Bài 29. Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản

TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐƠN GIẢN A. MỤC TIÊU BÀI HỌC  Kiến thức: Trình bày được các vấn đề sau: - Dạng các đường sức từ và các quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng. - Quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện tròn. - Dạng các đường sức từ ở bên trong và bên ngoài một ống dây có dòng điện. Quy tắc xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây. - Công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện qua ống dây.  Kỹ năng - Xác định chiều đường sức từ của dòng điện thẳng, dòng điện tròn, trong ống dây có dòng điện qua. - Xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện qua ống dây. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên a) Kiến thức và đồ dùng: - Khung dây hình chữ nhật nhiều vòng, khung dây tròn, một ống dây, ba tờ bìa, ba tờ gIẤy trắng, kim nam châm, mạt sắt. - Một số hình vẽ trong SGK phóng to. b)Dự kiến ghi bảngchia làm hai cột). Bài 29: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản 1)Từ trường của dòng điện thẳng. a) Thí nghiệm: SGK. b) Các đường sức từ: + Hình dạng: là các đường tròn đồng tâm, nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn, tâm là dây dẫn. (Vẽ hình hoặc mô phỏng) + Chiều: Dùng kin nam châm; quy tắc nắm bàn tay phải SGK; quy tắc cái đinhốc SGK. c) Công thức: 7 2.10 I B r   2) Từ trường của dòng điện tròn. + Chiều: Dùng kim nam châm; quy tắc bàn tay phải SGK; quy tắc cái đinh ốc SGK. c)Công thức: 7 . 2.10 N I B R   3) Từ trường của dòng điện trong ống dây. a) Thí nghiêm: SGK. b) Các đường sức từ: + Hình dạng: trong ống là đường thẳng, ngoài ống như nam châm thẳng. (Vẽ hình hoặc mô phỏng). a) Thí nghiệm: SGK. b) Các đường sức từ. + Hình dạng: Vẽ hình hoặc mô phỏng. + Chiều: Dùng kim nam châm; quy tắc cái đinh ốc SGK. c) Công thức: 7 4 .10 . . B n I    n là số vòng trên một mét dài. 4) Vận dụng. 2. Học sinh - Ôn lại từ trường, đường sức, cảm ứng từ. Quy tắc bàn tay phải đã học ở lớp 9. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Một số hình ảnh mô phỏng về đường sức từ của các dòng điện khác nhau. - Hệ thống các câu hỏi tắc nghiệm kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG BÀI TẬP Hoạt đông 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi của thầy về cảm ứng từ, định luật Ampe. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Nêu câu hỏi. - Nhận xét câu trả lời của HS và cho điểm. - Giới thiệu bài mới: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản. Hoạt đông 2 (10 phút) : Tìm hiểu phần 1: Từ trường của dòng điện thẳng. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm từ phổ của dòng điện thẳng. - Thảo luận tìm hiểu về hình dạng đường sức từ. - Rút ra nhận xét về hình dạng đường sức từ, mô tả đường sức từ: các đường tròn đồng tâm. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Thảo luận tìm các cách xác định chiều của đường sức từ. - Trình bày cách xác định chiều của đường sức từ: quy tắc vặn đinh ốc 1. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc SGK phần 1.c. đưa ra công thức tính cảm ứng từ. - Làm thí nghiệm từ phổ của dòng điện thẳng. - Tổ chức thảo luận. - Gợi ý để rút ra kết luận. - Nhận xét. - Nêu câu hỏi thảo luận: làm thế nào để xác định được chiều của đường sức từ? - Gợi ý và yêu cầu Hs trình bày cách xác định chiều đường sức từ. - Kết luận, đưa ra hình ảnh minh họa. - Tìm hiểu công thức xác định cảm ứng từ. - Trả lời câu hỏi C1. - Cho HS đọc SGK. - Nhận xét công thức. - Nêu câu hỏi C1. Hoạt đông 3 (9 phút) : Tìm hiểu phần 2: Câu hỏi a.Nêu đặc điểm vectơ cảm ứng từ (Phơng , chiều, độ lớn)? b.Hãy biểu diễn vectơ cảm ứng từ điểm A đ ờng sức từ hình vẽ dới B ĐáP án Vectơ cảm ứng từ có: A -Phơng: tiếp tuyến với dờng sức từ điểm dang xét -Chiều: Cùng chiều với đờng sức từ -Độ lớn: F B= I l sin S N GHI CHú Đờng sức từ: Dòng điện: Dòng điện Dòng điện ống Dòng điện a) Thí nghiệm từ phổ 15 N S C1: Giả sử biết chiều đờng sức từ dòng điện thẳng Hãy nêu cách áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều dòng điện a) Thí nghiệm từ phổ 16 Đờng sức từ N S I C1: Giả sử biết chiều đờng sức từ dòng điện tròn Hãy nêu cách áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều dòng điện khung dây a) Thí nghiệm từ phổ Từ phổ Đờng sức từ S N S ` N Câu 1:Chọn câu Dờng sức từ từ trờng gây A dòng điện thẳng nhng đờng thẳng song song với dòng điện` B dòng điện tròn nhng đờng tròn C dòng điện tròn nhng đờng song song cách D dòng điện ống dây từ cực vào từ cực nam ống dây Câu Câu 2: 2: Hinh Hinh vẽ vẽ nào sau sau đây mô mô tả tả sai sai chiều chiều đ đờng ờng cảm cảm ứng ứng từ? từ? Hinh A Hinh B Hinh C Hinh D A Hinh A B Hinh B C Hinh C D Hinh D TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Tiết : _____ Bài 50 TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐƠN GIẢN I. Mục tiêu : Trình bày được các vấn đề sau : + Dạng các đường sức từ và quy tắc xác đònh chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng. + Quy tắc xác đònh chiều các đường sức từ của dòng điện tròn. + Dạng các đường sức từ ở bên trong và bên ngòai một ống dây có dòng điện. Quy tắc xác đònh chiều các đường sức từ bên trong ống dây. + Công thức xác đònh cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện trong ống dây. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề … III. Thiết bò , đồ dùng dạy học : ______________________________________________________________________________________________ IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển 1. Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) 1) Phát biều đònh nghóa cảm ứng từ ? 2) Phát biều đònh luật Ampe ? 3) 2. Nghiên cứu bài mới 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG GV : ĐỖ HIẾU THẢO    VẬT LÝ PB 11: 50-1 /5 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ là những đường tròn đồng tâm, tâm của những đường tròn này là giao điểm của dây dẫn và miếng bìa. Cảm ứng từ B do dòng điện I trong dây dẫn thẳng dài tạo ra tại một điểm M cách dây một khoảng r có : - Điểm đặt : tại điểm ta đang xét - Phương : tiếp tuyến với cảm ứng từ qua điểm ta đang xét. - Chiều : chiều của đường sức từ B tuân theo qui tắc cái đinh ốc 1 : “ Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn. Quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều quay của cái đinh ốc là chiều của các đường sức từ. “ c) Công thức tính sức từ r I B 7 10.2 − = Trong đó : * B : Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( T ). * I : Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( A ). * r : Khoảng cách từ điểm cần tính đến dây dẫn ( m ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ GV : Khi để nam châm thử đến gần dây dẩn mang dòng điện thì nam châm thử như thế nào ? GV : Như vậy xung quanh dây dẫn mang dòng điện có từ trường hay không ? GV : Từ đó em có kết luận như thế nào ? GV : Đối với một dạng mạch điện xác đònh. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào những yếu tố nào ? GV : Quan sát hình ảnh các em cho biết đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn như thế nào ? GV : Chiều cảm ứng từ tuân theo quy tắc cái đinh ốc 1 GV hướng dẫn HS quy tắc cái đinh ốc 1 ( Hay quy tắc bàn tay phải ! ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN a) Thí nghiệm HS quan sát thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ HS : nam châm thử lệch đi HS : Dòng điện gây ra từ trường trong khoảng không gian xung quanh nó HS : Từ trường của một dòng điện phụ thuộc vào dạng của mạch mang dòng điện. HS : Đối với một dạng mạch điện xác đònh. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào 2 yếu tố là cường độ dòng điện và môi trường xung quanh dòng điện. HS : Đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn là những đường tròn đồng tâm. 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN GV : ĐỖ HIẾU THẢO    VẬT LÝ PB 11: 50-2 /5 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 a) Thí nghiệm Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ đều là những TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 50-1 /5 Tiết : _____ Bài 50 TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐƠN GIẢN I. Mục tiêu : Trình bày được các vấn đề sau : + Dạng các đường sức từ và quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng. + Quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện tròn. + Dạng các đường sức từ ở bên trong và bên ngòai một ống dây có dòng điện. Quy tắc xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây. + Công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện trong ống dây. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề … III. Thiết bị , đồ dùng dạy học : ______________________________________________________________________________________________ IV. Tiến Trình Giảng dạy Phần làm việc của Giáo Viên Phân phối thời gian Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển Hoạt đông của học sinh Ghi chú 1. Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) 1) Phát biều định nghĩa cảm ứng từ ? 2) Phát biều định luật Ampe ? 3) 2. Nghiên cứu bài mới 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ là những đường tròn đồng tâm, tâm của 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 1) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG a) Thí nghiệm HS quan sát thí nghiệm trong SGK trang 236 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 50-2 /5 nh ững đư ờng tròn này là giao đi ểm c ủa dây d ẫn và mi ếng bìa . Cảm ứng từ B do dòng điện I trong dây dẫn thẳng dài tạo ra tại một điểm M cách dây một khoảng r có : - Điểm đặt : tại điểm ta đang xét - Phương : tiếp tuyến với cảm ứng từ qua điểm ta đang xét. - Chiều : chiều của đường sức từ B tuân theo qui tắc cái đinh ốc 1 : “ Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn. Quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều quay của cái đinh ốc là chiều của các đường sức từ. “ c) Công thức tính sức từ r I B 7 10.2   Trong đó : * B : Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( T ). * I : Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài ( A ). * r : Khoảng cách từ điểm cần tính đến dây dẫn ( m ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm Xem SGK trang 236 b) Các đường sức từ Các đường sức từ đều là những đường cong. Càng gần tâm O b) Các đường sức từ GV : Khi để nam châm thử đến gần dây dẩn mang dòng điện thì nam châm thử như thế nào ? GV : Như vậy xung quanh dây dẫn mang dòng điện có từ trường hay không ? GV : Từ đó em có kết luận như thế nào ? GV : Đối với một dạng mạch điện xác định. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào những yếu tố nào ? GV : Quan sát hình ảnh các em cho biết đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn như thế nào ? GV : Chiều cảm ứng từ tuân theo quy tắc cái đinh ốc 1 GV hướng dẫn HS quy tắc cái đinh ốc 1 ( Hay quy tắc bàn tay phải ! ) 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN a) Thí nghiệm GV tiến hành thí nghiệm trong SGK trang 236 b) Các đường sức từ GV : Quan sát hình ảnh các em cho biết b) Các đường sức từ HS : nam châm thử lệch đi HS : Dòng điện gây ra từ trường trong khoảng không gian xung quanh nó HS : Từ trường của một dòng điện phụ thuộc vào dạng của mạch mang dòng điện. HS : Đối với một dạng mạch điện xác định. Cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào 2 yếu tố là cường độ dòng điện và môi trường xung quanh dòng điện. HS : Đường cảm ứng trên một mặt phẳng vuông góc với dây dẫn là những đường tròn đồng tâm. 2) TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN NỘI DUNG BÀI HỌC 1. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG 2. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN 3. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY I. Từ trường của dòng điện thẳng a. Thí nghiệm ISO 9001 dongnai NĂNG LƯỢNG VƯỢT TRỘI ẮC QUY CHÌ – A XÍT CÔNG NGHỆ CHÂU ÂU 12N5 X. Power S Ả N X U Ấ T T A I V I Ệ T N A M 1 2 V – 5 A h 1 2 5 7 8 9 2 ISO 9001 dongnai NĂNG LƯỢNG VƯỢT TRỘI ẮC QUY CHÌ – A XÍT CÔNG NGHỆ CHÂU ÂU 12N5 X. Power S Ả N X U Ấ T T A I V I Ệ T N A M 1 2 V – 5 A h 1 2 5 7 8 9 2 0 I - Dạng của đường sức từ: + Là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, có tâm là giao điểm giữa mặt phẳng và dây dẫn. b. Kết luận - Chiều của đường sức từ: Tuân theo qui tắc nắm tay phải r I B 7 10.2 − = Trong đó: I:là cường độ dòng điện chạy qua dây (A) r:là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn (m) - Độ lớn của cảm ứng từ: II. Từ trường của dòng điện tròn a. Thí nghiệm: ISO 9001 dongnai NĂNG LƯỢNG VƯỢT TRỘI ẮC QUY CHÌ – A XÍT CÔNG NGHỆ CHÂU ÂU 12N5 X. Power S Ả N X U Ấ T T A I V I Ệ T N A M 1 2 V – 5 A h 1 2 5 7 8 9 2 0 . BA - Dạng của đường sức từ: Một đường thẳng đi qua tâm 0, còn lại là những đường cong, gần dây dẫn có dạng đường tròn. b. Kết luận [...]... = 4 10 7 NI = 4 10 7 n.I l Trong ú: N l s vũng dõy l: l chiu di ca ng dõy (m) n: S vũng dõy trờn mi một di ca ng Chỳ ý: N n= l CNG C Câu 1: Chọn câu đúng ờng sức từ của từ trờng gây ra bởi A B C D dòng điện thẳng là nhng đờng thẳng song song với dòng điện dòng điện tròn là nhng đờng tròn dòng điện tròn là nhng đờng song song cách đều dòng điện trong ống dây đi ra từ cực Bắc, đi vào từ cực nam của ống... mt Nam ra mt Bc - ln ca cm ng t ti tõm ca dũng in trũn: I B = 2 10 R 7 Trong ú: I: l cng dũng in chy qua khung dõy (A) R: Bỏn kớnh dũng in trũn (m) - Chỳ ý: Nu khung dõy cú N vũng dõy thỡ cm ng t ti tõm cú ln: B = 2 10 7 NI R III T trng ca dũng in trong ng dõy a Thớ nghim t cỏc kim nam chõm trờn mt ng sc t ta thy chỳng nm theo 1 chiu nht nh S N - + Cc N ca kim NC mu 6V b Kt lun: - Dng ca ng scBài 29: TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐƠN GIẢN I - Mục tiêu: Trình bày vấn đề sau: - Dạng đường sức từ quy tắc xác định chiều đường sức từ dòng điện thẳng dài - Quy tắc xác định chiều đường sức từ dòng điện tròn - Dạng đường sức từ bên bên ống dây có dòng điện Quy tắc xác định chiều đường sức từ bên ống dây - Công thức xác định cảm ứng từ dòng điện thẳng, dòng điện tròn công thức xác định cảm ứng từ bên ống dây dài, mang dòng điện II - Chuẩn bị: GV: Một khung dây hình chữ nhật gồm nhiều vòng dây khung dây tròn, ống dây ba tờ bìa, ba tờ giấy trắng, kim nam châm, mạt sắt HS: Ôn tập quy tắc nắm tay phải học lớp III - Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động : Kiểm tra cũ Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Cá nhân thực yêu cầu giáo Phát biểu định nghĩa cảm ứng từ? viên Phát biểu định luật Am-pe? Nêu công thức định luật? Yêu cầu giải tập số 4-SGK trang 147 Nhận xét đánh giá câu trả lời HS Hoạt động 2: Tìm hiểu từ trường dòng điện thẳng Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Quan sát thí nghiệm rút nhận GV làm thí nghiệm từ phổ xét về dạng đường sức từ: dòng điện thẳng dài - Đường sức từ dòng điện Yêu cầu HS rút nhận xét thẳng đường tròn đồng tâm, tâm nằm mặt phẳng vuông góc với dòng điện , Tâm đường sức từ giao điểm mặt phẳng dây dẫn - Ghi nhận quy tắc nắm tay phải (SGK) - Ghi nhận công thức I B = 2.10 r -7 Cho HS đọc SGK nắm quy tắc nắm tay phải Thông báo công thức tính cảm ứng từ đại lượng công thức ( Ngoài quy tắc bàn tay trái GV thông tin thêm quy tắc đinh ốc để dùng xác định chiều cuả đường sức) Hoạt động 3: Tìm hiểu từ trường dòng điện tròn Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Quan sát thí nghiệm rút nhận xét dạng đường sức từ: Dạng đường sức từ vẽ hình 29.6 SGK GV làm thí nghiệm từ phổ dòng điện tròn Yêu cầu HS rút nhận xét Ghi nhận quy tắc bàn tay phải(SGK) Cho HS đọc SGK nắm quy tắc bàn tay phải Thông báo công thức tính cảm ứng từ đại lượng công thức Ghi nhận công thức NI B = π 10 R -7 Hoạt động 4: Tìm hiểu từ trường dòng điện ống dây Hoạt động học sinh Quan sát thí nghiệm rút nhận xét: Hoạt động giáo viên Nếu làm thí nghiệm SGK Yêu cầu HS rút nhận xét dạng Bên ống dây đường sức đường sức từ từ đường song song với trục ống dây cách Từ trường bên ống dây từ trường Bên ống dây dạng phân bố dường sức từ giống nam châm thẳng Chiều đường sức từ xác định theo quy tắc nắm tay nói Coi ống dây mang dòng điện có hai cực , đầu ống mà đường sức cực Bắc, đầu cực nam Cực nam cực mà nhìn vào thấy dòng điện chạy theo chiều kim đòng hồ Ghi nhận công thức từ trường bên ống dây: B = π 10-7nI IV - Rút kinh nghiệm sau tiết dạỵ: Thông báo công thức tính từ trường ... sức từ: Dòng điện: Dòng điện Dòng điện ống Dòng điện a) Thí nghiệm từ phổ 15 N S C1: Giả sử biết chiều đờng sức từ dòng điện thẳng Hãy nêu cách áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều dòng. .. Thí nghiệm từ phổ Từ phổ Đờng sức từ S N S ` N Câu 1:Chọn câu Dờng sức từ từ trờng gây A dòng điện thẳng nhng đờng thẳng song song với dòng điện` B dòng điện tròn nhng đờng tròn C dòng điện tròn... định chiều dòng điện a) Thí nghiệm từ phổ 16 Đờng sức từ N S I C1: Giả sử biết chiều đờng sức từ dòng điện tròn Hãy nêu cách áp dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều dòng điện khung dây