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

Tiết 54 TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT I. 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. II. CHUẨN BỊ 1. GV - La bàn, tranh vẽ phóng to hình 35.1, 35.2, 35.3 SGK 2. HS: đọc trước bài học ở nhà III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG Kiểm tra bài cũ 1) Cho một điểm M không nằm trên dòng điện thẳng. Vẽ một đường sức từ đi qua M, có thể vẽ được bao nhiêu đường sức đi qua M ? 2) Vẽ một số đường sức từ trong mặt phẳng chứa trục của ống dây mang dòng điện ? 3) Hãy vẽ một ống dây có dòng điện chạy qua, cần chĩ rõ chiều của dòng điện trong các vòn g dây ? Hoạt động 1: Tìm hiểu về độ từ thiên, độ từ khuynh Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - Gv dung lời dẫn đầu bài như SGK để vào bài mới. - GV thông báo cho HS về khái niệm kinh tuyến từ + Các đường sức của từ trường Trái Đất nằm trên mặt đất gọi là các kinh tuyến từ - Đặt câu hỏi, yêu cầu HS trả lời: + Kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý có trùng nhau không? - 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 khuynh và quy ước về dấu của D + Đ/n: SGK + 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. - 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 + Đ/n: SGK +I >0: cực bắc của kim nam châm nằm phía dưới mặt phẳng nằm ngang, ngược lại I<0. - HS chú ý theo dõi, ghi nhận kiến thức. - HS trả lời(có thể có hai phương ánh: trùng hoặc không trùng) -HS ghi vào vở 90 45 45 90 45 90 - HS chú ý theo dõi, ghi nhận kiến thức 1. Độ từ thiên. Độ từ khuynh a. Độ từ thiên: 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, ngược lại độ từ thiên âm b. Độ từ khuynh 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. Đ cực Bắc kinh tuyên đ .lý N Xích đạo S Địa cực Nam Hoạt động 2: Các từ cực của Trái Đất Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - Trái Đất là một nam châm khổng lồ có hai từ cực, hai cực địa lý là cực Bắc và cực Nam. - Cực bắc của kim la bàn hướng về phía Bắc cực, cực Nam hướng về phái nam cực. - Đăt câu hỏi: + Đường sức từ của Trái Đất có chiều như thế nào? Tại sao? + 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). - Giới thiệu vị trí các từ cực của Trái Đất thông qua hình hình 35.3 SGK - Đặt câu hỏi: Các từ cực Trái Đất có trùng với các địa cực của nó không? Vì sao? - GV nói thêm: Kết quả nghiên cứu cho thấy các từ lực của Trái Đất không cố định mà di chuyển, sự di chuyển này diễn ra rất chậm. - HS trả lời: + Chiều Nam- Bắc vì có đường sức từ trường của Trái Đất là những đường cong khép kín nên chiều đường sức phải đi vào cực Nạm và đi ra cực Bắc. + Cực bắc - HS trả lời: Không, vì các kinh tuyến từ không trùng với các kinh tuyến địa lý 2. Các từ cực của Trái Đất - Trái Đất có hai địa cực: cực Bắc, cực Nam; ngoài ra còn có hai cực từ - 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: Tìm hiểu bão từ Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung - 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. - Có hai loại bão từ: + Bão từ mạnh: kéo dài hàng chục giờ + Bão từ yếu: thời gian bão rất ngắn, có lúc vài giây + 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. - HS chú ý theo dõi để có thể trả lời được câu hỏi bão từ là gì và các hiện tượng xảy ra của 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 lag 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. Hoạt động 4: Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ về nhà Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trong SGK Về nhà giải các bài tập trong SGK và sách bài tập để chuẩn bị cho tiết Bài tập