk trả lời GV: Y/c hs trả lời C2 Hoạt động 3: Tìm hiểu từ tính của dây dẫn có dòng điện GV: Thực nghiệm chứng tỏ rằng dây dẫn có dòng điện(gọi là dòng điện) cũng có từ tính như nam châm. Dòng điện và nam châm có tương tác với nhau không? HS: Theo dõi và trả lời GV: Giải thích các trường hợp HS: Lắng nghe, ghi nhớ GV: Từ các hình vẽ trên các em có nhận xét gì? HS: TL I1 F12 F21 I2 I1 F12 F21 I2 Tơng tác giữa hai dòng điện thẳng song song Hoạt động 4: Tìm hiểu từ trường và các đường sức từ GV: Các điện tích đứng yên tương tác được với nhau là nhờ có điện trường, tương tự như vậy các điện tích chuyển động tương tác được với nhau là nhờ có từ trường. Từ trường là gì? HS: Nghiên cứu sgk trả lời GV: Để phát hiện ra từ trường trong một khoảng không gian nào đó người ta làm ntn? HS: nghiên cứu sgk trả lời GV: Để biểu diễn về mặt hình học sự tồn tại của từ trường trong không gian người ta sử dụng các đường sức từ trường. Thế nào là đường sức từ? HS: TL GV: Giới thiệu thí nghiệm từ phổ HS: Quan sát, lắng nghe, ghi nhớ GV: Giới thiệu từ trường của dòng điện thẳng dài. HS: lắng nghe, ghi nhớ GV: Phát biểu quy tắc nắm bàn tay phải I GV: Y/c hs trả lời C3 HS: TL Hoạt động 5: Tìm hiểu từ trường trái đất - cho học sinh phân tích và nhận xét? -Theo dõi lời giảng và trả lời các câu hỏi của giáo viên. I/ Nam châm Loại quặng sắt có khả năng hút được sắt vụn gọi là nam châm đặc điểm Nam châm có hai cực Bắc(N) - Nam(S). Hai cực cùng tên thì đẩy nhau, hai cực khác tên thì hút nhau. Lực tương tác đó gọi là lực từ, Các nam châm gọi là có từ tính. II/ Từ tính của dây dẫn có dòng điện 1. Dòng điện cũng có từ tính như nam châm *Dòng điện có thể tác dụng lên nam châm N S I X Dòng điện tác dụng lên nam châm S N F Nam châm tác dụng lên dòng điện *Nam châm có thể tác dụng lên dòng điện *Hai dòng điện có thể tương tác với nhau 2. Kết luận Giữa hai đây dẫn mang dòng điện(giữa hai dòng điện), Giữa hai nam châm, giữa một dòng điện và một nam châm đều có lực tương tác – Lực từ. Dòng điện và nam châm có từ tính. III/ Từ trường Xung quanh một dòng điện, một nam châm tồn tại một từ trường. Từ trường đã gây ra lực từ tác dụng lên một dòng điện khác hay một nam châm khác đặt trong đó Định nghĩa từ trường(sgk-120) 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 (sgk-121) * Quy ớc chiều của đường sức từ tại một điểm là chiều của từ trường tại điểm đó 2. Ví dụ về đường sức từ *Ví dụ 1: Từ trường của dòng điện thẳng rất dài Đường sức từ là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, tâm nằm trên dòng điện Chiều của đường sức từ được xác định bởi quy tắc nắm bàn tay phải */ Quy tắc nắm bàn tay phải(sgk-122) + I I dđ có chiều hớng về phía sau mf hv dđ có chiều hớng về phía mf hv *Ví dụ 2: 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 Các tính chất của đờng sức a. Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ đợc một đờng sức b. Các đờng sức là những đờng cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu c. Chiều của các đờng sức từ tuân theo những quy tắc nhất định(Quy tắc nắm bàn tay phải, quy tắc vào nam ra bắc) d. Vẽ đường sức sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì đường sức mau, chỗ nào từ trường yếu thì đường sức thưa. V/ Từ trường trái đất (sgk-123) -Trình bày theo như sách giái khoa. - Nhắc học sinh học theo sách giáo khoa. Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò GV: Hãy so sánh điện trờng và từ trờng? HS: So sánh GV: Y/c hs hoàn thành BT 5,6,7,8(sgk-124). HS: Nhận NV học tập -Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 39 lực từ. Cảm ứng từ Mục tiêu: 1- Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa từ trường đều, biết được cách để tạo ra từ trường đều. Xác định được lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện. - Phát biểu được định nghĩa véctơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ. Mô tả được 1 thí nghiệm xác định được cảm ứng từ .Viết được biểu thức xác định cảm ứng từ tại vị trí đang xét - Phát biểu được định nghĩa phần tử dòng điện. Viết được công thức tổng quát của lực từ theo cảm ứng từ . Từ công thức: suy ra được quy tắc xác định lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện. 2- Kỹ năng: - Xác định quan hệ về chiều giữa dòng điện, véctơ cảm ứng từ, véctơ lực từ. - Giải các bài toán liên quan đến nội dung bài. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học , nghiêm túc trong quá trình học tập chịu khó quan sát quan sát tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học vào cuộc sống xã hội. - Có thái độ khách quan trung thực , tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác , có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí và vận dụng những hiểu biết vào cuộc sống hàng ngày , có tinh thần đấu tranh giữ gìn và bảo vệ môi trường. Chuẩn bị: 1- Giáo viên: Phấn màu, thước kẻ, compa ; (nếu có:TN xác định lực từ). 2- Học sinh: Chuẩn bị bài mới. Đọc sgk THCS ôn tập lại những kiến thức đã học về từ trường, quy tắc bàn tay trái. Ôn lại kiến thức về hợp lực các lực đồng quy, tích các véctơ. Tiến trình giờ học: 1- ổn định tổ chức: Ngày dạy Tiết dạy Lớp dạy HS vắng mặt 2- Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh. Phát biểu định nghĩa đường sức từ ? Tính chất ? 3- Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ. Đặt vấn đề vào bài mới GV(ĐVĐ): Chúng ta đã biết đại lượng đặc trưng cho điện trường là CĐĐT. Vậy đại lượng đặc trưng cho từ trường là gì? Hoạt động 2: Nghiên cứu lực từ GV: để dễ dàng cho việc đo đạc và ks ta nc lực từ trong từ trường đều. Thế nào là từ trường đều? HS: nc sgk TL GV: Treo hình 20.2a lên bảng và trình bày TN cho hs (chú ý cho hs M1M2 = l) HS: tiếp thu, ghi nhớ q q + T I M1,2 O1,2 y (Hướng từ trường) GV: y/c hs TL câu hỏi C1 HS: Dựa vào kt đã học CM AD đk cân bằng Chiếu pt lên 0xy 0x: F - Tsinq = 0 ị F = Tsinq (*) 0y: - mg + Tcosq = 0 ị mg = Tcosq (**) Lấy ị ị (đpcm) GV: Hướng của dòng điện , hướng của từ trường và hướng của lực từ tuân theo 1 quy tắc đó là QT bàn tay trái. Phát biểu quy tắc bàn tay trái? HS: TL Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm cảm ứng từ GV: Truyền thông tin Vẫn thí nghiệm trên: lần lượt thay đổi I, l thì thực nghịêm cho thấy thương không thay đổi ị I, l. Thương số chỉ phụ thuộc vào tác dụng của từ trường tại vị trí đặt đoạn dây dẫn M1M2 . Nói cách khác người ta có thể coi thương số đó đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại vị trí khảo sát ị gọi đại lượng đó là cảm ứng từ tại vị trí đang xét HS: Lắng nghe, tiếp thu, ghi nhớ GV: Người ta biểu diễn cảm ứng từ bằng một véctơ gọi là véctơ cảm ứng từ () HS: Lắng nghe, ghi nhớ a I -Theo dõi lời giảng và trả lời các câu hỏi của giáo viên. I/ Lực từ Từ trường đều(sgk-125) Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện. Thí nghiệm: Dụng cụ TN và bố trí như hình vẽ Tiến hành - Kết quả - Khi chưa có dòng điện I chạy qua M1M2 thì O1M1 và O2M2 có phương thẳng đứng. Do tác dụng của của M1M2 cân bằng với các lực căng của dây. - Khi có dòng điện I chạy qua M1M2 thì xuất hiện lực tác dụng lên M1M2 làm cho O1M1 và O2M2 lệch góc q so với phương thẳng đứng. Kết quả có điểm đặt và phương chiều như hình vẽ và lực có độ lớn F = mgtanq (1) BT (1) là BT xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện II/ Cảm ứng từ Thí nghiệm * Cảm ứng từ B (2) l: chiều dài sợi dây I: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn F: Lực từ B: Cảm ứng từ tại điểm khảo sát * Đơn vị của cảm ứng từ B là Tesla (T) 2. Véctơ cảm ứng từ Véctơ cảm ứng từ tại một điểm Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó Có độ lớn 3. Biểu thức tổng quát của lực từ theo *Véctơ phần tử dòng điện là véctơ I, cùng hướng với dòng điện và có độ lớn *Lực từ có điểm đặt tại trung điểm M1M2, có phương vuông góc với và , có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái và có độ lớn F = BIl sina (3) a là góc tạo bởi và *Nếu ^ thì a=900 ị F = BIl Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò GV: Hệ thống nội dung bài giảng Y/c hs VN làm BT 4,5,,6,7 (sgk-128). Đọc trước bài 21 và TL các câu hỏi C1 á C3 HS: Nhận nhiệm vụ học tập -Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 40 từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt Mục tiêu: 1- Kiến thức: - Phát biểu được cách xác định phương, chiều và công thức tính cảm ứng từ của: + Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài. + Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành hình tròn. + Dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ - Phát biểu được nguyên lý chồng chất từ trường. 2- Kỹ năng: Biết vận dụng các biểu thức tính cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt và nguyên lý chồng chất từ trường để giải một số bài toán có liên quan. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học , nghiêm túc trong quá trình học tập chịu khó quan sát quan sát tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học vào cuộc sống xã hội. - Có thái độ khách quan trung thực , tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác , có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí và vận dụng những hiểu biết vào cuộc sống hàng ngày , có tinh thần đấu tranh giữ gìn và bảo vệ môi trường. Chuẩn bị: 1- Giáo viên: (Nếu có): Các TN về từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định hướng của cảm ứng từ. Nếu có điều kiện vẽ các hình 21.1, 21.3, 21.4 ra giấy khổ to. 2- Học sinh: Chuẩn bị bài mới. Ôn tập lại những kiến thức đã học về từ trường, quy tắc bàn tay trái. Tiến trình giờ học: 1- ổn định tổ chức: Ngày dạy Tiết dạy Lớp dạy HS vắng mặt 2- Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh. Véctơ cảm ứng từ tại mỗi điểm trong không gian có từ trường có đặc điểm gì? 3- Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ và nhận thức vấn đề mới GV: Xung quanh một dây dẫn có dòng điện tồn tại một từ trường. Tại một điểm trong không gian đó, véctơ cảm ứng từ xác định từ trường phụ thuộc vào những yếu tố nào? Đó là nội dung nghiên cứu của bài học hôm nay. HS: Nhận thức được vấn đề cần nc GV: Sau đây chúng ta sẽ xét từ trường của một số dòng điện có hình dạng khác nhau với giả thiết môi trường đạt dòng điện là chân không. Hoạt động 2: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài GV: Đường sức từ đi qua điểm M có hình dạng ntn? HS: TL GV: Vẽ véctơ cảm ứng từ tại M? HS: Vẽ GV: ^OM, nằm trong mp ^ dd nên ^ dd đ ^ mp tạo bởi M và dd. Có thể xác định chiều đường cảm ứng từ bằng QT nắm bàn tay phải (hv) HS: Lắng nghe, ghi nhớ I GV: yc hs hoàn thành C1 HS: Thực hiện yc của GV + I GV: Nêu độ lớn của cảm ứng từ tại 1 điểm HS: Tiếp thu, ghi nhớ I1 I2 r Hoạt động 3: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn GV: Treo hv 21.3 lên bảng. Y/c hs xác định Hình dạng đường sức từ của dòng điện tròn? HS: TL “ Đường sức từ của dòng điện tròn là những đường cong, có chiều đi vào mặt nam và đi ra mặt bắc của dòng điện ấy” GV: Đường sức từ qua tâm hình tròn đó có đặc điểm ntn? HS: TL “ Đường sức từ qua tâm hình tròn đó là đường thẳng. Chiều của véctơ cảm ứng từ tại tâm hình tròn có phương vuông góc với mp chứa dòng điện, có chiều đi vào mặt nam và đi ra mặt bắc của dòng điện ấy” GV: Đưa ra BT xác định cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn HS: Tiếp thu, ghi nhớ Hoạt động 4: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ GV: Trong vật lý và ký thuật người ta sử dụng ống dây hình trụ tạo thành bởi một dây dẫn quấn quanh một lõi hình trụ (lõi này thường có chiều dài lớn hơn rất nhiều so với đường kính và tiết diện của lõi). Cảm ứng từ trong lòng ống dây được xác định ntn? HS: Nhận thức vđ cần nc GV: Chiều của đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ được xđ ntn? HS: suy nghĩ, trả lời “Chiều của đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ được xđ theo quy tắc nắm bàn tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho 4 ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón cái choãi ra chỉ chiều đường sức trong lòng ống dây” GV: Khi ống dây có dòng điện chạy qua có tác dụng như một nam châm. Y/c hs hoàn thành C2 HS: Thực hiện yc của GV Hoạt động 5: Tìm hiểu nguyên lý chồng chất từ trường GV: Chúng ta đã biết muốn xđ cường độ điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra tại một điểm ta áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường. Tương tự như vậy muốn xđ từ trường do nhiều dòng điện gây ra tại 1 điểm ta sử dụng nguyên lý chồng chất từ trường HS: lắng nghe, ghi nhớ -Theo dõi lời giảng và trả lời các câu hỏi của giáo viên. Thực nghiệm và lý thuyết cho thấy rằng cảm ứng từ tại một điểm (M) cho trước trong từ trường của một dòng điện chạy trong một dây dẫn có hình dạng nhất định: Tỉ lệ với cường độ dòng điện gây ra từ trường Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn Phụ thuộc vào vị trí điểm M Phụ thuộc vào môi trường xung quanh M O r P Q I I/ Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài * Xác định cảm ứng từ tại điểm M gây bởi một dòng điện có cường độ I chạy trong dd PQ dài vô hạn (hình vẽ) Đường sức từ qua điểm M là đường tròn nằm trong mặt phẳng đi qua M và vuông góc với dd, tâm nằm trên dd Tiếp xúc với đường sức từ tại M I + O * Cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong dd thẳng dài (1) trong hệ SI: k = 2.10-7 (Hệ số tỉ lệ) Từ (1) ị (2) I: CĐDĐ chạy trong dd (A) r: Khoảng cách từ I tới M (m) B: Cảm ứng từ tại điểm ks (T) * Hệ quả: Khi có hai dòng điện I1 và I2 chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách nhau một đoạn r thì từ trường của dòng I1 sẽ tác dụng lên mỗi đoạn l của dòng I2 một lực là II/ Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn - Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn là (3) R: là bk của khung dây tròn - Nếu khung dây tròn được tạo bởi N vòng dây thì cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn xđ (4) III/ Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ Giả sử có một ống hình trụ có chiều dài l, trên ống có quấn N vòng dây. Khi cho dòng điện có cường độ I chạy vào dd thì từ trường trong lòng ống dây là từ trường đều. Cảm ứng từ trong lòng ống dây là (5) là số vòng dây trên 1 đv chiều dài BT (5) viết lại B = 4p.10-7nI (6) IV/ Từ trường của nhiều dòng điện Từ trường do nhiều dòng điện gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất từ trường: r1 O1 M I2 I1 O2 r2 “ Véctơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véctơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm đó ” Hoạt động 6: củng cố, vận dụng GV: Hệ thống nội dung bài giảng Yc hs làm VD(sgk-132) Yc hs VN làm BT 3, 4, 5, 6, 7 (sgk-133); BT trong SBT Giờ sau chữa BT HS: Nhận nhiệm vụ học tập -Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 41 bài tập Mục tiêu: 1- Kiến thức: - Nắm được các tính chất của từ trường. Biết xác định được lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện.Viết được công thức tổng quát của lực từ theo cảm ứng từ . - Biết cách xác định phương, chiều và công thức tính cảm ứng từ của: + Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài. + Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành hình tròn. + Dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ. - Nắm được nguyên lý chồng chất từ trường. 2- Kỹ năng: - Xác định được phương, chiều, độ lớn cảm ứng từ của dòng điện trường hợp cụ thể . Xác định được lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện. - Vận dụng được nguyên lý chồng chất từ trường để xác định từ trường tổng hợp do nhiều dòng điện gây ra tại một điểm. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học , nghiêm túc trong quá trình học tập chịu khó quan sát quan sát tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học vào cuộc sống xã hội. - Có thái độ khách quan trung thực , tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác , có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí và vận dụng những hiểu biết vào cuộc sống hàng ngày , có tinh thần đấu tranh giữ gìn và bảo vệ môi trường. Chuẩn bị: 1- Giáo viên: Hệ thống bài tập mẫu. 2- Học sinh: Ôn tập lại kiến thức về từ trường. Chuẩn bị các bài tập GV giao. Tiến trình giờ học: 1- ổn định tổ chức: Ngày dạy Tiết dạy Lớp dạy HS vắng mặt 2- Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh. Nêu đặc điểm của véctơ cảm ứng từ? 3- Bài mới: Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cơ bản *Cảm ứng từ do dòng điện dài gây ra tại một điểm *Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn là * Cảm ứng từ trong lòng ống dây là ; là số vòng dây trên Một đv chiều dài ị B = 4p.10-7nI Chữa bài tập: Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 2: Hướng dẫn học sinh giải bài tập Bài tập 5(sgk-133) Cho biết I Số vòng(N) Chiều dài(l) ống1 5A 5000 vòng 2m ống2 2A 10000 vòng 1,5m S2 cảm ứng từ trong 2 ống dây GV: Xác định cảm ứng từ trong từng ống dây? HS: Xác định Bài tập 6(sgk-133) Cho biết Cho 2 dđ đồng phẳng: dđ dài(1), dđ tròn(2) I1 = 2A I2 = 2A R2 = 20cm = 0,2m I1O2 = r1 = 40cm = 0,4m B = ? (cảm ứng từ tại O2) GV:Y/c hs tóm tắt và giải BT HS: Thực hiện y/c của GV GV: Cảm ứng từ tại O2 do mấy dòng điện gây ra? HS: TL GV: Xác định lần lượt cảm ướng từ do từng dòng điện gây ra tại O2? HS: Xác định Bài tập 7(sgk-133) Cho biết Hai dòng điện thẳng dài cùng chiều I1 = 3A I2 = 2A I1I2 = r = 50cm = 0,5m Xác định những điểm mà tại đó ? GV: Cảm ứng từ do 2 dòng điện gây ra tại O2 có phương chiều ntn? HS: TL GV: Từ đó suy ra độ lớn cảm ứng từ tại O2? HS: TL GV:Y/c hs tóm tắt và giải BT HS: Thực hiện y/c của GV GV: Tìm đk để tìm những điểm mà tại đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 0? (Gợi ý: Xác định phương, chiều của véctơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm M, sau đó áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường.) HS: Thực hiện y/c theo gợi ý của GV GV: Xác định cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại M? HS: XĐ Hướng dẫn giải: *Cảm ứng từ trong ống dây 1 (1) *Cảm ứng từ trong ống dây 2 (2) *Lấy (1) /(2) Hướng dẫn giải: Theo nguyên lý chồng chất từ trường *Cảm ứng từ tại O2 do I1 gây ra + + O2 r1 I1 I2 *Cảm ứng từ tại O2 do I2 gây ra Hình vẽ ta thấy và cùng phương, cùng chiều nên cảm ứng từ do hai dòng điện gây ra tại tâm O2 là: B = B1 + B2 = 10-6 + 2p.10-6 = 7,28.10-6 (T) Hướng dẫn giải: Theo nguyên lý chồng chất từ trường ị Hai véctơ và cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn B1 = B2 (*) M I1 I2 ị nên điểm cần tìm phải nằm trong khoảng I1I2. Giả sử điểm cần tìm là điểm M(hv) cách dòng I1 một khoảng r1, cách dòng I2 một khoảng r2 *Cảm ứng từ do dòng I1 gây ra tại M là (1) *Cảm ứng từ do dòng I1 gây ra tại M là (2) Thay (1) và (2) vào (*) Vậy tại điểm cách dòng I1 một khoảng r1 = 30cm, cách dòng I2 một khoảng r2 = 20cm thì cảm ứng từ tổng hợp do 2 dòng điện gây ra tại điểm đó bằng 0 Hoạt động 3: Củng cố, dặn dò GV: Y/c hs VN xem lại những BT đã chữa. Làm nốt những BT còn lại Đọc trước bài 22 HS: Nhận nhiệm vụ học tập. -Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên. -Tập cách làm bài dạng trắc nghiệm kq. -Đọc trước bài mới để giờ sau học. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 42 lực lo – ren – xơ Mục tiêu: 1- Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa lực Lo - Ren - Xơ. Nêu được các đặc điểm (Điểm đặt, phương, chiều, độ lớn) của lực Lo - Ren - Xơ do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc trong từ trường. - Nêu được đặc điểm về sự bảo toàn động năng và những đặc trưng cơ bản của hạt điện tích q0 khi nó chuyển động trong từ trường đều. 2- Kỹ năng: - Viết được công thức tính bán kính vòng tròn quỹ đạo và vận dụng được CT. - Biết vận dụng các biểu thức của lực Lo - ren - xơ và công thức tính bán kính quỹ đạo để giải các bài toán có liên quan. 3- Thái độ: - Yêu thích môn học , nghiêm túc trong quá trình học tập chịu khó quan sát quan sát tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học vào cuộc sống xã hội. - Có thái độ khách quan trung thực , tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác , có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí và vận dụng những hiểu biết vào cuộc sống hàng ngày , có tinh thần đấu tranh giữ gìn và bảo vệ môi trường. Chuẩn bị: 1- Giáo viên: Hệ thống KT ; Giáo án, sgk. 2- Học sinh: - Ôn tập lại những kiến thức cđ tròn đều, lực hướng tâm, định lý động năng và thuyết electron về dòng điện trong kim loại. - Ôn tập lại về tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện, quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ tác dụng vào đoạn dât dẫn... . Tiến trình giờ học: 1- ổn định tổ chức: Ngày dạy Tiết dạy Lớp dạy HS vắng mặt 2- Kiểm tra bài cũ: GV: Dòng điện là gì? Dòng điện trong KL là dòng ntn? HS: TL 3- Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Đặt vấn đề vào bài GV: Xung quanh một dây dẫn có dòng điện tồn tại một từ trường. Khi dây dẫn đó đặt trong từ trường thì lực từ tác dụng lên dây dẫn đó là do nguyên nhân nào? Chúng ta n/c bài học hôm nay. Hoạt động 2: Xây dựng khái niệm lực Lo – ren – xơ. GV: Khi ... Thì lực từ tác dụng lên dây dẫn chính là tổng hợp các lực từ do từ trương tác dụng lên các ê cđ tạo thành dòng điện. Vậy có thể nói mỗi hạt mang điện chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực từ đ lực Lo - ren - xơ HS: Lắng nghe, ghi nhớ GV: Cho biết quy ước về chiều dòng điện? Chiều này như thế nào so với chiều cđ của các electron trong KL? “Chiều dđ theo quy ước là chiều cđ của các hạt mang điện dương, chiều này ngược với chiều cđ của các electron tự do trong KL”. GV: Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có các đặc điểm gì? + + + + I M1 M2 a GV: G/s từ trường là đều, các hạt điện tích có giá trị điện tích như nhau chuyển động cùng 1 vận tốc lực từ tác dụng lên từng điện tích có giá trị như nhau. G/s có N hạt điện tích trong phần tử dđ đang xét, lực Lo - ren - xơtác dụng lên từng điện tích được xác định ntn? HS: Theo dõi, TL GV: Y/c hs tham khảo sgk để xây dựng công thức xđ lực lo – ren – xơ S I HS: Thực hiện yc của GV I = q.t Trong thời gian 1s điện tích đi được quãng đường v (là véctơ vận tốc) + a q0 > 0 q0 < 0 - a I = q0 (Svn0). GV: Y/c hs TL C1 HS: TL F = 0 khi B = 0 hoặc v = 0 hoặc a = 0 khi (//) GV: Y/c hs TL C2 HS: TL “Lực Lo - ren - xơ ^ và , hướng ra phía trước mặt giấy” Hoạt động 3: Xét chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều GV: Y/c hs đọc sgk HS: Thực hiện y/c của gv - PT cđ của hạt điện tích q0, KL m cđ trong từ trường đều với gt và hạt chỉ chịu tác dụng của từ trường: - Chọn hệ quy chiếu quán tính Oxyz, dọc theo Oz. Gọi az là gia tốc của hạt theo phương Oz ị az = 0 . Vì : nghĩa là ị luôn nằm trong mp Oxyz. Cđ của hạt điện tích là cđ phẳng trong mp vuông góc với từ trường. Lực Lo-ren-xơ đóng vai trò là lực hướng tâm -Theo dõi lời giảng và trả lời các câu hỏi của giáo viên. I/ Lực Lo - ren - xơ Định nghĩa lực Lo - ren - xơ Mọi hạt điện tích chuyển độnh trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ, lực từ này