Giáo án Vật lý 11 - Chương IV và V - Trường THCS & THPT Huỳnh Văn Nghệ

Tiết 38. Tuần 19 NS: ND: CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG Tiết 38. Bài 19: TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Biết được từ trường là ǵì 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. + Nêu được cách xác định phương và chiều của từ trường tại một điểm. + Phát biểu được định nghĩa và nêu được bốn tính chất cơ bản của đường sức từ. 2. Kĩ năng + Biết cách xác định chiều các đường sức từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, ḍòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tṛòn. + Biết cách xác định mặt Nam hay mặt Bắc của một dòng điện chạy trong mạch kín. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm chứng minh về: tương tác từ, từ phổ. Học sinh Ôn lại phần từ trường ở Vật lí lớp 9. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương tŕnh học kỳ II và những nội dung sẽ nghiên cứu trong chương. Hoạt động 2 (5 phút) : Tìm hiểu nam châm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu nam châm. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Cho học sinh nêu đặc điểm của nam châm (nói về các cực của nó) Giới thiệu lực từ, từ tính. Ghi nhận khái niệm. Thực hiện C1. Nêu đặc điểm của nam châm. Ghi nhận khái niệm. Thực hiện C2. I. 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. Hoạt động 3 (5 phút) : Tìm hiểu từ tính của dây dẫn có dòng điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu qua các thí nghiệm về sự tương tác giữa ḍng điện với nam châm và ḍng điện với ḍng điện. Kết luận về từ tính của ḍng điện. II. Từ tính của dây dẫn có ḍòng điện Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với ḍng điện, giữa ḍng điện với ḍng điện có sự tương tác từ. Dòng điện và nam châm có từ tính. Hoạt động 4 (10 phút) : Tìm hiểu từ trường. Nêu được từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm điện trường. Tương tự như vậy nêu ra khái niệm từ trường. Giới thiệu nam châm nhỏ và sự định hướng của từ trường đối với nam châm thử. Giới thiệu qui ước hướng của từ trường. Nhắc lại khái niệm điện trường và nêu khái niệm từ trường. Ghi nhận sự định hướng của từ trường đối với nam châm nhỏ. Ghi nhận qui ước. III. Từ trường 1. Định nghĩa 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 ḍòng điện hay một nam châm đặt trong nó. 2. Hướng của từ trường Từ trường định hướng cho cho các nam châm nhỏ. Qui ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó. Hoạt động 5 (10 phút) : Tìm hiểu đường sức từ. Nêu được các đặc điểm của đường sức từ của thanh nam châm thẳng, của nam châm chữ U. Vẽ được các đường sức từ biểu diễn và nêu các đặc điểm của đường sức từ của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Cho học sinh nhắc lại khái niệm đường sức điện trường. Giới thiệu khái niệm. Giới thiệu qui ước. Giới thiệu dạng đường sức từ của ḍng điện thẳng dài. Giới thiệu qui tắc xác định chiều đựng sức từ của ḍng điện thẳng dài. Đưa ra ví dụ cụ thể để học sinh áp dụng qui tắc. Giới thiệu mặt Nam, mặt Bắc của ḍng điện tṛn. Giới thiệu cách xác định chiều của đường sức từ của ḍng điện chạy trong dây dẫn tṛn. Yêu cầu học sinh thực hiện C3. Giới thiệu các tính chất của đường sức từ. Nhác lại khái niệm đường sức điện trường. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận qui ước. Ghi nhận dạng đường sức từ. Ghi nhận qui tắc nắm tay phải. Ap dụng qui tắc để xác định chiều đường sức từ. Nắm cách xác định mặt Nam, mặt Bắc của ḍng điện tṛn. Ghi nhận cách xác định chiều của đường sức từ. Thực hiện C3. Ghi nhận các tính chất của đường sức từ. IV. Đường sức từ · Đặc điểm đường sức từ của nam châm thẳng : - Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong, hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam. - Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn). · Đặc điểm đường sức từ của nam châm chữ U : - Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam. - Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn). - Đường sức từ của từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách đều nhau. Từ trường trong khu vực đó là từ trường đều. 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. Qui ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó. 2. Các ví dụ về đường sức từ + 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. + Dòng điện tròn - Qui ước: 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. 3. Các tính chất của đường sức từ ( sgk) Hoạt động 6 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. 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. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 39. Tuần 20 NS: ND: Tiết 39.Bài 20: LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ I. MỤC TIÊU + 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 đượng định nghĩa phần tử ḍng điện. + Nắm được quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm về lực từ. Học sinh: Ôn lại về tích véc tơ. III. TIẾN TR̀NH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩa và tính chất của đường sức từ. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu lực từ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản 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 h́nh 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. 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 ḍng điện chay qua dây dẫn. Hoạt động 3 (20 phút) : Tìm hiểu cảm ứng từ. -Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường. --Nêu được đơn vị đo cảm ứng từ. -Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường đều Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản 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. · Đặt một đoạn dây dẫn đủ ngắn (có chiều dài l và cường độ dòng điện I) vuông góc với đường sức từ tại một điểm trong từ trường thì lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là F = BIl (B là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào vị trí đặt đoạn dây). Thực nghiệm cho thấy không đổi, nên thương số này đặc trưng cho từ trường và gọi là cảm ứng từ 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 nhân mối liên hệ giữa và . Phát biểu qui tắc bàn tay trái. 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 ḍng diện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ ḍng 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. + Có độ lớn là: B = 4. Biểu thức tổng quát của lực từ + Có điểm đặt tại trung điểm của l; + Có phương vuông góc với và ; + Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái; + Có độ lớn F = IlBsinα  : góc tạo bởi và Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. -Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập từ 4 đến7 trang 128 sgk và 20.8, 20.9 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 40. Tuần 20 NS: ND: Tiết 40.Bài 21 : TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪNCÓ H̀NH DẠNG ĐẶC BIỆT I. MỤC TIÊU + Phát biểu được cách xác định phương chiều và viết được công thức tính cảm ứng từ B của ḍng điện chạy trong dây dẫn thẳn dài, ḍng điện chạy trong dây dẫn tṛn và ḍng điện chạy trong ống dây. + Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm về từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định hướng của cảm ứng từ. Học sinh: Ôn lại các bài 19, 20. III. TIẾN TR̀INH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩa và đơn vị của cảm ứng từ. Hoạt động 2 (5 phút) : Giới thiệu cảm ứng từ tại một điểm cho trước trong từ trường của một ḍng điện chạy trong dây dẫn có h́nh dạng nhất định. Cảm ứng từ tại một điểm M: + Tỉ lệ với cường độ ḍng điện I gây ra từ trường; + Phụ thuộc vào dạng h́nh học của dây dẫn; + Phụ thuộc vào vị trí của điểm M; + Phụ thuộc vào môi trường xubg quanh. Hoạt động 3 (8 phút) : Tìm hiểu từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài. -Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài vô hạn. -Xác định được độ lớn, phương, chiều của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình 21.1. 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. Giới thiệu độ lớn của Vẽ hình. Ghi nhận dạng đường sức từ và chiều đường sức từ của dòng điện thẳng dài. Thực hiện C1. Ghi nhận công thức tính độ lớn của . I. Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài + Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r: B = 2.10-7.đơn vị B : Tesla ( T ) r: khoảng cách từ điểm cần xét đến tâm nằm trên dây dẫn * Hệ quả: ( sgk ) Hoạt động 4 (8 phút) : Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn. Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong dây dẫn uống thành vòng tròn Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình 21.3. Giới thiệu dạng đường cảm ứng từ của ḍng diện tṛn. Yêu cầu học sinh xác định chiều của đường cảm ứng từ trong một số trường hợp. Giới thiệu độ lớn của tại tâm ṿng tṛn. Vẽ hình. Ghi nhận dạng đường cảm ứng từ của ḍng diện tṛn. Xác định chiều của đường cảm ứng từ. Ghi nhận độ lớn của . II. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn + Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu còn các đường khác là những đường cong có chiều di vào mặt Nam và đi ra mặt Bác của ḍng điện tṛn đó. + Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây: B = 2p.10-7 Hoạt động 5(7 phút) : Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ. Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong ống dây dẫn hình trụ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ h́nh 21.4. Giới thiệu dạng đường cảm ứng từ trong ḷng ống dây. Yêu cầu học sinh xác định chiều đường cảm ứng từ. Giới thiệu dộ lớn của trong ḷng ống dây. Vẽ h́nh. Ghi nhận dạng đường cảm ứng từ trong ḷng ống dây. Thực hiện C2. Ghi nhận độ lớn của trong ḷng ống dây. III. Từ trường của ḍng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ + Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau. [Thông hiểu] Độ lớn cảm ứng từ B trong lòng ống dây dài l, có N vòng dây và có dòng điện I chạy qua, được tính bằng công thức : hay trong đó, I đo bằng ampe (A), l đo bằng mét (m), là số vòng dây trên một mét chiều dài ống dây. Hoạt động 6 (5 phút) : Tìm hiểu từ trường của nhiều dòng điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường. Giới thiệu nguyên lí chồng chất từ trường. Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường. Ghi nhận nguyên lí chồng chất từ trường. IV. Từ trường của nhiều dòng điện Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều ḍng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng ḍng điện gây ra tại điểm ấy Hoạt động 7(5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập từ 3 đến 7 trang 133 sgk và 21.6 ; 21.7 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 41. Tuần 21 NS: ND: Tiết 41. 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 ḍng 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 xác định cảm ứng từ tổng hợp do nhiều ḍng diện gây ra. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập. - Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác. Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đă ra về nhà. - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà ḿnh c̣n vướng mắc cần phải hỏi thầy cô. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu dạng đường cảm ứng từ và véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do ḍng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra. Hoạt động 2 (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 5 trang 124 : B Câu 6 trang 124 : B Câu 4 trang 128 : B Câu 5 trang 128 : B Câu 3 trang 133 : A Câu 4 trang 133 : C Hoạt động 3 (25 phút) : Giải các bài tập tự luận. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ h́nh. Yêu cầu học sinh xác định phương chiều và độ lớn của vàtại O2. Yêu cầu học sinh xác định phương chiều và độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tổng hợp tại O2. Vẽ h́nh. Yêu cầu học sinh lập luận để t́m ra vị trí điểm M. Yêu cầu học sinh lập luận để t́m ra quỹ tích các điểm M. Vẽ h́nh. Xác định phương chiều và độ lớn của vàtại O2. Xác định phương chiều và độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tổng hợp tại O2. Vẽ h́nh. Lập luận để t́m ra vị trí điểm M. Lập luận để t́m ra quỹ tích các điểm M. Bài 6 trang 133 Giả sử các ḍng điện được đặt trong mặt phẵng như h́nh vẽ. Cảm ứng từ do ḍng I1 gây ra tại O2 có phương vuông góc với mặt phẵng h́nh vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn B1 = 2.10-7. = 2.10-7.= 10-6(T) Cảm ứng từ do ḍng I2 gây ra tại O2 có phương vuông góc với mặt phẵng h́nh vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn B1 = 2p.10-7 = 2p.10-7 = 6,28.10-6(T) Cảm ứng từ tổng hợp tại O2 = + V́ và cùng pương cùng chiều nên cùng phương, cùng chiều với vàvà có độ lớn: B = B1+ B2 = 10-6+ 6,28.10-6 = 7,28.10-6(T) Bài 7 trang 133 Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng h́nh vẽ, ḍng I1 đi vào tại A, ḍng I2 đi vào tại B. Xét điểm M tại đó cảm ứng từ tổng hợp do hai ḍng I1 và I2 gây ra là: = + = => = - Để vàcùng phương th́ M phải nằm trên đường thẳng nối A và B, để va ngược chiều th́ M phải nằm trong đoạn thẳng nối A và B. Để và bằng nhau về độ lớn th́ 2.10-7= 2.10-7 => AM = 30cm; BM = 20cm. Quỹ tích những điểm M nằm trên đường thẳng song song với hai ḍng điện, cách ḍng điện thứ nhất 30cm và cách ḍng thứ hai 20cm. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 42. Tuần 21 NS: ND: Tiết 42.Bài 22 : LỰC LO-REN-XƠ I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức + Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là ǵ 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. 2.Kĩ năng : Vận dụng được công thức lực lorenxo để giải bài tập II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị các đồ dùng dạy học về chuyển động của hạt tích điện trong từ trường đều. Học sinh: Ôn lại về chuyển động tròn đều, lực hướng tâm và định lí động năng, cùng với thuyết electron về dòng điện trong kim loại. III. TIẾN TR̀INH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang ḍng điện đặt trong từ trường. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu lực Lo-ren-xơ. Nêu được lực Lo-ren-xơ là gì và viết được công thức tính lực này Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm ḍng diện. Lập luận để đưa ra định nghĩa lực Lo-ren-xơ. Giới thiệu h́nh vẽ 22.1. Hướng dẫn học sinh tự tìm ra kết quả. Giới thiệu hình 22.2. Hướng dẫn học sinh rút ra kết luận về hướng của lực Lo-ren-xơ. Đưa ra kết luận đầy đủ về đặc điểm của lực Lo-ren-xơ. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Nhắc lại khái niệm ḍng điện. Ghi nhận khái niệm. Tiến hành các biến đổi toán học để t́m ra lực Lo-ren-xơ tác dụng lên mỗi hạt mang điện. Lập luận để xác định hướng của lực Lo-ren-xơ. Ghi nhận các đặc điểm của lực Lo-ren-xơ. Thực hiện C1. Thực hiện C2. I. Lực Lo-ren-xơ 1. Định nghĩa lực Lo-ren-xơ 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. 2. Xác định lực Lo-ren-xơ 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 ḷng 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 choăi ra; + Có độ lớn: f = |q0|vBsinα Hoạt động 3 (20 phút) : Tìm hiểu chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều. Xác định được cường độ, phương, chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động với vận tốc trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường đều. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản 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. Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton cho trường hợp hạt chuyển động dưới tác dụng của từ trường. Hướng dẫn học sinh lập luận để dẫn đến kết luận về chuyển động của hạt điện tích. Yêu cầu học sinh thực hiện C3. Tổng kết lại các kiến thức của học sinh để rút ra kết luận chung. Yêu cầu học sinh thực hiện C4. Giới thiệu một số ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ. 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. Viết biểu thức định luật II Newton. Lập luận để rút ra được kết luận. Thực hiện C3. Ghi nhận kết luận chung. Thực hiện C4. Ghi nhận các ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ. II. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều 1. Chú ý quan trọng Khi 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 thì luôn luôn vuông góc với nên không sinh công, động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều. 2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều 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 trường, là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kính R = Hoạt động 6 ( 5phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập từ 3 đến 8 trang 138sgk và 21.1, 21.2, 21.3, 21.8 và 21.11 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 43. Tuần 22 NS: ND: Tiết 43. BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : + Nắm được đặc trưng về phương chiều và biểu thức của lực Lo-ren-xơ. + Nắm được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều, biểu thức bán kín của vòng tròn quỹ đạo. 2. Kỹ năng: Vận dụng để giải các bài tập liên quan II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập. - Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác. Học sinh: - Ôn lại chuyển động đều, lực hướng tâm, định lí động năng, thuyết electron về ḍng điện trong kim loại, lực Lo-ren-xơ. - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đă ra về nhà. - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà ḿnh c̣n vướng mắc cần phải hỏi thầy cô. III. TIẾN TR̀INH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu định nghĩa và các đặc điểm của lực Lo-ren-xơ. Hoạt động 2 (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 3 trang 138 : C Câu 4 trang 138 : D Câu 5 trang 138 : C Câu 22.1 : A Câu 22.2 : B Câu 22.3 : B Hoạt động 3 (15 phút) : Giải các bài tập tự luận. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính bán kính quỹ đạo chuyển động của hạt từ đó suy ra tốc độ của hạt. Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính chu ḱ chuyển động của hạt và thay số để tính T. Yêu cầu học sinh xác định hướng và độ lớn của gây ra trên đường thẳng hạt điện tích chuyển động. Yêu cầu học sinh xác định phương chiều và độ lớn của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt điện tích. Viết biểu thức tính bán kính quỹ đạo chuyển động của hạt từ đó suy ra tốc độ của hạt. Viết biểu thức tính chu ḱ chuyển động của hạt và thay số để tính T. Xác định hướng và độ lớn của gây ra trên đường thẳng