Giáo án Vật lý 11 - Tự chọn - Nâng cao

Chủ đề 1 : TỤ ĐIỆN – GHÉP TỤ ĐIỆN THÀNH BỘ (3 tiết) Tiết 1,2. TỤ ĐIỆN , GHÉP TỤ ĐIỆN Ngày soạn : 24/8/2008 I.Mục tiêu : - Nêu được định nghĩa tụ điện phẳng , điện dung của tụ điện phẳng , đơn vị điện dung - Viết được công thức tính điện dung của tụ điện phẳng , hiểu được sự phụ thuộc của điện dung vào các yếu tố - Phân biệt được 2 cách ghép tụ điện , viết được công thức tính điện tích , điện dung và hiệu điện thế của bộ tụ ghép nối tiếp và song song . - Vận dụng các kiến thức trên để giải các bài tập về tịu điện và ghép tụ điện II. Tiến trình dạy học Hoạt động của GV và HS Nội dung cơ bản GV: Yêu cầu HS Nêu định nghĩa tụ điện Viết công thức tính điện dung của tụ điện . Nêu đơn vị của điện dung , đổi đơn vị Viết công thức tính điện dung của tụ điện phẳng Gọi tên các đại lượng trong công thức . Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào các yếu tố nào ? GV: Yêu cầu HS Nêu 2 cách ghép tụ điện , vẽ sơ đồ Viết công thức tính điện tích , hiệu điện thế và điện dung của bộ tụ trong mỗi trường hợp . So sánh điện dung của bộ tụ với điện dung của mỗi tụ trong từng trhợp I. Lý thuyết 1.Tụ điện , điện dung của tụ điện Điện dung của tụ điện : Đơn vị của điện dung C là F 1μF = 10-6 F ; 1nF = 10-9F 1pF = 10-12F Điện dung của tụ điện phẵng C = S(m2) là phần diện tích đối diện giữa hai bản, d(m) là khoảng cách giữa hai bản e là hằng số điện môi của chất điện môi chiếm đầy giữa hai bản. 2 .Ghép tụ điện a.. Bộ tụ điện mắc nối tiếp q = q1 = q2 = = qn U = U1 + U2 + + Un b.. Bộ tụ điện mắc song song U = U1 = U2 = = Un q = q1 + q2 + + qn C = C1 + C2 + + Cn Hướng dẫn bài 1 : Yêu cầu HS đổi đơn vị Aùp dụng công thức tính điện dung của tụ phẳng C = 5.10-9F Tính hiệu điện thế cực đại của tụ Umax = E. d Tính điện tích cực đại của tụ Qmax = C. Umax Đáp số ( 6.103V; 3.10-5C) Hướng dẫn bài 2 Tính điện tích của tụ Q = C.U Tính điện dung khi nhúng vào điện môi C’ = C/e Tính hiệu điện thế của tụ khi nhúng trong điện môi ĐS( 1000 pF; 2500 V) Hướng dẫn giải bài 3 Yêu cầu HS xác định cách ghép các tụ Tính C12 , tính điện dung của bộ tụ Xác định U = U1 = U12 .Tính q1, q12 = q1= q2 Hướng dẫn giải bài 4 Yêu cầu HS xác định cách ghép các tụ [((C1 nt C2 )// C3 ) nt C4 ]//C5 Yêu cầu HS tính điện dung của bộ tụ Xác định hiệu điện thế U = U5 = U1234 U3 = U12 = U123. Q4 = Q123 ; Q1= Q2 Hướng dẫn bài 5. a. hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ = U2max điện tích cực đại của bộ tụ Qmax = C.Umax = 9.10-3C b. tính điện tích max của 2 tụ Qmax = Q1max= 4.10-3C Tính hiệu điện thế cực đại Umax = Qmax/ C = 600V B. BÀI TẬP: Bài 1: Hai bản của tụ điện phẳng cĩ dạng hình trịn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là khơng khí. Cĩ thể tích cho tụ điện đĩ một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện khơng bị đánh thủng. Biết cđđt lớn nhất mà khơng khí chịu được là 3.106 V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? Bài 2: Một tụ điện khơng khí cĩ C=2000 pF được mắc vào 2 cực của nguồn điện cĩ hđt là U=5000V .Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nĩ chìm hẳn vào một điện mơi lỏng cĩ hằng số điện mơi e =2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ C1 C2 C3 Bài 3: Cho bộ tụ C1=0,25; C2=1 C3=3 U= 12V Tính điện dung của bộ tụ Điện tích của mỗi tụ Bài 4: Cho bộ tu ïC1=C3=C5=1 C2= 4; C5= 1,2. U= 30V Tính điện dung của bộ tụ và điện tích mỗi tụ + - C5 C3 C1 C4 C2 Bài 5. Hai tụ điện có ghi 10 μF-400V ; 20 μF-300V mắc thành bộ . Tính hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ và điện tích cực đại của bộ tụ a. Hai tụ mắc song song b. Hai tụ mắc nối tiếp Tiết 3 NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG Ngày soạn : 10/11/2008 I. Mục tiêu : - Hiểu , vận dụng công thức năng lượng điện trường - Hiểu điện trường có năng lượng, năng lượng tụ là năng lượng trong tụ điện đó. Mật độ năng lượng điện trường được xác định qua bình phương của cường độ điện trường- - Vận dụng công thức tính năng lượng điện trường II. Tiến trình dạy học : Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng Yêu cầu HS : Viết biểu thức tính năng lượng điện trường của tụ điện Viết biểu thức năng lượng điện trường của tụ điện phẳng Viết công thức tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện Nêu đơn vị các đại lượng trong các biểu thức A.LÝ THUYẾT Năng lượng điện trường trong tụ điện W = QU = = CU2 Năng lượng điện trường của tụ điện phẳng ; V = S.d Mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện w = Hướng dẫn giải bài 1 Cb = C/5 ; W = Cb U2b ® Ub = 10000V ® U = 100000/5 = 20 V Hướng dẫn bài 2 . Aùp dụng Định luật bảo toàn điện tích a. Sau khi nối các bản cùng dấu q = q1+ q2 = C1U1 + C2U2 C = C1 + C2 U1s = U2s = U = q/ C = 166,7 V Nhiệt lượng tỏa ra sau khi nối W = C U2 - C1 U21 - C2 U22 = 0,02 J b) Khi các bản trái dấu của hai tụ điện được nối với nhau Ta có q = q2 – q1 C = C1 + C2 U = U’1 = U’2 = = 100V Hướng dẫn giải bài 3 a. ghép song song : Umax = Umax1 = 500V ; C = C1 + C2 = 16 μF W = C U2 = 0,004J b. ghép nối tiếp : q max = qmax2 = 3600μC ; C = = 4(mF) W = = 1,62 J B. BÀI TẬP Bài 1. Năm tụ điện giống nhau, mỗi tụ cĩ điện dung là C= 0,2 mắc nối tiếp nhau. Bộ tụ cĩ năng lượng là W = 2.10-4J. Tính hiệu điện thế của mỗi tụ. Bài 2 . Cĩ 2 tụ điện, tụ điện 1 cĩ điện dung C1=1 tích điện đến hđt U1=100 V; tụ điện 2 cĩ điện dung C2= 2 tích điện đến hđt U2=200 V . a.Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối và nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản . b. Nối các bản tích điện trái dấu với nhau. Tính hiệu điện thế mỗi tụ điện sau khi nối Bài 3. Hai tụ điện có ghi 6μF-500V ; 12μF-300V . Tính Năng lượng tối đa mà bộ tụ tích lũy được khi 2 tụ a.ghép song song b.ghép nối tiếp Chủ đề 2 : ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN VÀ MÁY THU ĐIỆN (2 tiết) Tiết 4, tuần ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CÓ MÁY THU ĐIỆN Ngày soạn : 12/11/2008 I. Mục tiêu : - Viết được công thức tính định luật Oâm cho đoạn mạch chứa máy thu điện , công suất tiêu thụ và hiệu suất của máy thu điện - Vận dụng để giải một số bài tập cơ bản về máy thu điện II. Tiến trình dạy học : Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi : Có các loại máy thu điện ? gọi tên Máy thu điện là gì ? Viết công thức tính suất phản điện của máy thu điện , nêu tên các đại lượng trong công thức Cho biết chiều dòng điện chạy qua máy thu ? Viết biểu thức định luật Ôm ch đoạn mạch chứa máy thu điện , nêu tên các đại lượng trong công thức . Viết biểu thức tính công và công suất tiêu thụ điện , hiệu suất của máy thu điện ? nêu tên các đại lượng trong công thức A.LÝ THUYẾT 1. Máy thu điện Có hai loại dụng cụ tiêu thụ điện thường gặp là dụng cụ toả nhiệt và máy thu điện. Máy thu điện là dụng cụ tiêu thụ điện mà phần lớn điện năng được chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác nhiệt năng. Mỗi máy thu diện có một suất phản điện E p và một điện trở trong rp, với E p = . Trong đó A là phần điện năng được chuyển hoá thành năng lượng, không phải là nhiệt năng khi có điện lượng q chuyển qua máy thu điện. 2. Định luật Ôm cho đoạn mạch có máy thu Dòng điện qua máy thu điện đi từ cực dương sang cực âm của máy thu Cường độ dòng điện qua máy thu điện : I = Với U là hiệu điện thế giữa hai cực của máy thu. 3. Công suất điện tiêu thụ của máy thu Điện năng tiêu thụ trên máy thu trong thời gian t : Atp = E pI t+ rpI2t. Công suất tiêu thụ điện của máy thu điện : P = E pI + rpI2 4. Hiệu suất của máy thu điện H = = 1 - Hướng dẫn giải bài 1 a) Công suất điện tiêu thụ và hiệu suất của máy P N = rpI2 => I = = 0,5(A) Công suất tiêu thụ : P = UI = 12.0,5 = 6(W) Hiệu suất : H = 1 - = 1 - = 0,75 b) Cường độ dòng điện và suất phản điện của máy thu U’.I’ = Ep,I’ + rp.I’2 12,6.I’ = 5,4 + 6.I’2 => 6I’2 -12,6I’ + 5,4 = 0 Giải ta có I’ = 0,6A và I’ = 1,5A. Loại nghiệm I’ = 1,5A vì lúc đó ù công suất toả nhiệt trên máy thu rpI’2 lớn hơn công suất có ích của máy. Suất phản điện : E p = U’ – rpI’ = 12,6 – 6.0,6 = 9(V Hướng dẫn giải bài 2. P = I2 R = U2/(R+ r)2 . R = 1100 W ® R = 11 ; R= 1/11 ( loại) Q = P. t = 1980 kJ B. BÀI TẬP VÍ DỤ: Bài 1. Một máy thu điện có điện trở 6 khi mắc vào 2 cực của nguồn điện thì có công suất 1,5 W . Biết hiệu điện thế giữa 2 cực của máy là 12 V. a. Tính công suất tiêu thụ và hiệu suất của máy b. Nếu hiệu điện thế tăng đến 12,6 V thì công suất có ích là 5,4V và có gia trị lớn hơn công suất tỏa nhiệt . Tính cường độ dòng điện qua máy thu và suất phản điện của máy thu ? Bài 2. Một bếp điện có công suất tiêu thụ là 1,1 kW dùng ở mạng điện có hiệu điện thế 120V , dây nối ổ cắm vào bếp điện có điện trở r = 1 . a. tính điện trở R cuả bếp điện b. tính nhiệt lượng tỏa ra ở bếp khi sử dụng trong thời gian 30 phút Tiết 5 ĐỊNH LUẬT ÔM VỀ ĐOẠN MẠCH CÓ NGUỒN ĐIỆN VÀ ĐOẠN MẠCH CÓ MÁY THU ĐIỆN Ngày soạn : 16/12/2008 I. Mục tiêu : - Viết được biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện và cho đoạn mạch chứa máy thu điện - Áp dụng để giải một số bài tập đoạn mạch chứa nguồn điện và cho đoạn mạch chứa máy thu II. Tiến trình dạy học : Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng Yêu cầu HS : Vẽ mạch điện chứa nguồn điện , xác định chiều dòng điện . Viết biểu thức định luật Ôm Viết công thức tính công suất Viết công thức tính hiệu suất của nguồn điện Yêu cầu HS : Vẽ mạch điện chứa máy thu , xác định chiều dòng điện . Viết biểu thức định luật Ôm Viết công thức tính công suất Viết công thức tính hiệu suất của máy thu điện Vẽ mạch điện chứa nguồn điện và máy thu , xác định chiều dòng điện . Viết biểu thức định luật Ôm A.LÝ THUYẾT 1. Đoạn mạch chứa nguồn điện UAB = Ir - ξ Công suất và hiệu suất : P = ξ.I ; H = 2. Đoạn mạch chứa máy thu UAB = Irp + ξp Công suất và hiệu suất P =ξp.I + rp.I2; H = 3. Đoạn mạch có cả nguồn điện và máy thu điện I = Hướng dẫn giải bài 1 Khi nạp điện thì acquy là máy thu điện. Hiệu điện thế giữa cực dương và cực âm của acquy là ξ + Ir. Khi phát điện thì hiệu điện thế đó là : UBA = - UAB = ξ – Ir. Do đó: a) (ξ + Ir) – (ξ – Ir) = DU => r = = 0,3(W) b) Hiệu suất của acquy khi dùng làm nguồn H = => ξ = = 6(V) Khi nạp điện thì hiệu suất là H’ = = 0,91 Hướng dẫn giải bài 2 a) Giả sử dòng điện chạy qua nhánh có ξ1 và ξ2 có chiều từ trái qua phải. ® ξ1 là máy thu còn ξ2 là nguồn điện. Ta có : I1 = = = - 0,5(A) I1 < 0 ® dòng điện qua nhánh trên có chiều ngược lại.ξ1 là nguồn,ξ2 là máy thu. I2 = = 0,16 (A) b) Hiệu điện thế giữa M và N UMN = VM - VN = VM - VA + VA - VN = - 5,9 V B. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1 . Một acquy được nạp điện với dòng điện I = 2A thì hiệu điện thế giữa 2 cực của acquy nhỏ hơn khi nạp điện là 1,2V a. Tính điện trở trong của acquy b. Biết hiệu suất của acquy khi dùng làm nguồn điện 90% . Tính suất điện động của acquy và hiệu suất của quá trình nạp điện cho acquy . Bài 2. Cho mạch điện như hình 2.10 ( Sách chủ đề tự chọn) ξ1 = 9V ; r1 = 3 ; ξ2 = 3V ; r2 = 1 R1 = 10 ; R2 = 15 ; UAB = 4V . Xác định chiều và cường độ dòng điện chạy qua các nhánh Tìm hiệu điện thế giữa 2 bản của tụ điện Chủ đề 3 : TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG ĐỀU LÊN KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN . ỨNG DỤNG CỦA LỰC LO-REN-XƠ Tiết 6, tuần TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG ĐỀU LÊN KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN Ngày soạn : 10/01/2009 I. Mục tiêu : - Xác định được phương , chiều , độ lớn của lực từ tác dụng đoạn dòng điện . - Xác định lực từ tác dụng lên một khung dây dẫn có dòng điện II. Tiến trình dạy học : Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng Yêu cầu HS : Nêu phương , chiều , viết công thức tính độ lớn Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có độ dài l có dòng điện có cường độ I chạy qua? Nêu tên và đơn vị các đại lượng trong công thức Xét khung dây hình chử nhật MNPQ mang dòng điện I đặt trong từ trường đều có //NP//QM Yêu cầu HS xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của khung ? Yêu cầu HS xác định ngẫu lực tác dụng lên khung , nêu kết luận . A.LÝ THUYẾT 1. Định luật Laplace - Ampere Lực từ do một từ trường đều có cảm ứng từ tác dụng lên một đoạn dây có độ dài l có dòng điện có cường độ I chạy qua: + Đặt tại trung điểm của đoạn dây; + có phương vuông góc với và đoạn dây dẫn l; + Có chiều tuân theo quy tắc bàn tai trái; + Có độ lớn F = BIlsina. 2. Tác dụng của từ trường đều lên một khung dây dẫn mang dòng điện + Lực từ tác dụng lên các cạnh NP và QM bằng vì các cạnh này song song với cảm ứng từ . + Lực từ tác dụng lên các cạnh MN và PQ là = I[,] = I[,] Hai lực này đều vuông góc với mặt phẵng khung dây và cùng độ lớn F = F’ = B.I.MN, chúng tạo thành một ngẫu lực có mômen M = B.I.MN.NP = B.I.S Vậy khi một khung dây dẫn không bị biến dạng, có dòng điện chạy qua tạo thành một mạch kín được đặt trong một từ trường đều, thì từ trường đó tác dụng lên khung dây một ngẫu lực từ. Nếu khung dây tự do thì ngẫu lực từ làm cho khung dây quay đến vị trí sao cho mặt phẵng của khung dây vuông góc với các đường sức từ. Hướng dẫn giải bài 1 Lực từ tác dụng lên các cạnh AE và CD bằng , bì các cạnh này song song với cảm ứng từ . Hai lực từ tác dụng lên các cạnh AC và DE đặt vào trung điểm của hai cạnh này, cùng vuông góc với mặt phẵng ACDE, ngược chiều nhau và có độ lớn: F = F’ = B.I.AC = 2.10-2.5.6.10-2 = 6.10-3(N). Hai lực này tạo thành một ngẫu lực có mômen: M = F.AE = 6.10-3.5.10-2 = 3.10-4(Nm) Hướng dẫn giải bài 2 . Lực từ tác dụng lên NA bằng 0 Lực từ tác dụng lên AM F AM = IB. AM = 1,2.10-3 N Lực từ tác dụng lên MN FMN = IB. MN . sin ; sin = 4/5 = 1,2.10-3 N B. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1. Cho một khung dây dẫn không biến dạng hai cạnh AC = ED = 6cm thẳng đứng hai cạnh CƯÒNG ĐỘ ( hình 3.3 , 3.4) = AE = 5cm nằm ngang trong dó có dòng điện cường độ I = 5A chạy theo chiều ACDE . Khung dây đặt trong từ trường đều , vectơ ; B = 2.10-2T Xác định momen ngẫu lực từ M tác dụng lên khung Bài 2. Một khung dây có dạng tam giác AMN như hình vẽ đăt trong từ trường đều có // AN và hướng sang phải . Xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây . AM = 8cm ; AN = 6cm ; B= 0,003T ; I = 5A M N A Tiết 7 LỰC LO-REN-XƠ Ngày soạn : 18/2/2009 I. Mục tiêu : - Biết được khi nào có lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện - Xác định được Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường - Giaỉ được một số bài tập về Lo-ren-xơ . II. Tiến trình dạy học : Hoạt động của GV và HS Nội dung ghi bảng Yêu cầu HS : Nêu định nghĩa Lo-ren-xơ Phương của Lo-ren-xơ Quy tắc áp dụng xác định chiều lực Lo-ren-xơ Công thức tính độ lớn Yêu cầu HS xác định phương chuyển động của hạt mang điện khi f lớn nhất và nhỏ nhất GV hướng dẫn HS chứng minh chuyển động của hạt mang điện q trong từ trường đều (có và ) bỏ qua trong lượng của q là chuyển động tròn đều . Yêu cầu HS vẽ hình xác định hướng Lo-ren-xơ Nhận xét phương của và ; độ lớn f có vai trò là lực gì ? Yêu cầu HS viết công thức tính lực hướng tâm Và suy ra bán kính quỹ đạo R = . A.LÝ THUYẾT 1. Lực Lo-ren-xơ + Lực Lo-ren-xơ : Là lực do từ trường tác dụng lên một hạt mang điện q chuyển động trong nó + Có phương vuông góc mp chứa và ; + Có chiều : theo qui tắc bàn tay trái; + Có độ lớn: f = |q|vBsinα Khi q chuyển động theo phương vuông góc với đường sức từ thì fmax = |q|vB Khi q chuyển động theo phương song song với đường sức từ thì f = 0 2. Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều (có và ) Hạt điện tích q bay vào trong từ trường đều theo phương vuông góc với . Bỏ qua trong lượng của q Vì vuông góc với và f = |q|vB = hằng số ® có vai trò là lực hướng tâm |q|vB = Vậy q sẽ chuyển động tròn đều trong mặt phẵng vuông góc với , với bán kính quỹ đạo: R = . Hướng dẫn giải bài 1 Yêu cầu HS Viết biểu thức định lý động năng ( bỏ qua vận tốc đầu ) Viết công thức tính ch kỳ quay của chuyển động tròn đều a) eU = mv2 => v = R = = 9.10-2(m) b) Chu kì chuyển động của electron T = = 3.10-8(s) Hướng dẫn giải bài 2 . Yêu cầu HS Vẽ hình biểu diễn vectơ v , vectơ Aùp dụng quy tắc bàn tay trái vẽ lực Lo-ren-xơ . Xác định điều kiện để electron chuyển động thẳng đều . Viết công thức tính lực Lo-ren-xơ và công thức tính lực điện Xác định chiều của đường sức điện và cường độ điện trường E. Electron chuyển động thẳng đều khi Lực điện cân bằng với lực Lo-ren-xơ và F = f Vì q <0 vậy cùng chiều với F = f e.E = e . v . B E = v. B = 8000V/m B. BÀI TẬP 1. Bài 1 : Một electron dược tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 1000V bay vào trong một từ trường đều có B = 1,19.10-3T , hướng bay của electron vuông góc với . Xác định a. Bán kính quỹ đạo của electron b. Chu kỳ quay của electron trên quỹ đạo Bài 2. Một electron chuyển động thẳng đều trong một miền có từ trường đều và điện trường đều Electron chuyển động theo phương vuông góc với , biết v = 2.106m/s ; B = 0,004T Bỏ qua trọng lượng của electron . Xác định chiều của đường sức điện và cường độ điện trường E Tiết 12. BÀI TẬP Hoạt động 1 (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải. Hoạt động 2 (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn C. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn B. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn D. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn B. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn C. Yêu cầu hs trả lời tại sao chọn B. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 1 trang 41 : C Câu 2 trang 42 : D Câu 3 trang 42 : B Câu 4 trang 42 : D Câu 1 trang 45 : B Câu 2 trang 46 : C Câu 3 trang 46 : B Hoạt động 3 (20 phút) : Giải các bài tập Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình, yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên các cạnh của khung dây C học sinh tính vận tốc của electron khi bay vào trong từ trường. Yêu cầu học sinh viết công thức tính bán kín quỹ đạo từ đó suy ra và thay số để tính cảm ứng từ của từ trường. Vẽ hình. Xác định các lực tác dụng lên từng cạnh của khung dây. Nhận xét về hai lực và . Nhận xét về hai lực và và kết quả. Tính vận tốc của electron sau khi được gia tốc qua điện áp. Viết biểu thức tính bán kính quỹ đạo. Suy ra và thay số để tính B. Bài 6 trang 42 Giả sử dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng và trong khung dây có chiều như hình vẽ. + Hai lực và cân bằng nhau. + Hai lực và cùng phương, ngược chiều nhưng F1 > F2 nên khung dây bị kéo về phia dòng điện I1. Bài 4 trang 46 Ta có eU = mv2 => v = Mặt khác R = . Suy ra: B = = . = = 9,6.10-4(T). RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Chủ đề 4 : SỰ TỪ HOÁ. NAM CHÂM ĐIỆN VÀ NAM CHÂM VĨNH CỬU (2 tiết) Tiết 13. SỰ TỪ HOÁ. NAM CHÂM ĐIỆN VÀ NAM CHÂM VĨNH CỬU Hoạt động 1 (5 phút) : Đặt vấn đề: Yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của nam châm trong khoa học kỹ thuật mà các em đã biết được, từ đó dặt vấn đề cần hiểu biết về nam châm, về sự từ hóa các chất. Hoạt động 2 (20 phút) : Tìm hiểu sự từ hóa các chất. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu sự từ hóa các chất. Giới thiệu độ từ thẩm của khối chất. Giới thiệu chất thuận từ và chất nghịch từ. Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của chất thuận từ và chất nghịch từ khi đặt trong từ trường. Giới thiệu chất sắt từ. Giới thiệu đặc điểm của độ từ thẩm của chất sắt từ. Vẽ hình, giới thiệu khái niệm từ dư và chu trình từ trể của chất sắt từ. Giới thiệu hai loại sắt từ. Giới thiệu nhiệt độ Quy-ri của chất sắt từ. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Nêu đặc điểm của chất thuận từ và chất nghịch từ khi đặt trong từ trường. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận đặc điểm của độ từ thẩm của chất sắt từ. Vẽ hình, ghi nhận các khái niệm. Ghi nhận các loại sắt từ cứng và sắt từ mềm. Ghi nhận nhiệt độ Quy-ri của chất sắt từ. 1. Sự từ hóa các chất a) Khái niệm về sự từ hóa các chất Khi đặt một khối chất trong một từ trường có cảm ứng từ thì khối chất đó bị từ hóa (bị nhiễm từ, tức là trở thành có từ tính. Sự nhiễm từ thể hiện ở chổ: cảm ứng từ ở trong lòng khối chất sẽ khác với . b) Độ từ thẩm Ta thấy cùng phương cùng chiều với nên có thể đặt: = m. Hệ số m gọi là độ từ thẩm của khối chất. c) Chất thuận từ, nghịch từ + Các chất thuận từ là các chất có độ từ thẩm lớn hơn 1 một chút (m > 1). + Các chất nghịch từ là các chất có độ từ thẩm nhỏ hơn 1 một chút (m < 1). d) Các chất sắt từ + Các chất sắt từ là các chất có độ từ thẩm m rất lớn (vài nghìn đến vài vạn). + Độ từ thẩm m của chất sắt từ không phải là một hằng số mà phụ thuộc vào B0 và quá trình từ hóa. + Từ dư và chu trình từ trể: Đặt một khối sắt từ trong một từ trường ngoài B0, lúc đầu cho B0 tăng thì cảm ứng từ B trong khối sắt từ tăng nhưng không tăng tuyến tính với B0, sau đó cho B0 giảm thì B trong khố sắt từ cũng giảm nhưng không theo đường cũ. Khi cho B0 giảm đến 0 thì cảm ứng từ trong khối sắt từ không triệt tiêu, mà còn giữ một giá trị nào đó gọi là từ dư của khối sắt từ. Đổi chiều của B0 và lấy các giá trị tương ứng của B0 và B, ta sẽ vẽ được một đường cong kín có dạng như một chiếc lá. Đó là chu trình từ trể của khối sắt từ. + Chất sắt từ được chia thành hai loại: Chất sắt từ cứng có từ dư rất lớn. Chất sắt từ mềm gần như không có từ dư. + Từ tính của chất sắt từ sẽ biến mất khi chất sắt từ bị nung nóng đến một nhiệt độ nhất định gọi là nhiệt độ Quy-ri. Hoạt động 3 (10 phút) : Tìm hiểu nam châm vĩnh cửu và nam châm điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thệu nam châm vĩnh cửu. Yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của nam châm vĩnh cửu. Giới thệu nam châm điện. Yêu cầu học sinh nêu một số ứng dụng của nam châm điện. Ghi nhận khái niệm. Nêu một số ứng dụng của nam châm vĩnh cửu. Ghi nhận khái niệm. Nêu một số ứng dụng của nam châm điện. 2. Nam châm vĩnh cửu và nam châm đ