Bài 23. Điện từ trường

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN THOẠI TỔ VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ GIÁO VIÊN : NGUYỄN ĐĂNG KHOA BÀI 21 KIỂM TRA BÀI CŨ Mạch dao động là gì?. Viết công thức tính chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động? Phát biểu mối quan hệ giữa q và i? Viết công thức năng lượng điện từ của mạch dao động? Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung 50pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 5mH. Chu kì dao động của mạch LC bằng bao nhiêu?. Faraday (Anh) MaxWell (Anh) EM CÓ BIẾT? Điện từ trường và sóng điện từ là 2 khái niệm trung tâm của 1 thuyết vật lý lớn: Thuyết điện từ. Sự ra đời của thuyết điện từ được đánh dấu từ 2 công trình nổi tiếng của Mắc-xoen: “Về những đường sức từ của Fa-ra-dây” (1856) “Lí thuyết động lực về điện từ trường” (1864) BÀI 21 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG II – ĐIỆN TỪ TRƯỜNG VÀ THUYẾT ĐIỆN TỪ MẮC-XOEN 1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy 2. Điện trường biến thiên và từ trường 1. Điện từ trường 2. Thuyết điện từ Mắc-xoen BÀI 21 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG 1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy a) Phân tích thí nghiệm cảm ứng điện từ của Fa-ra-dây C1: Phát biểu định luật cảm ứng điện từ? Dòng điện cảm ứng i C xuất hiện trong mạch điện kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch N S i C O B ur C B uur E ur Sự xuất hiện của i C chứng tỏ điều gì Đường sức của điện trường nằm dọc theo dây. Nó là một đường cong kín Hãy định nghĩa điện trường xoáy ? BÀI 21 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG 1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy a) Phân tích thí nghiệm cảm ứng điện từ của Fa-ra-dây Điện trường xoáy là điện trường có đường sức là đường cong kín BÀI 21 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG Nêu các đặc điểm của đường sức của một điện trường tĩnh So sánh đường sức của hai điện trường : tĩnh và xoáy? Các đặc điểm của đường sức điện trường tĩnh a) Là những đường có hướng b) Là những đường không kín c) Qua mỗi điểm trong điện trường có 1 và chỉ 1 đường sức mà thôi. Các đường sức không cắt nhau. d) Nơi mà cường độ điện trường lớn thì các đường sức mau. Nơi mà cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức thưa. So sánh : Giống nhau : ở điểm a), c), d) Khác nhau : ở điểm b) [...]... Từ trường biến thiên và điện trường xoáy 2 Điện trường biến thiên và từ trường a) Từ trường của mạch dao động b) Kết luận Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín BÀI 21 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG II – ĐIỆN TỪ TRƯỜNG VÀ THUYẾT ĐIỆN TỪ MẮC-XOEN 1 Điện từ trường Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên liên... một trường thống nhất – James Clerk Maxwell (13 tháng năm 1831 tai Edinburgh, Scotland tháng 11 năm 1879) l nhà toán toán, nhà vật lý học ngời Scot Ông đa hệ phơng trình miêu tả định luật điện trờng từ trờng đợc biết đến với phơng trình Maxwell Đây hệ phơng trình chứng minh điện trờng từ trờng thành phần trờng thống điện từ trờng Ông chứng minh trờng điện từ truyền ng r t ện i đ ong r t t b iế ã đ ta h g p on ng l c r t g i n ọ m đ N ếu o g h c ữn g h h n n n ú tĩ c óđ ứ c s u g liệ n đờn ê r t ề đ Vấn hợ p ? Hiểu đợc mối liên hệ từ trờng biến thiên điện trờng xoáy :từ trờng biến thiên làm xuất điện trờng xoáy; hiểu khái niệm điện trờng xoáy từ trờng trờng xoáy Hiểu đợc mối liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng: Điện trờng biến thiên theo thời gian làm xuất từ trờng Hiểu đợc khái niệm điện từ trờng , tồn tách rời điện trờng từ trờng a.Từ trờng biến thiên thí chạy nghiệm ? mạch , suy CóQuan dòngsát điện Khi có dòng điện chạy Có lực điện t/d lên hạt mang điện đoạn mạch Lực điện(điện trờng) có có từ thôn (từ trờng)biến thiên qua mạc ĐiệnTrong trờngthí mạch điện trờn nghiệm ta , 1.Liên hệ điện khép kín ,gọixuất điện tr ờng xoáy lực điện nào?, trờng biến thiên đặc điểm cờng độ điện từ trờng biến thiên Phân tích tợng ,Mắc-xoen Trongvùng không gian có từ trờng thiên theo thời giantrong vùng điện trờng xoáy Hay : Từ trờng biến thiên theo thời gian xu điện trờng xoáy r B tăng Lu ý: Trớc nam châm cuộn dây chuyển Sau nam châm cuộn dây chuyển 1.Liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên b.Điện trờng biến thiên 1.Liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên Điện trờng biến thiên theo thời gi làm xuất từ trờng Vấnđề:Điện trờng biến thiên theo thời gian có xuất từ trờng hayrkhông? E tăng Kết hợp nhận định , Mắc xo đa kết luận: 1.Liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên Mỗi biến thiên theo thời gian từ trờng sinh khôn gian xung quanh điện trờn xoáy biến thiên theo thời gian ,v ngợc lại, biến thiên theo thời gian điện trờng sinh r từ trờng biến thiên theo thời gian không gian xung quan 2.Điện từ trờng Điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên tồn không Chúng chuyển hóa cho nha điện mộttrờng thống từ trờn Trả lời câu C1 Điện từ trờng khác điện trờng, từ trờng điểm 1.Liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên Về nhà làm tập SGK 2.Điện từ trờng 3.Củng 3.Củngcố cốvà vàdặn dặndò dò      !"#$ % &'() *   +,#-. #- /01234567.8 7/!() 9*  :!;#<- #=#->?@ 34A >?@  !BA>?@ C#$#34#->?@ DE5 EC#FGHI 7& #-A* !B' #-   J J #-?K  )D75> (#? 34> HL (  5*      J J    :!;#<- #=#->?@ 34A >?@  !BA>?@ C#$#34#->?@ DE5 !B' #- MN#A% <3L 5O('C#$#P > 3L 5D#-L #-7& ! MQ#->?@ .?@ R&H4?@  (' S#H4#->?@ DE5! T#F?@  R&#->?@ 9 L #-7& * U Q#->?@ V ! E?@ R&H4= ?@ .?W ! C! X H4E?@  (% ('#>A#-' ?Y 34($XZ#-'! ! [\##F> #->?@ ].34] 4%#!E?@ R&(% ^! ! Y#.?@ #->?@ HW)E?@ R& !Y#.?@ #->?@ _)E?@  R&?! U Q#->?@ DE5 M.E'P34!Q;#3W##FCE?@  R&9#->?@ DE5H4?@  ('P(% . #F6P(% .#F;#! ET#F9 ?@ R&#->?@  V#-34RRE3W# ?@ R&9#- >?@ DE5* B#= #F`  4#3L 5.#- >?@ .#>5 (% * $(% .3L 54 3O#$H# 6.D#-#- >?@ DE5(% * "L 5O('.3# >L )5(% >  3#->#->?@  DE5* C!N$H, BaDa$#Y#.A>?@  C#$#a@# #)#Y#.D#- #->?@ DE5! Da43IH' ?@# bD58 5$ #-AP; E#- ?K #-A!c d  e>5$#-A3e ERE !   !Q#->?@ C#$#34A>?@ ! !BA>?@ 9 ! "I5D <A >?@ C#$#. D#-A>?@  5(% * M fg H'?Z    ! =Cd ; u dE i dt =Ed d i u d q q t C  =  ⇒   =  N7 E #=#C7,!     MB#@##F?@ L  #-&@#> H4   ?3I5P$#L #-> H4L  #-(')16L #-5<,#-HX. Rh& 3W#R8C#$##->?@ > ,#- a@# #!"I5D <\.#->?@  C#$#> ,#-bD#-A>?@ ! C!N$HI $#Y#.#->?@ C#$#a @# #)#Y#.D#-A>?@ ! Q?@ R&9A>?@ C #@d (g1('! [...]...II .Điện từ trường và thuyết điện từ Măcxoen: Thế nào là điện từ 1 Điện từ trường trường? Điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra điện trường xoáy Hai trường biến thiên này liên quan mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất, gọi là Bài 23. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Hiểu được mối liên hệ giữa từ trường Bàiến thiên và điện trường xoáy: từ trường Bàiến thiên làm xuất hiện điện trường xoáy. Phân Bàiệt điện trường xoáy và trường tĩnh điện của điện tích. - Hiểu được mối liên hệ giữa điện trường Bàiến thiên và từ trường: điện trường Bàiến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường. - Hiểu được khái niệm điện từ trường, sự tồn tại không thể tách rời của điện trường và từ trường. 2) Kĩ năng: - Giải thích được những hiện tượng vật lí về điện từ trường. II. Chuẩn bị: 1) GV: Vẽ hình 23.2; 23.3; 23.4 SGK trn giấy khổ lớn. 2) HS: Ôn tập kiến thức ở lớp 11: Điện trường tĩnh và từ trường, đường sức điện, đường sức từ và hiện tượng cảm ứng điện từ II. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (30’) Tìm hiểu: LIN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG BÀIẾN THIÊN VÀ TỪ TRƯỜNG BÀIẾN THIÊN. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung * Nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ để xây dựng bài toán. H 1 . Dịng điện cảm ứng xuất hiện khi no? H 2 . Phát Bàiểu định luật Lenx về chiều dịng điện cảm ứng. * Giới thiệu lại hiện tượng cảm ứng điện từ (hình 23.1). Bằng phương pháp thuyết giảng, trình by với HS nội dung: Việc xuất hiện dịng điện chứng tỏ các electron của dây dẫn đ bị tc dụng bởi một lực nào đó làm chuyển động có hướng, lực đó là lực điện của một điện trường mới xuất hiện, mà trước khi từ thông Bàiến thiên thì nĩ chưa có. Măcxoen cho rằng: vịng dy dẫn chỉ l phương tiện giúp ta nhận Bàiết việc xuất hiện của điện trường mới mà thơi. *Giới thiệu cho học sinh về điện trường xoáy bằng những câu hỏi: HS suy nghĩ v trả lời cc cu hỏi gợi ý. -Khi cĩ sự Bàiến thiên của từ thông qua một điện tích giới hạn bởi một mạch điện kín sẽ làm phát sinh dịng điện cảm ứng. 1) -Trong vùng không gian có từ trường Bàiến thiên theo thời gian thì trong vng đó xuất hiện một điện trường xoáy. Hay: Từ trường Bàiến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy. Đường sức điện trường xoáy bao quanh các đường sức của từ trường, luôn khép kín. H 3 . Các electron di động có hướng tạo dịng điện cảm ứng. Vậy lực nào tác dụng làm electron chuyển động? H 4 . Điện trường mới xuất hiện khi nào? Vai trị của vịng dy dẫn ở đây như thế nào? Khơng cĩ vịng dy cĩ pht hiện được điện trường mới này không? H 5 . Nêu đặc điểm về đường sức điện của điện trường do điện tích điểm gây ra. * Thông báo cho HS về điện trường xoáy với nội dung: - Xuất hiện khi no. - Dạng của đường sức điện. + Phn tích hình 23.2 * GV có thể dùng mạch dao động LC với tụ điện đang tích điện để nói đến việc hình thnh điện trường xoáy, từ trường Bàiến thiên. Có thể nói sơ lược về dịng Bài 23.ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Hiểu được mối liên hệ giữa từ trường Bàiến thiên và điện trường xoáy: từ trường Bàiến thiên làm xuất hiện điện trường xoáy. Phân Biết điện trường xoáy và trường tĩnh điện của điện tích. - Hiểu được mối liên hệ giữa điện trường Bàiến thiên và từ trường: điện trường Bàiến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường. - Hiểu được khái niệm điện từ trường, sự tồn tại không thể tách rời của điện trường và từ trường. 2) Kĩ năng: - Giải thích được những hiện tượng vật lí về điện từ trường. II. Chuẩn bị: 1) GV: Vẽ hình 23.2; 23.3; 23.4 SGK trên giấy khổ lớn. 2) HS: Ôn tập kiến thức ở lớp 11: Điện trường tĩnh và từ trường, đường sức điện, đường sức từ và hiện tượng cảm ứng điện từ II. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. (30’) Tìm hiểu: LIÊN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG BÀIẾN THIÊN VÀ TỪ TRƯỜNG BÀIẾN THIÊN. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung * Nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ để xây dựng bài toán. H 1 . Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi nào? H 2 . Phát Biểu định luật Lenx về chiều dòng điện cảm ứng. * Giới thiệu lại hiện tượng cảm ứng điện từ (hình 23.1). Bằng phương pháp thuyết giảng, trình bày với HS nội dung: Việc xuất hiện dòng điện chứng tỏ các electron của dây dẫn đã bị tác dụng bởi một lực nào đó làm chuyển động có hướng, lực đó là lực điện của một điện trường mới xuất hiện, mà trước khi từ thông Bàiến thiên thì nó chưa có. Măcxoen cho rằng: vòng dây dẫn chỉ là phương tiện giúp ta nhận Biết việc xuất hiện của điện trường mới mà thôi. *Giới thiệu cho học sinh về điện trường xoáy bằng những câu hỏi: HS suy nghĩ và trả lời các câu hỏi gợi ý. -Khi có sự Bàiến thiên của từ thông qua một điện tích giới hạn bởi một mạch điện kín sẽ làm phát sinh dòng điện cảm ứng. 1) -Trong vùng không gian có từ trường Bàiến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một điện trường xoáy. Hay: Từ trường Bàiến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy. Đường sức điện trường xoáy bao quanh các đường sức của từ trường, luôn khép kín. H 3 . Các electron di động có hướng tạo dòng điện cảm ứng. Vậy lực nào tác dụng làm electron chuyển động? H 4 . Điện trường mới xuất hiện khi nào? Vai trò của vòng dây dẫn ở đây như thế nào? Không có vòng dây có phát hiện được điện trường mới này không? H 5 . Nêu đặc điểm về đường sức điện của điện trường do điện tích điểm gây ra. * Thông báo cho HS về điện trường xoáy với nội dung: - Xuất hiện khi nào. - Dạng của đường sức điện. + Phân tích hình 23.2 * GV có thể dùng mạch dao động LC với tụ điện đang tích điện để nói đến việc hình thành điện trường xoáy, từ trường Bàiến thiên. Có thể nói sơ lược về dòng điện dẫn và dòng điện dịch. Ghi nhận những kiến thức do GV Câung cấp. 2) Điện trường Bàiến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường. Các đường sức của từ trường này bao quanh các đường sức của điện trường. Hoạt động 2. (10’) Tìm hiểu: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG -GV thông báo về Điện từ trường sau khi hướng BÀI 32 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I / MỤC TIÊU :  Hiểu được mối liên hệ giữa từ trường biến thiên và điện trường xoáy : Từ trường biến thiên làm xuất hiện điện trường xoáy; hiểu khái niệm điện trường xoáy.  Hiểu được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường : điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường.  Hiểu khái niệm điện từ trường, sự tồn tại không thể tách rời giữa điện trường và từ trường. II / CHUẨN BỊ : GV nhắc HS ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 11 về điện trường (tĩnh) và từ trường, đường sức điện và đường sức từ, hiện tượng cảm ứng điện từ. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Quan sát kim điện kế HS : Kim điện kế lệch đi. HS : Vòng dây dẫn có tác dụng cho ta thấy hiện tượng cảm ứng điện từ. GV : GV làm thí nghiệm hình 32.1 GV : Kim điện kế lúc này ra sao ? GV : Trong thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ vòng dây dẫn có vai HS : Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian đã xuất hiện một điện trường. HS : Điện trường này có các đường sức là những đường cong khép kín. HS : Nêu định nghĩa điện trường xoáy ? HS : Khi ta đặt một dây dẫn vào trong vùng không gian đó, như ở thí nghiệm trên, thì chính điện trường xoáy này đã buộc các điện tích tự do trong dây dẫn kín phải chuyển động. Đó chính là nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong dây dẫn kín, mà ta đã quan sát thấy. HS : Dây dẫn đặt trong vùng không gian có từ trường biến thiên có tác dụng làm cho ta thấy rõ được sự tồn tại của điện trường xoáy trong không gian mà thôi. trò gì ? GV : Bản chất của hiện tượng này là gì ? GV : Điện trường xuất hiện ở thí nghiệm này khác điện trường tĩnh ở đặc điểm gì ? GV : Điện trường xoáy là gì ? GV : Hãy giải thích vì sao xuất hiện dòng điện trong mạch lúc này ? GV : Dây dẫn đặt trong vùng không gian có từ trường biến thiên có tác dụng gì ? HS : Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy. HS : Tự vẽ hình chiều của B và E ở 32.2 Hoạt động 2 : HS : Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trường xoáy. HS : Có các đường sức từ bao quanh các đường sức của điện trường. HS : Xem hình 32.3 HS : Nêu định nghĩa dòng diện dịch. Hoạt động 3 : HS : Nêu mối quan hệ ở trang 143. HS : Càng lớn. HS : Càng lớn. GV : Nêu giả thuyết 1 của Maxwell ? GV : Hướng dẫn học sinh vẽ hình 32.2 GV : Điện trường biến thiên theo thời gian có làm xuất hiện từ trường xoáy không ? GV : Từ trường này có đặc điểm gì ? GV : Khi tụ điện phóng điện thì điện trường giữa hai bản của tụ điện như thế nào ? GV : Thế nào là dòng điện dịch ? GV : Điện trường và từ trường có mối quan hệ mật thiết với nhau như thế nào ? HS : Vì thể có từ trường biến thiên , mà ở không gian xung quanh nó không xuất hiện điện trường. Ngược lại, điện trường biến thiên không thể tồn tại tách rời với từ trường. HS : Nêu định nghĩa điện từ trường. GV : Từ trường biến thiên càng nhanh thì cường độ điện trường xoáy như thế nào ? GV : Điện trường biến thiên càng nhanh thì cảm ứng từ như thế nào ? GV : Tại sao điện trường và từ trường không thể tồn tại riêng biệt độc lập với nhau ? GV : Điện từ trường là gì ? IV / NỘI DUNG : 1. Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. a. Từ trường biến thiên làm xuất hiện điện trường xoáy Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì làm xuất hiện điện trường xoáy (đường sức của điện trường xoáy là các đường cong khép kín). b. Điện trường biến thiên làm xuất hiện từ trường xoáy : Trong vùng không gian có điện trường biến thiên theo thời gian thì làm xuất hiện từ trường xoáy (Có các đường sức từ bao quanh các đường sức của điện trường). 2. Điện từ trường : Nội dung thuyết Mác-xoen về điện từ trường :  Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều sinh ra trong không gian xung quanh một điện trường xoáy biến thiên theo thời ... hạt mang điện đoạn mạch Lực điện( điện trờng) có có từ thôn (từ trờng)biến thiên qua mạc ĐiệnTrong trờngthí mạch điện trờn nghiệm ta , 1.Liên hệ điện khép kín ,gọixuất điện tr ờng xoáy lực điện nào?,... làm xuất từ trờng Hiểu đợc khái niệm điện từ trờng , tồn tách rời điện trờng từ trờng a .Từ trờng biến thiên thí chạy nghiệm ? mạch , suy CóQuan dòngsát điện Khi có dòng điện chạy Có lực điện t/d... hệ từ trờng biến thiên điện trờng xoáy :từ trờng biến thiên làm xuất điện trờng xoáy; hiểu khái niệm điện trờng xoáy từ trờng trờng xoáy Hiểu đợc mối liên hệ điện trờng biến thiên từ trờng: Điện