Giáo án Vật lý 11 NC - Bài 27 - Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

Bài 27: PHƯƠNG VÀ CHIỀU CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN c&d I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Trình bày được phương của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện. - Phát biểu được quy tắc bàn tay trái và vận dụng được quy tắc đó. 2. Kĩ năng - 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. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm như hình 27.1 SGK.(hoặc bảng vẽ sẵn) - Dự kiến nội dung ghi bảng (HS tự ghi chép theo GV) 2. Học sinh: Ôn lại quy tắc bàn tay trái đã học ở lớp 9. III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Thời gian Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Ghi bảng 7’ 2’ 5’ 5’ 10’ 10’ Hoạt động 1: ổn định lớp, kiểm tra bài cũ : Từ trường Gọi 1 HS lên kiểm tra bài cũ. Đặt câu hỏi: 1. Khái niệm từ trường? Nêu tính chất cơ bản của từ trường? 2. Định nghĩa đường sức từ? Tính chất cơ bản của đường sức từ? 3. Câu hỏi phụ (nếu có) Nhận xét và cho điểm câu trả lời của HS Giới thiệu bài mới, ghi tựa bài lên bảng Bài 27: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện Hoạt động 2: Giới thiệuTN để xác định phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện: Dẫn dắt HS vào bài, gợi ý HS trả lời về cách xác định phương và chiều của lực từ. Đề ra phương án TN Giới thiệu dụng cụ TN như hình 27.1 Nêu mục đích của TN sẽ tiến hành. Khó có thể tiến hành TN với chỉ một đoạn dòng điện nên ta phải làm TN với khung dây. Chỉ cho HS thấy rằng, cạnh khung dây chịu tác dụng của lực từ (cạnh nằm ngang ở phía dưới) không đặt quá sâu vào bên trong NC hình chữ U nên dù làm TN với khung dây nhưng thật ra chỉ có lực từ tác dụng lên một cạnh của khung là đáng kể. Mặt phẳng khung dây được đặt vuông góc với đường sức từ của NC Bố trí TN hình 27.1, tiến hành TN, yêu cầu HS quan sát và đặt câu hỏi để HS chú ý vào TN: “Khi cho dòng điện chạy qua khung dây thì em thấy có điều gì thay đổi so với lúc đầu?” (gợi ý trả lời chú ý vị trí của khung dây) Nhận xét câu trả lời của HS + Vậy chứng tỏ điều gì đã xảy ra? Tiếp tục dẫn dắt HS qua phần 2 của bài xác định phương của lực từ. Hoạt động 3: Phương của lực từ tác dụng lên dòng điện Tiến hành TN lại và yêu cầu HS quan sát, đặt câu hỏi trọng tâm vào phần đang xét: + Vị trí của khung dây thay đổi cụ thể như thế nào? + Tại sao khung lại bị kéo xuống? + Qua tư thế của khung dây trong TN, ta có thể kết luận gì về phương của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện AB? GV nhận xét câu trả lời của HS sau đó kết luận như SGK. - Gọi một HS trả lời C1 Hoạt động 4: Tìm hiểu chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện - Gợi ý cho HS về chiều của lực từ, chiều của dòng điện, chiều của cảm ứng từ hay chiều của đường sức từ, sử dụng phép thử với bàn tay trái, yêu cầu HS phát biểu quy tắc xác định chiều của lực từ - Quy tắc bàn tay trái. - Nhận xét câu trả lời của HS. - Đưa hình ảnh quy tác bàn tay trái và nêu quy tắc bàn tay trái (SGK) Gọi một vài HS nhắc lại quy tắc Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà cho HS - Gọi HS phát biểu lại quy tắc bàn tay trái - Đưa ra một vài ví dụ về cách áp dụng quy tắc để xác định chiều của lực từ (nên mở rộng nhiều trường hợp) - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong SGK - Giao bài tập về nhà - Đọc trước bài mới Ổn định lớp, nghe câu hỏi của GV. HS1 trả lời câu hỏi Ghi tựa bài vào vở - Chú ý lắng nghe và trả lời các câu hỏi gợi ý của GV Ghi vào vở mục đích, phương án và dụng cụ TN. Quan sát thao tác của GV Quan sát thí nghiệm Trả lời câu hỏi: Vị trí của của khung dây thay đổi so với lúc chưa có dòng điện chạy vào Trả lời câu hỏi: Chứng tỏ khung dây đã chịu tác dụng của lực từ khi có dòng điện chạy qua khung dây Quan sát TN và trả lời Khi cho dòng điện chạy qua khung. Þ khung không bị lêch khỏi mặt phẳng thẳng đứng, chỉ bị kéo xuống. HS trả lời câu hỏi của GV: do lực từ tác dụng lên cạnh AB của khung. - HS đưa ra kết luận về phương của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện: phương thẳng đứng,là phương vuông góc với AB và cả với đường sức từ. * Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát. - HS trả lời theo yêu cầu của GV. Chú ý lắng nghe GV giảng HS phát biểu theo mình hiểu. - HS ghi nhớ. * Quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện. Khi đó ngón tay cái choãi ra 900 sẽ chỉ chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn. - HS phát biểu lại theo yêu cầu của GV Phát biểu quy tắc Áp dụng quy tắc theo hướng dẫn của GV - Trả lời câu hỏi trong SGK. - Ghi bài tập về nhà. Bài 27: PHƯƠNG VÀ CHIỀU CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN 1. Thí nghiệm xác định lực từ tác dụng lên dòng điện: TN hình 27.1 SGK Mục đích: Xác định phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện. Phương án: Cho dòng điện chạy qua khung dây để xác định phương và chiều tác dụng lên dòng điện Dụng cụ: SGK (treo bảng vẽ sẵn TN) Tiến hành TN 2. Phương của lực từ tác dụng lên dòng điện: Khung dây không bị lệch g F có phương thẳng đứng g vuông góc với đoạn AB và đường cảm ứng từ - Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát. 3. Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện Quy tắc bàn tay trái Quy tắc: SGK Ví dụ: B I I B