Giáo án Vật lý 11 - Tiết 51: Lực Lo-ren-xơ

Tiết: 51 LỰC LO-REN-XƠ I. MỤC TIÊU - Trình bày được phương của lực Lo-ren-xơ, quy tắc xác định chiều của lực Lo-ren-xơ, công thức xác định độ lớn của lực Lo-ren-xơ. - Xác định được đô lớn, 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 từ của một từ trường đều. II. CHUẨN BỊ 1. GV :- Bộ thí nghiệm về chuyển động của electron trong từ trường, (đoạn phim thí nghiệm chuyển động của electron trong từ trường hay thí nghiệm chứng minh trên máy tính). III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm chuyển động của electron trong từ trường Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - Gv giới thiệu thiết bị thí nghiệm (nếu có), tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát và nhận xét.(nếu kg có thì cho HS xem phim về chuyển động của electron trong từ trường). - Cho biết vòng tròn sang trong bình cho biết quỹ đạo chuyển động của e. - Hỏi: Nhận xét về quỹ đạo chuyển động của electron trong từ trường?chứng tỏ điều gì? - Cho biết nhiều thí nghiệm khác cũng chứng tỏ rằng từ trường chẳng những tác dụng lực lên electron mà nó cũng tác dụng lên bất kì hạt mang điện nào chuyển động trong nó. - HS quan sát và rút ra nhận xét: + xuất hiện một vòng tròn sang màu xanh nằm trong mặt phẳng vuông góc với đường sức từ của vòng dây Hem- hôn - HS nhận xét: + electron không chuyển động thẳng mà chuyển động tròn chứng tỏ từ trường tác dụng lên electron. 1. Thí nghiệm: SGK KL: Trong từ trường electron không chuyển động thẳng mà chuyển động tròn chứng tỏ từ trường tác dụng lực lên electron. - Nhiều thí nghiệm khác chứng tỏ, từ trường tác dụng lên bất kì hạt mang điện chuyển động trong nó. Hoạt động 2: Xác định phương, chiều, độ lớn của lực Lo-ren-xơ Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - Đưa ra định nghĩa lực Lo-ren-xơ cho HS (có thể gợi lại để HS phân biệt lực từ tác dụng lên hạt mang điện là lực Lo-ren-xơ, còn lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện là lực Am-pe) - Hỏi: Từ thí nghiệm trên, phương của lực Lo-ren-xơ như thế nào?(Lưu ý cho HS trong thí nghiệm: vòng dây nằm trong mặt phẳng thẳng đứng nên các đường sức từ của vòng dây là các đường nằm ngang; quỹ đạo của electron là quỹ đạo phẳng, mặt phẳng quỹ đạo là mặt phẳng thẳng đứng, vậy mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với đường sức từ và quỹ đạo của electron là quỹ đạo tròn) - GV: Ta biết dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện, lực Lo-ren-xơ là lực từ tác dụng lên các hạt mang điện nên lực từ tác dụng lên đoạn dây bằng tổng các lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt electron tạo thành dòng điện. Vậy chiều của lực Lo-ren-xơ có thể được xác định dựa trên quy tắc nào? - GV làm rõ cho hs: Chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích dương cùng chiều với lực từ tác dụng lên dòng điện, tác dụng lên điện tích âm thì có chiều ngược lại - GV thông báo các công thức tính lực Lo-ren-xơ - Ghi vào vở - HS suy nghĩ trả lời câu hỏi: + ^ , ^ nên ^ - HS trả lời: Quy tắc bàn tay trái - HS ghi nhớ - HS ghi nhớ + ^ : f = |q|vB + (,) = α : f = |q|vBsinα 2. Lực Lo-ren-xơ ĐN: SGK a. Phương của lực Lo-ren-xơ: phương ^ với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc của hạt mang điện và vectơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát. b. Chiều của lực Lo-ren-xơ: - Xác định bằng quy tắc bàn tay trái - Chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích dương cùng chiều với lực từ tác dụng lên dòng điện, tác dụng lên điện tích âm thì có chiều ngược lại c. Độ lớn lực Lo-ren-xơ: + ^ : f = |q|vB + (,) = α : f = |q|vBsinα f = q vBsinα Chiều của lực Lo-ren-xơ ( suy ra từ quy tắc bàn tay trái ) Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích dương thì cùng chiều với lực từ tác dụng lên dòng điện. lực Lo-ren-xơ tác dụng lên điện tích âm thì ngược chiều với lực từ tác dụng lên dòng điện. B v B v f f q > 0 q < 0 Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của lực Lo-ren-xơ Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - Trình bày về sự lái tia điện tử trong ống phóng điện tử cho HS (so sánh với lái tia điện tử bằng điện trường) - HS theo dõi GV trình bày và nghiên cứu thêm trong SGK. L M N 3. Ứng dụng của lực Lo-ren-xơ: SGK 2 N A M 2’ 1’ A: dây đốt Sự tạo ra chùm tia điện tử Hoạt động 3: Củng cố và ra bài tập về nhà Hoạt động của thầy Hoạt động của trò - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài, câu 1,2 phần bài tập.- Giao bài tập về nhà: trả lời được các câu hỏi 1,2,3,4/160; làm các bài tập 3, 4/161 - HS trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của GV. - HS làm theo yêu cầu của GV. - Ghi bài tập về nhà.