Giáo án Vật lý 11 cơ bản - Học kì 2 - Phan Xuân Huệ

Ngày giảng: 30/12 Tuần: 20 Tiết: 39 Chương IV: TỪ TRƯỜNG Bài 19 TỪ TRƯỜNG I.Mục tiêu: 1.Kiến thức: -Hiểu được từ trường là gì? Những vật nào gây ra từ trường? -Phát biểu được định nghĩa về phương và chiều của từ tường tại một điểm. -Biết cách xác định chiều các đường sức từ. 2.Kỹ năng: -Rèn luyện cho HS kỹ năng phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường -Kỹ năng xác định khả năng xác định mặt Nam hay mặt Bắc của một dòng điện chạy trong một mạch kín. II.Đồ dùng: -Các thiết bị cho thínghiệm chứng minh về lực tương tác từ. Từ phổ theo các hình 19.1; 19.5 SGK -Các thiết bị: Thanh nam châm, Kim nam châm và thí nghiệm về tương tác giữa các dòng điện III.Hoạt động dạy học: -Đặt vấn đề:Trọng trường gây ra tương tác giữa các vật có khối lượng và điện trường gây ra tương tác giữa các vật tích điện. Một vấn đề tự nhiên được đặt ra khi các điện tích chuyển động thì lực tương tác giữa chúng ra sao? Chúng gây ra loại trường gì? Hoạt động 1: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 -Khái niệm về cực của nam châm(bao nhiêu cực, tên gọi, ký hiệu )? -Tương tác giữa các nam châm(nơi xảy ra tương tác, cực cùng tên, khác tên ) -Dây dẫn có dòng điện có thể có thể tác dụng lên nam châm? -Nam châm có thể tác dụng lên dây dẫn có dòng điện ? -Giữa các dây dẫn có dòng điện tương tác nhau? HĐGV -HS ND -GV giới thệu về lịch sử phát hiện nam châm các vật liệu làm nam châm -Mỗi nam châm có hai cực phân biệt: Nam và Bắc -HS tiếp thu lời giới thiệu của GV và liên hệ với thực tế -Các vật liệu làm nam châm -Hai cực của nam châm(South :S, North :N) -Gv làm TN để chứng tỏ: Hai cực nam châm khi đặt gần nhau -HS Nhân xét về kết quả TN, bổ sung và hoàn thệin kiến thức -Giới thiệu về lực từ :Các nam châm có từ tính -GV Hướng dẫn HS trả lời C2 -HS Trả lời C2 -GV tiến hành các TN khác nhau về tương tác từ SGK: Nam châm với dòng điện, dòng điện với dòng điện. -GV Làm TN tương tác từ ở mặt phẳng vàtrong không gian? -HS Quan sát GV làm TN để rút ra kết luận -Gọi HS nhạn xét về kết quả -HS Nhận xét về kết quả TN -GV kết luận và kiểm tra phiếu học tập HS -GV hoàn thiện kiến thức về vấn đề này - Nam châm với dòng điện, dòng điện với dòng điện.Có lực tương tác ta nói dòng điện, nam châm có từ tính -GV Giải thích sự tác dụng của lực từ lên nam châm hoặc lên dòng điện ? -HS Xung quanh một dòng điện hay một nam châm tồn tại một từ trường -HS phát biểu định nghĩa về từ trường. -Từ trường gây ra lực tác dụng lên dòng điện khác hay nam châm khác đặt trong nó -GV đặt vấn đề về cách xác định sự tồn tại của từ trường và hướng dẫn HS cách xác định ? -HS Áp dụng nguyên tắc tác dụng lực lên kim nam châm để phát hiện từ trường tại một điểm -Hướng của từ trường? -HS Dùng kim nam châm để phát hiện hướng 1.Nam châm: -Mỗi nam châm bao giờ cũng có hai cực:Cực Nam(S), Cực Bắc (N) -Các nam châm đặt gần nhau chúng tương tác nhau. Các nam chân được gọi là có từ tính 2.Từ tính của dây dẫn có dòng điện: -Giữa hai dây dẫn có dòng điện, giữa hai nam châm, dòng điện với nam châmđều có lục tương tác gọi là lực từ. Vậy dòng điện, nam châm có tính từ 3.Từ trường: SGK Hoạt động 2: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 -Định nghĩa đường sức từ? -Cách xác định chiều đường sức từ của dòng điện thẳng và tròn? -Các tính chất của đường sức từ? HĐGV – HS ND -GV yêu cầu HS nhắc lại đường sức điện và nêu định nghĩa đường sức từ? -HS trả lời các yêu cầu theo hướng dẫn của GV -Nêu định nghĩa SGK -GV Nhắc lại những tính chất cơ bản đường sức điện? -HS Dựa vào từ phổ cho biết tính chất của các đường sức -Yêu cầu HS vẽ các đường sức từ -HS Vẽ các đường sức từ -GV giới thiệu TN 19.7a SGK HS rút ra nhận xét? -HS Là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện -Giới thiệu quy tắc bàn tay trái -Từ trường của dòng điện tròn: giới thiệu TN -HS Là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện -Có 4 tính chất của đường sức từ GV cho HS đọc và thuyết trình trước lớp -Các nhóm còn lại nhân xét và bổ sung -Giải thích bằng hình vẽ? -HS Nghiên cứu và thảo luận theo nhóm -Nguyên tắc hoạt động, cấu tạo, tính chất, của la bàn -Khi cân bằng kim nam châm theo hướng xác định ( S-N) -GV Ứng dụng thực tế của địa từ trường? -HS Giá trị, nguồn gốc, Tính tuần hoàn. 4.Đường sức từ: a.Định nghĩa: SGK b.Chiều đường sức từ: Quy tắc nắm tay phải c. Các tính chất đường sức: -Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ d8ược một đường sức -Là những đường cong khép kín -Chiều tuân theo quy tắc: QT nắm tay phải, QT vào nam ra bắc 5.Từ trường trái đất: -Từ trường trái đất tại một điểm xác định là tổng hợp của hai thành phần: +Địa từ trường trung bình + Giá trị, nguồn gốc, Tính tuần hoàn. IV.Cũng cố và dặn dò: -Cực của nam châm, từ trường, đường sức từ, các tính chất đường sứct từ, từ trường trái đất. -So sánh sự giống và khác nhau các tính chất của từ trường và điện trường Ngày giảng: 2/1 Tuần:20 Tiết: 40 Bài 20 LỰC TỪ – CẢM ỨNG TỪ I.Mục tiêu: 1.Kiến thức: -Nắm được khái niệm về từ trường đều và xác định được lực do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện -Phát biểu được định nghĩa véctơ cảm ứng từ (Phương, chiều, độ lớn) và mối quan hệ giữa lực từ và cảm ứng từ -Phát biểu được định nghĩa phần tử dòng điện 2.Kỹ năng: -Rèn luyện kỹ năng phân tích hiện tượng và xác định phương chiều của véctơ cảm ứng từ -Rèn luyện kỹ năng vận dụng lý thuyết để lý giải các bài tập thực tế II.Chuẩn bị: GV: Đồ dùng cho thí nghiệm về lực điện từ (hình 20.1; 20.2 SGK) HS: ôn lại lý thuyết từ trường, quy tắc bàn tay trái III.Tổ chức các hoạt động: -Bái cũ:+ Phát biểu định nghĩa: từ trường, đường sức từ. +So sánh: Các tính chất của đường sức điện và đường sức từ; bản chất điện trường và từ trường -Đặt vấn đề: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng của từ trường là gì ? từ đó dẫn dắt HS đi vào vấn đề cần nghiên cứu. GV bổ sung khái niệm tích vectơ. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: -Định nghĩa từ trường đều ? so sánh với điện trường đều ? -Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện (phương, chiều, độ lớn) ? HĐGV – HS ND -GV liên hệ với điện trường đều và từ đó dẫn đến định nghĩa từ trường đều -GV gợi ý cho HS cách tạo ra từ trường đều? -HS liên hệ với điện trường đều đưa ra phát biểu : +Từ trường có đặc tính giống nhau tại mọi điểm gọi là từ trường đều + Căn cứ vào từ phổ nam châm hình chử U? -HS Ta có thể nhận xét từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chử U là từ trường đều -GV Đường sức của từ trường đều -HS Theo quy tắc vẽ đường sức từ, ta suy ra các đường sức từ của từ trường đều là đường cong song song và cách đều nhau -GV tiến hành TN về tác dụng của lực điên từ SGK -HS nhận xét về kết quả? +GV gợi ý cho HS xác định độ lớn của lực từ thông qua điều kiện cân bằng của đoạn dây trong từ trường. -Khi chưa có dòng điện qua M1M2=l thì có hiện tượng gì xảy ra ? Tại sao dây cân bằng ? -Hiện tượng khi có dòng điện qua M1M2 ? -HS theo dõi TN và nhận xét: +HS1: * Phương của lực * Chiều của lực +HS2: Tính toán từ hình vẽ từ điều kiện cân bằng +Quan sát GV làm TN : Rút nhận xét -GV thông báo kết quả TN và giới thiệu hình vẽ. -GV hướng dẫn HS phân tích lực tác dụng => biểu thức -Nhận xét hướng từ trường, dòng điện và lực từ ? -HS Dây dẫn cân bằng nghĩa là tổng các lực tác dụng lên đoạn dây bằng 0 => F = P => +Khi có dòng điện dây bị nay ra theo phương vuông góc với đường cảm ứng -GV giới thiệu quy tắc bàn tay trái -HS ghi nhận kết qủa I.Lực từ: 1.Từ trường đều: -Là từ trường có các đường sức là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau 2.Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện -Quan sát hình 20.2a SGK -Khi có dòng điện qua M1M2 lực F tác dụng lên dây xác định: Hướng từ trường I -Biểu thức: F: Lực từ (N) -Chiều của lực từ: Xác định theo quy tắc bàn tay trái Hd PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 -Để đặc trưng cho phươ ng diện tác dụng từ tại một điểm người ta đưa ra đại lượng nào ? -Đơn vị của cảm ứng từ ? -Đặc điểm của véctơ cảm ứng từ ( Phương, chiều, độ lớn) ? HĐGV – HS ND -GV nhận xét về kết quả TN 1 và đặt vấn đề nếu thay đổi I và l trong các trường hợp sau đó=> dẫn đến khái niệm cảm ứng từ -HS Trên cơ sở cách đặt vấn đề HS tự rút ra nhận xét: +Định nghĩa về cảm ứng từ + Biểu thức : -GV gợi ý cho HS thông qua biểu thức xác định đơn vị cảm ứng từ ? -HS Từ biểu thức F đo N, I đo bằng A và l đo bằng m =>B đo bằng T -GV B là đại lượng véctơ hay đại lượng vô hướng ? -HS B là một đại lượng vectơ -GV Phương, chiều, độ lớn của B -Véctơ cảm ứng từ B tại một điểm có hướng, độ lớn ? -HS Điểm đặt ở phần tử dòng điện -Hướng: trùng với hướng của từ trường tại điểm đó -Biểu thức của : Góc tạo bởi B và l -HS ghi chép vào vở: -GV giới thiệu hình 20.4SGK phân tích cho HS thấy được mối quan hệ giữa B và F II.Cảm ứng từ: 1.Thí nghiệm: -Cảm ứng từ : 2.Đơn vị cảm ứng từ: -Đơn vị cảm ứng từ Tesla (T) 3.Véc tơ cảm ứng từ: -Tại 1 điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đó -Độ lớn: 4.Biểu thức tổng quát của lực từ : Góc tạo bởi và IV.Cũng cố và dặn dò: -Dây dẫn đặt trong từ trường đều có lực từ tác dụng lên dây dẫn: +Phương: Vuông góc với dây dẫn mang dòng điện +Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái +Độ lớn: -Đơn vị cảm ứng từ Tesla (T) -Làm các bài tập SGK và SBT Ngày giảng:6/1 Tuần:21 Tiết: 41 Bài 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I.Mục tiêu: 1.Kiến thức: -Dạng các đường sức từ và quy tắc xác định chiều của các đường sức từ của dòng điện thẳng -Quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện tròn -Các dạng đường sức từ bên trong và bên ngoài của một ống dây có dòng điện. Quy tắc xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây -Công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, dòng điện tròn, dòng điện qua ống dây 2.Kỹ năng: -Xác định chiều đường sức từ của dòng điện thẳng, dòng điện tròn, trong ống dây có dòng điện -Vận dụng các quy tắc xác định chiều cảm ứng từ II.Chuẩn bị: -GV: Một khung dây hình chử nhật có kích thước đủ lớn gồm nhiều vòng dây, một khung dây tròn, ống dây, nam châm thử, mạt sắt -HS: Ôn lại kiến thức dạng và sự phân bố các đường sức từ của các dòng điện khác nhau III.Tổ chức các hoạt động: -Đặt vấn đề: Dòng điện sinh ra từ trường, từ trường được biểu diễn bằng các đường sức từ, từ trường phụ thuộc vào các dạng mạch điện nên đường sức từ cũng phụ thuộc vào mạch điện. Ở bài này chúng ta xét đường sức từ của các mạch điện đơn giản khác nhau. Bài 29 ‘Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản’. HĐGV – HS ND -Tiến hành TN +Nhân xét gì về dạng các đường mạt sắt ? +Từ nhận xét trên có thể rút ra kết luận gì về dạng các đường sức từ ? -HS làm TN theo nhóm, quan sát thảo luận và đưa ra phương án trả lời : -Là các đường tròn đồng tâm ‘tâm của các đường mạt sắt là giao điểm của tờ bìa và đường thẳng -GV Vẽ dạng các đường sức từ trên tờ giấy trắng cho dòng điện xuyên qua tâm các đường sức từ, đặt kim nam châm tại các điểm khác nhau trên các đường sức từ : +Xác định phương và chiều của kim nam châm tại các điểm đó? +Nêu quy tắc bàn tay trái ? +Giả sử biết chiều đường sức từ của dòng điện thẳng hãy nêu cách áp dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều của dòng điện ? -HS Các đường sức từ của dòng điện thẳng là các đường tròn đồng tâm name trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện +Phương của kim nam châm tiếp tuyến với đường tròn, chiều của kim nam châm cho ta biết chiều đường sức từ +Căn cứ vào hình vẽ trình bày quy tắc bàn tay phải +Độ lớn cảm ứng từ: -GV Có thể xác định chiều của dòng điện bằng quy tắc cái định ốc 1 -GV giới thiệu và tiến hành TN: +Nhận xét gì về dạng các đường mạt sắt ? +Các đường sức từ có hình dạng như thế nào trong TN? -HS làm TN theo yêu cầu GV và chọn phương án trả lời : +Bên trong ống dây các đường sức song song và cách đều nhau là từ trường đều +Bên nhoài ống dây các đường sức đi vào một đầu và đi ra đầu kia -GV Làm thế nào để xác định chiều các đường sức từ ? -HS Bên ngoài ống dây các đường sức có chiều từ cực Bắc sang cực nam -GV Nêu quy tắc bàn tay phải -GV giới thiệu hình 21.4 SGK +HS nhận xét về dạng các đường sức từ ở bên trong và bên ngoài ống dây -Vì sao dòng điện trong ống dây là tập hợp của nhiều dây điện tròn có chiều giống nhau -GV Dùng quy tắc nào để xác định chiều của các đường sức ? -GV Hãy nhân xét từ trường bên trong và bên ngoài ống dây? -HS Các đường sức bên trong và bên ngoài ống dây ngược chiều nhau 1.Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài: a.Thí nghiệm : b.Các đường sức từ: -Dạng của các đường sức từ là các đường tròn đồng tâm -Chiều của các đường sức từ: Xác định bởi quy tắc nắm tay phải -Công thức tính cảm ứng từ: r:Khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện I:Cường độ dòng điện 2.Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn: -Các đường sức từ có chiều đi vào mặt nam, đi ra mặt bắc -Công thức tính cảm ứng từ R: Bán kính khung dây điện tròn 3.Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ: -Chiều các đường sức theo quy tắc nắm tay phải -Công thức tính cảm ứng từ : Số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của ống dây N: Tổng số vòng dây : Chiều dài ống dây hình trụ 4.Từ trường của nhieều dòng điện: III.Cũng cố và dặn dò: -HS nắm quy tắc bàn tay phải, công thức cảm ứng từ trong dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, dòng điện trong ống dây -Vận dụng các công thức trả lời các câu hỏi và là các bài tập -Làm các BTSGK và BTSN Ngày giảng:9/1 Tuần:21 Tiết: 42 BÀI TẬP I.Mục tiêu: 1.Kiến thức: -Nắm được cách xác định: Phương, chiều và viết được biểu thức độ lớn của vectơ từ cảm của dòng điện chạy trong: +Dây dẫn thẳng dài tại một điểm bất kỳ +Dây dẫn uốn thành vòng tròn tại tâm của nó +Ống dây hình trụ dài tại một điểm bên trong long ống dây -Luyện tập việc vận dụng định luật ampe về lực tương tác về một đoạn dòng điện -Luyện tập việc vận dụng các công thức tính cảm ứng từ của các dòng điện có dạng khác nhau 2.Kỹ năng: -Vận dụng được nguyên lý chồng chất từ trường để giải các bài toán đơn giản II.Chuẩn bị: -GV: Các bài tập đặc trưng trọng tâm, phù hợp với trình độ HS. Các phiếu học tập -HS: Ôn lại nội dung kiến thức cũ liên quan III.Tổ chức các hoạt động: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Một đoạn dây dẫn có chiều dài 10cm,có dòng điện 1A chạy qua đặt trong từ trường đều 0,1T góc hợp bởi đoạn dây và cảm ứng từ 300. Lực từ tác dụng lên dòng điện có giá trị: 5.10-3N B. 5.10-4N C. 5.10-2N D. 5.10-6N Câu 2: Từ trường không tương tác với: A.Các điện tích đứng yên B.Các điện tích chuyển động C.Các nam châm vĩnh cửu nằm yên D.Các nam châm vĩnh cửu chuyển động Câu 3: Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài. Tại điểm M cách dây 10cm. Cảm ứng từ do dòng điện gây ra có độ lớn 5.10-6T. Cường độ dòng điện chạy trong dây là: 5A B. 2,5A C. 25A D.10A Câu 4: Dòng điện thẳng dài có cường độ 0,5A gây ra tại N, cảm ứng từ có độ lớn 10-6T. Khoảng cách từ điểm N đến dòng điện là: 0,1cm B. 10cm C. 0,5cm D. 5cm Câu 5: Trong bức tranh về các đường cảm ứng từ, từ trường mạnh hơn được diễn tả bởi: A.Các đường cảm ứng từ nằm dày đặt hơn B.Các đường cảm ứng từ nằm cách xa hơn C.Các đường cảm ứng gặp nhau song song với nhau D.Các đường cảm ứng nằm phân kỳ nhiều hơn Câu 6: Cuộn dây dẫn tròn bán kính 5cm gồm 100 vòng dây quấn sát nhau, mỗi vòng dây có dòng điện 0,4A chạy qua. Cường độ từ trường ở tâm vòng dây có độ lớn là: 5.10-4N B. 5.10-3N C. 2,5.10-4N D. 25.10-4N Câu 7: Một sợi dây dẫn rất dài căng thẳng ở khoảng giữa được uốn thành một vòng tròn, bán kính vòng tròn 6cm. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn 3,75A . Cảm ứng từ tại tâm vòng dây : 2,68.10-5N B. 2,68.10-4N C. 1,05.10-5N D. 1.05.10-4N Câu 8: Tìm phát biểu sai: khi nói về lực điện tác dụng lên phần tử dòng điện đặt trong từ trường A.Luôn vuông góc với cảm ứng từ B.Luôn vuông góc với dây dẫn C.Luôn theo chiều của từ trường D.Phụ thuộc góc giữa dây dẫn và cảm ứng từ Câu 9: Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song cách đều nhau, khoảng cách giữa hai dây là 4cm, dòng điện trong các dây có I1 chiều như hình vẽ. Khi I3 = 20A, I2 = I1 = 10A thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dòng I3 là: 5.10-3N B. 5.10-4N C. 5.10-2N D. 5.10-6N I2 I3 Câu 10: Một vòng dây hình tròn, bán kính 5cm, có dòng điện 5A chạy qua. Vòng dây đặt song song với đường cảm ứng từ của một từ trường 8.10-6T. Cảm ứng từ tổng hợp tại tâm của vòng dây : 10-3T B. 10-4T C. 10-2T D.10-1T Câu 11: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng 25.10-4T bên trong ống dây. Cường độ dòng điện trong ống dây 2A, ống dây dài 50cm. Số vòng dây quấn trên ống dây là: A. 7490 B. 479 C. 497 D. 4790 Câu 12: Khi hai dây dẫn song song có dòng điện cùng chiều chạy qua thì: A. Hai dây đó hút nhau B. Xuất hiện các mômen lực tác dụng lên hai dây C. Không xuất hiện các lực cũng như mômen lực tác dụng lên hai dây D. Hai dây đó đẩy nhau Câu 13:Từ cảm của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài tại một điển M có độ lớn tăng khi: A. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây B. M dịch chuyển theo đường thẳng song song với dây C. M dịch chuyển theo một đường sức từ D. M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây Câu 14: Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song cách nhau 10cm có dòng điện I1 = I2= 2,4A cùng chiều đi qua. Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dây một khoảng 5cm có độ lớn: A. 0 B. 9,6.10-5T C. 1,92.10-5T D. 0,96.10-5T Câu 15: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng 25.10-4T bên trong ống dây. Cường độ dòng điện trong ống dây 2A, ống dây dài 50cm. Số vòng dây quấn trên ống dây là: A. 4790 B. 479 C. 497 D. 7490 Câu 16:Hai dây dẫn thẳng dài (a) và (b) đặt song song cách nhau một khoảng 10cm có dòng điện I1= I2=2,4A cùng chiều. Cảm ứng từ tại M cách dây (a) khoảng 3cm, cách (b) 8cm có độ lớn: A. 1,83.10-5T B. 0,5.10-5T C. 1,33.10-5T D. 0,83.10-5T IV.Cũng cố và dặn dò: -HS nắm quy tắc bàn tay phải, công thức cảm ứng từ trong dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, dòng điện trong ống dây -Vận dụng các công thức trả lời các câu hỏi và là các bài tập -Làm các BTSGK và BTSNC Ngày giảng:13/1 Tuần: 22 Tiết: 43 Bài 32 LỰC LOREN-XƠ I.Mục tiêu: 1.Kiến thức: -Trình bày được phương, chiều và công thức xác định độ lớn của lực lorenxơ -Nêu được các đặc trưng cơ bản chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều, biểu thức bán kính của vòng tròn quỹ đạo 2.Kỹ năng: -Vận dụng được quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực lorenxơ -Xác định được cường độ, phương, chiều của lực lorenxơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với đường sức của từ trường II.Chuẩn bị: -GV: TN khảo sát chuyển động của electron trong từ trường, các phiếu trắc nghiệm -HS: Ôn lại quy tắc bàn tay trái dùng để xác định chiều của lực điện từ III.Tổ chức các hoạt động dạy học: -Đặt vấn đề: Cực quang giống như một màn sáng huyền ảo ở trên cao tới vài trăm kilomét. Cực quang chỉ xảy ra tại những miền có quỹ độ lớn nguyên nhân của hiện tượng cực quang là do lực loren tác dụng lên các hạt mang điện HĐGV ND -GV giới thiệu dụng cụ TN và tiến hành TN. Đặt hiệu điện thế giữa hai cực khoảng 120V ta thấy có vệt sáng thẳng màu xanh bên trong bình thuỷ tinh và vệt sang phản xạ khi vệt sáng tới gặp thành bình. Cho dòng điện một chiều chạy qua vòng dây ta thấy vệt sáng thẳng bao giờ cũng bị uốn cong. Điều chỉnh dòng điện và cường độ 1A thì ánh sáng trong bình trở thành vòng tròn -Vì sao có vòng tròn sáng màu xanh? -HS Quan sát TN thảo luận theo nhóm đưa ra phương án trả lời +Do tác dụng nhiệt của dòng điện các electron phát ra từ sợi dây đốt va chạm với các phân tử khí trong bình làm phát quang. Vòng tròn sang là cho biết quỹ đạo của electron trong từ trường tức là từ trường tác dụng lực lên electron -GV Ngắt dòng điện qua vòng dây vệt sáng có quỹ đạo như thế nào? -HS Quỹ đạo của electron là vệt sáng thẳng không có vòng tròn vì electron không chịu sự tác dụng của lực từ do dòng điện trong vòng dây gây ra -GV Lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện gọi là lực gì ? -HS Là lực Lorenxơ -GV Giới thiệu hình vẽ 22.1 SGK -Hướng dẫn HS tìm ra kết quả: -Chú ý: Biểu thức mật độ dòng điện: j = I/S = noqov trong phần dòng điện trong các môi trường -Véctơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng quỹ đạo của electron một góc là bao nhiêu? -HS biến đổi toán học tìm công thức lực lorenxơ: -Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện: -Lực lorenxơ tác dụng lên mỗi hạt điện tích: f = F/ N -N = nothể tích dây = noSl -GV Quỹ đao của electron là đường tròn chứng toả lực loren tác dụng như thế nào? -HS Mặt phẳng quỹ đạo của electron vuông góc với vectơ cảm ứng từ do dòng điện trong vòng dây gây ra -HS Lực loren có phương vuông góc với vectơ vân tốc của electron và cảm ứng từ tại điểm khảo sát -GV Suy đoán lực loren và nguyên nhân gây ra lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện. Vì vậy có thể vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định lực loren? -Lực loren tác dụng lên hạt chuyển động trong từ trường theo phương vuông góc với đường sức từ có độ lớn xác định như thế nào? -HS suy đoán lực loren và án dụng quy tắc bàn tay trái xác định lực loren -Độ lớn của lực loren trong trường hợp này: f=qvB -Độ lớn lực loren: f=qvBsin -GV Nếu vector vận tốc làm thành với vectơ cảm ứng từ một góc thì độ lớn của lực loren được tính theo công thức nào? -GV Theo hình 22.5 SGK nếu chưa có từ trường thì quỹ đạo của elctron như thế nào? Vì sao? -HS Đường thẳng theo phương nằm ngang đã