Giáo án Vật lý 11 - Nội dung bám sát - Học kì II - Lê Đình Bửu

Tiết ppct 18 + 19 BÀI TẬP LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố và khắc sâu các kiến thức trọng tâm về lực từ, cảm ứng từ của dòng điện; 2. Kĩ năng: Vận dụng các công thức về lực từ, cảm ứng từ để giải một số bài toán định lượng cơ bản liên quan; 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh kĩ năng phân tích, tính toán nhằm phát triển tư duy vật lý cho học sinh. B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thông: 1.nêu quy ước chiều của từ trường; 2.nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn chứa dòng điện. 3.Nhắc lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *học sinh tái hiện lại toàn bộ kiến thức bài học một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh bổ sung, hoàn thiện từng câu trả lời. *Học sinh tái hiện lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực: Ba lực đó phải đồng phẳng, đồng quy, hợp lực bằng 0. *Học sinh tiếp thu, nhân thức mục tiêu của tiết học Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh đọc đề bài tập 20.8/SBT *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải. *Giáo viên định hướng: +Chọn hướng từ trường; +Xác định hướng của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây; +Xác định độ lớn của các lực thành phần tác dụng của khung dây. +Lập luận để khẳng định hợp lực tác dụng lên khung dây bằng 0. + M N *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây dẫn thẳng dài MN = l, khối lượng của một đơn vị dài là r = 0,04kg/m. Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ, hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,04T có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dây treo và MN (hình vẽ). 1.Muốn cho lực căng của dây bằng không thì dòng điện chạy qua MN phải có chiều như thế nào và cường độ là bao nhiêu? 2.Cho MN = 25cm, dòng điện có chiều từ N đến M, và cường độ I = 16A. Tính lực căng của dây treo. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Điều kiện cân bằng của đoạn dây; +Đề cho = 0 => ? +Lập luận để biết được chiều của lực từ => chiều của dòng điện; +Lập luận để tìm độ lớn của cường độ dòng điện chạy trong mạch. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một thanh đồng có chiều dài l = 5cm và có khối lượng m = 5g được treo bởi hai dây mảnh có cùng chiều dài, thanh nằm ngang. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ thẳng đứng, hướng lên, với B = 0,5T. Tính góc lệch a của dây treo hợp với phương thẳng đứng khi cường độ dòng điện chạy qua thanh là I = 2A. *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả; *Giáo viên định hướng: +Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn đứng yên; +Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu cầu bài toán; *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ sung hoàn thiện bài giải; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân bằng của một đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ trường có phương vuông góc với các đường sức. *Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập 3: Một thanh có chiều dài l = 20cm, khối lượng m = 10g được treo nằm ngang bởi hai dây mảnh, khối lượng không đáng kể, hệ thống đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ thẳng đứng. Khi cho dòng điện có cường độ I đi qua thanh thì hai dây treo lệch so với phương thẳng đứng một góc a = 30o. Cho biết độ lớn của cảm ứng từ là B=0,14T, tính cường độ dòng điện chạy qua thanh. *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả; *Giáo viên định hướng: +Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn đứng yên; +Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu cầu bài toán; *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ sung hoàn thiện bài giải; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân bằng của đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ truờng đều. *Học sinh đọc đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận theo định hướng của giáo viên, từ đó tìm được phương pháp giải bài toán Bài giải 1.Dùng quy tắc bàn tay trái xác định phương chiều cuả , , , như hình vẽ: =- ; = - Độ lớn: F1= F3 = BI.l1sin90o = 0,15N F2= F4= BI.l2sin90o = 0,1N -Nếu từ trường có chiều từ ngoài vào thì kết quả tương tự. 2. Hợp lực tác dụng lên toàn bộ khung dây được xác định: = , , , = *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải bài toán; 1.tìm chiều và độ lớn của dòng điện chạy trong dây dẫn; +Các lực tác dụng lên đoạn dây: , ,2 +Điều kiện cân bằng của đoạn dây dẫn: + +2= 0 Theo đề: = 0 => + = 0 => lực từ có hướng từ dưới lên; Ta áp dụng quy tắc bàn tay trái, tìm ra được chiều của dòng điện thoả mãn điều kiện bài toán là chiều từ M đến N. Khi đó ta có: F = P BIl = mg BIl =rlg => I = = 10A. 2. Tìm lực căng dây treo: Ta phân tích các lực tác dụng: Trọng lực , và lực từ theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2. Điều kiện cân bằng của thanh MN: + +2= 0 => T = (mg+BIl) = l(rg+BI) = 0,13N *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Học sinh nhận xét, bổ sung. *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên; Lược giải: *Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực , và lực từ theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2. Điều kiện cân bằng của thanh MN: + +2= 0 + 2 2 *Từ hình vẽ ta suy ra: tana = Thay các giá trị vào ta tìm được: tana = 1 => a = 45o. *Đại diện nhóm lên trình bày bài giải; *Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp; *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên; Lược giải: *Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực , và lực từ theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2. Điều kiện cân bằng của thanh MN: + +2= 0 + 2 2 *Từ hình vẽ ta suy ra: F = Ptana BIl = mgtana => I = Thay các giá trị vào ta tìm được: I = 2A *Đại diện nhóm lên trình bày bài giải; *Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ............ E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG .......... Tiết 20 BÀI TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng gây ra tại điểm M, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm vòng dây, trong ống dây gây ra tại điểm bên trong ống. 2. Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức tìm độ lớn của từ trường, lực từ để giải một số bài toán cơ bản và nâng cao. 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học sinh trả lời nhằm tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống: 1.Nêu đặc điểm của vector cảm ừng từ do dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M. 2.Nêu đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm O. 3.Nêu đặc điểm của từ trường trong ống dây, và đặc điểm của vector cảm ứng từ tại điểm bên trong ống dây? *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện câu trả lời; *Giáo viên đánh giá và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. 1.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài gây ra tại M: BM = 2.10-7 2.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện trong dây dẫn có dạng uốn tròn: Bo = 2p.10-7 3. Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M bên trong ống dây: B = 4p.10-7nI =4p.10-7I. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung bài học. Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí có dòng điện với cường độ I=5A chạy qua. 1.Tính độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại M cách dây dẫn 2cm. 2. Tại điểm N trong không gian chứa từ trường, có cảm ứng từ BN = 10-6T. Tìm khoảng cách từ điểm N đến dây dẫn. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải. *Giáo viên định hướng: +Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M? +Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1) +Có BN = > ON =>? như thế nào *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên nhận xét và cho điểm *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một dòng điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí. 1. Xác định vector cảm ứng từ do dòng điện trong dây dẫn gây ra tại điểm M cách dây dẫn 10cm. 2. Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá trị đã tính ở câu 1. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải. *Giáo viên định hướng: +Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M? +Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1) +Có BN = > ON =>? +Tập hợp các điểm N cách đều dây dẫn một đoạn rN có đặc điểm gì? *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một ống dây thẳng có chiều dài 20cm gồm 5000 vòng quấn theo chiều dài ống. Cường độ dòng điện chạy qua ống dây là 0,5A. 1.Tính cảm ứng từ khi ống dây được đặt trong không khí; 2.Nếu trong lòng ống dây được đưa vào một lõi sắt non, có độ từ thẩm m=80000H/m, thì cảm ứng từ trong ống dây là bao nhiêu? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải. *Giáo viên định hướng: +Đặc điểm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại điểm M bên trong ống dây? +Giáo viên lưu ý: Từ trường bên trong ống dây là từ trường đều, vector cảm ứng từ tại một điểm bên trong ống dây có phương trùng với trục ống dây, chiều tuân theo quy tắc nam thuận - bắc ngược (hoặc quy tắc cái đinh ốc 2) +khái niệm về độ từ thẩm *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. Bài giải: 1.Tính BM =? Từ công thức tính cảm ứng từ do dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra: BM = 2.10-7 = 5.10-5(T) 2.Tìm rN = ? Ta có: =>rN = rM = 1m; *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả *học sinh nhận xét, bổ sung. *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. Bài giải: 1. Vector cảm ứng từ do dòng điện trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M có: +Điểm đặt: Tại M; + Hướng: Như hình vẽ; +Độ lớn: BM = 2.10-7 = 4.10-5(T); + 2. Tìm tập hợp những điểm N? Tương tự, ta có: =>rN = rM = 5cm. Vậy, quỹ tích những điểm N là một mặt trụ thẳng đứng dọc trục dây dẫn dài vô hạn, có tâm là tại dây dẫn, bán kính rN = 5cm. *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả *học sinh nhận xét, bổ sung. Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. Bài giải: 1. Tính độ lớn cảm ứng từ tại một điểm ở trong lòng ống dây: B = 4p.10-7.I = 1,57.10-2T 2.Cảm ứng từ trong ống dây khi đưa vào trong ống một lõi sắt non có độ từ thẩm m=8000H/m: B’=mB = 125,6T. *Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả thảo luận; *Học sinh nhận xét và bổ sung; *Học sinh ghi nhận khái niệm về độ từ thẩm. Học sinh khắc sâu kiến thức. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp. Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ........ E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ........ Tiết 21 BÀI TẬP LỰC LO RENTZ A.MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1.Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa lực Lorentz và đặc điểm của vector lực Lorentz tác dụng lên điện tích điểm; 2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng thành thạo kiến thức về lực Lorentz để xác định phương, chiều và độ lớn của lực Lorentz, vận dụng được biểu thức tìm bán kính quỹ đạo của hạt mang điện trong từ trường khi hạt chuyển động theo phương vuông góc với các đường sức từ. 3.Giáo dục: Rèn luyện học sinh kĩ năng tính toán, phân tích nhằm phát triển tư duy vật lí. B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi, yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời. 1.Nêu định nghĩa Lực Lorentz? 2.Nêu đặc điểm của lực Lorentz tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường. 3.Viết công thức tìm bán kính quỹ đạo của điện tích điểm chuyển động trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống, để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. 1.Là lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động; 2.+Điểm đặt: Tại điện tích đang xét; + Phương: Vuông góc với mp() + Chiều: Tuân theo quy tắc bàn tay trái. + Độ lớn: f = vBsina 3.R = Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một electron đang chuyển động với vận tốc thì bay vào vùng từ trường đều có cảm ứng từ theo phương hợp với đường cảm ứng từ một góc a. Xác định quỹ đạo của electron chuyển động trong từ trường đều trong hai trường hợp sau: 1. a = 0o; 2. a = 90o. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; 1.Khi a = 0o => ? 2. a = 90o =>? *Vận dụng quy tắc bàn tay trái, chứng tỏ quỹ đạo của electron là đường tròn, và lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả hai trường hợp; *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán có dạng tương tự. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một electron chuyển động với vận tốc vo = 107m/s thì bay vào vùng từ trường đều theo hợp với vector cảm ứng từ một góc a = 30o. Tính lực Lorentz tác dụng lên electron, biết độ lớn của cảm ứng từ là B = 1,2T. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một hạt mang điện tích q = 4.10-10C chuyển động tròn đều trong từ trường đều với vận tốc v = 2.105m/s. Biết mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường cảm ứng từ, lực Lorentz tác dụng lên điện tích có độ lớn F = 4.10-5 N, tính độ lớn của cảm ứng từ . *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 2000V, sau đó bay vào vùng có từ trường đều theo phương vuông góc với các đường cảm ứng từ. Biết B = 10-3T. 1.Xác định bán kính quỹ đạo của electron; 2. Tìm chu kì chuyển động tròn đều của electron. Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz => quỹ đạo chuyển động của các electron; +Tái hiện lại định lí động năng để tìm biểu thức tìm v +vận dụng tìm biểu thức tính bán kính quỹ đạo. *Mối liên hệ giữa vận tốc dài và chu kì quay trong chuyển động tròn đều? => T = ? +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán liên quan đến Lực Lorentz *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải 1. Trường hợp: a = 0o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F = eBvsina = 0. Vậy khi electron (hay điện tích nói chung) chuyển động dọc theo đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng của lực Lorentz. Nếu không có ngoại lực nào tác dụng thì hạt sẽ chuyển động thẳng đều. 2. Trường hợp: a = 90o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F = eBv (1) Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định hướng của lực Lorentz, ta thấy nghĩa là luôn tiếp tuyến với quỹ đạo, do vậy quỹ đạo của hạt mang điện (trong trường hợp này là electron) là quỹ đạo tròn, và trạng thái chuyển động là trạng thái chuyển động tròn đều, và lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm. Theo định luật II Newton: F = maht = m (2) Từ (1) và (2) ta suy ra: eBv = m => r = *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp. *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên electron: F = evBsina = 1,6.10-19.107.1,2.0,5 = 9,6.10-13N *học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên điện tích q: F = qvB => B = = 0,5T; *học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải 1. Tìm r =? Chuyển động của electron là chuyển động tròn đều. => evB = m (1) Theo định lí về độ biến thiên động năng: mv2 = eU(2) Từ (1) và (2), ta suy ra: r = . Mặt khác từ (2), suy ra: v = => r = » 15.10-2m = 15cm. 2. Tính chu kì chuyển động tròn đều của electron: Từ công thức của chuyển động tròn đều: v = r. Mặt khác ta có: r = => T = » 3,37.10-8s Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập Tiết 22 BÀI TẬP VỀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG A.MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1.Kiến thức: Củng cố khắc sâu khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, khái niệm về suất điện động cảm ứng, cách xác định chiều của dòng điện cảm ứng. 2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng để xác định độ lớn, vận dụng được định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng. 3.Giáo dục: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, kĩ năng phân tích tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý. B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ của học sinh: 1.Nêu định nghĩa và viết biểu thức từ thông qua khung dây khép kín; 2.Nêu định nghĩa về hiện tượng cảm ứng điện từ? 3.Phát biểu nội dung định luật Lenz? *Giáo viên lưu ý: + Khi B tăng: ; + Khi B giảm: *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện kiến thức và cho điểm. 4.Biểu thức tính suất điện động cảm ứng? *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: 1.F = BScosa, trong đó a = () a S Trong đó là pháp tuyến của diện tích S *Đơn vị từ thông là Webe (Wb). 2.Khi có sự biến thiên của từ thông qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng, hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ;Suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng. 3. Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông mà nó sinh ra chống lại từ thông sinh ra nó. 4.E = -N; về mặt độ lớn: E = N *Học sinh tiếp thu, nhận thức vấn đề và hình thành ý tưởng nghiên cứu. Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một vòng dây (C) có diện tích S = 100cm2 đặt trong từ trường có vector cảm ứng từ hợp với pháp tuyến một góc a = 60o (hình vẽ). Cho biết tốc độ biến thiên cảm ứng từ là = 0,2 (T/s), điện trở của vòng dây là R = 0,25W. Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp: 1. B tăng; 2. B giảm. *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính từ thông; +vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng +Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng; +Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện cảm ứng +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một vòng dây có đường kính 10cm, điện trở của vòng dây là R = 0,2W. Biết vector cảm ứng từ hợp với pháp tuyến một góc a = 60o (hình vẽ). Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây trong các trường hợp sau: 1. Trong thời gian Dt = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ 0,4T đến giá trị bằng 0; 2.Trong thời gian Dt = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ B1 =0,5T đến B2 = 0,2T; 3. Trong thời gian Dt = 0,02s, từ thông tăng đều từ B1= 0,1T đến B2 = 0,5T; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính từ thông; +vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng + Vận dụng tìm biểu thức tìm độ biến thiên của từ thông +Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng; +Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện cảm ứng +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *