Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 54 - Từ trường trái đất

Tiết: 54 Ngày soạn: / /2013 BÀI 35: TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Mục tiêu Kiến thức: - Trả lời được các câu hỏi: - Độ từ thiên là gì? Độ từ khuynh là gì? Bão từ là gì? - Phân biệt được Từ cực của trái đất, sự khác nhau giữa các từ cực của trái đất và các địa cực. Kỹ năng: Giải thích sự định hướng kim nam châm trên mặt đất. Giải thích hiện tượng bão từ. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn và phương pháp thuyết trình và phương pháp trực quan. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. - Ôn lại từ trường của dòng điện tròn, tương tác từ. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Thế nào là hiện tượng từ trể? Trình bày chu trình từ trể? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Ở trên mắt đất kim nam châm của la ban luôn định hướng theo phương Bắc Nam. Từ giả thiết đó Gin bớt đã đưa ra giả thuyết coi trái đất như một nam châm không lồ. Hay nói cách khác Trái đất có từ trường và hôm nay chúng ta sẽ tìm hiều một số đặc điểm về từ trường của trái đất? Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về độ từ thiên, độ từ khuynh GV: Thông báo cho HS về khái niệm kinh tuyến từ GV: Kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý có trùng nhau không? HS trả lời(có thể có hai phương ánh: trùng hoặc không trùng) GV khẳng định cho HS: Từ cuối thế kỉ XV, người ta đã biết rằng, kim nam châm của la bàn không chỉ đúng mà lệch khỏi phương Bắc – Nam ( giớ thiệu hình 35.1 SGK) chứng tở kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý không hoàn toàn trùng nhau. GV: Đưa ra định nghĩa độ từ thiên và quy ước về dấu của D GV giới thiệu cho HS la bàn từ khuynh (hình 35.2), đưa ra định nghĩa độ từ khuynh và quy ước dấu cho HS 1. Độ từ thiên. Độ từ khuynh a. Độ từ thiên: - Các đường sức của từ trường Trái Đất nằm trên mặt đất gọi là các kinh tuyến từ - Đ/n: Góc lệch giữa kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý gọi là độ từ thiên (hay góc từ thiên), kí hiệu là D - Quy ước: Độ từ thiên ứng với trường hợp cực Bắc của kim la bàn lệch sang phía Đông là độ từ thiên dương D>0, ngược lại độ từ thiên âm D<0. b. Độ từ khuynh - Đ/n: Góc hợp bởi kim nam châm của la bàn từ khuynh và mặt phẳng nằm ngang gọi là độ từ khuynh (hay góc từ khuynh), kí hiệu là I. - Quy ước: I >0: cực bắc của kim nam châm nằm phía dưới mặt phẳng nằm ngang, ngược lại I<0. Hoạt động 2: Các từ cực của Trái Đất GV: Đường sức từ của Trái Đất có chiều như thế nào? Tại sao? GV: Từ cực nằm ở Nam bán cầu gọi là từ cực gì? GV: lưu ý cho HS: Tên gọi từ cực ở bán cầu Bắc là từ cực Bắc, từ cực ở Nam bán cầu là từ cực Nam là tên gọi theo thói quen, (có thể xem cách gọi tên ấy như một quy ước). GV nói thêm: Kết quả nghiên cứu cho thấy các từ cực của Trái Đất không cố định mà di chuyển, sự di chuyển này diễn ra rất chậm. 2. Các từ cực của Trái Đất - Trái Đất có hai địa cực: cực Bắc, cực Nam; ngoài ra còn có hai cực từ - Cực bắc của kim la bàn hướng về phía Bắc cực, cực Nam hướng về phía nam cực. - Chiều đường sức từ của Trái Đất là chiều Nam- Bắc - Cực từ nằm ở Nam bán cầu là từ cực Bắc, cực từ nằm ở Bắc bán cầu là từ cực Nam. Hoạt động 3: Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu GV cho HS biết: Các yếu tố của từ trường Trái Đất tại bất kì điểm nào trên Trái Đất luôn luôn biến đổi theo thời gian. Những biến đổi này xảy ra rất phức tạp: có những biến đổi xảy ra theo chu kì hàng thé kỉ, có những biến đổi xảy ra theo mùa, theo ban ngày và ban đêm. Tuy nhiên, đó là các biến đổi có tính địa phương. Khi các biến đổi này có quy mô toàn cầu thì người ta gọi là bão từ. 3. Bão từ - Tại một nơi cố định, các yếu tố của từ trường Trái Đất (cảm ứng từ, độ từ thiên, độ từ khuynh) có những biến đổi theo thời gian. Nếu những biến đổi này xảy ra hầu như cùng một lúc trên toàn cầu thì gọi là bão từ. - Có hai loại: bão từ mạnh, bão từ yếu. - Đa số những cơn bão từ yếu thường xảy ra trong thời gian ngắn, ngược lại có những cơn ão từ mạnh kéo dài đến hàng chục giờ, thậm chí vài ngày. - Bão từ mạnh thường chỉ xuất hiện trong thời gian hoạt động mạnh của Mặt Trời, ảnh hưởng rất đáng kể đến liên lạc vô tuyến trên hành tinh. Củng cố: Câu 1: Một kim nam châm ở trạng thái tự do, không đặt gần các nam châm và dòng điện. Nó có thể nằm cân bằng theo bất cứ phương nào. Kim nam châm này đang nằm ở đâu? A. địa cực từ. B. chí tuyến bắc C. xích đạo. D. chí tuyến nam Câu 2: Nhận xét nào sau đây không đúng về từ trường Trái Đất? A. Từ trường Trái Đất làm trục của các nam châm thử tại trạng thái tự do định vị theo phương bắc nam. B. Cực từ của Trái Đất trùng với địa cực của Trái Đất. C. Bắc cực từ gần địa cực Nam D. Nam cực từ gần địa cực Bắc. Câu 3: Phát biểu nào sau đây là SAI: A. Có độ từ thiên là do các cực từ của trái đất không trùng với các địa cực. B. Độ từ thiên và độ từ khuynh phụ thuộc vào vị trí địa lí. C. Bắc cực có độ từ khuynh dương, nam cực có độ từ khuynh âm. D. Bắc cực có độ từ khuynh âm, nam cực có độ từ khuynh dương. 5. Dặn dò * Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài, câu 1,2,3 phần bài tập. * Đọc phần có thể em chưa biết Bài mới: “Bài tập về lực từ” Chuẩn bị các bài tập ví dụ 1, 2, 3 SGK. Làm các bài tập 4. 58, 4.59