Giáo án Vật lý 12 bài 21: Điện từ trường

- Phân tích được một hiện tượng để thấy được mối liên quan giữa sự biến thiên theo thời gian của cảm ứng từ với điện trường xoáy và sự biến thiên của cường độ điện trường với từ trường..

Trang 1

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

I- MỤC TIÊU

1/ Kiến thức

- Nêu được định nghĩa về từ trường

- Phân tích được một hiện tượng để thấy được mối liên quan giữa sự biến thiên theo thời gian của cảm ứng từ với điện trường xoáy và sự biến thiên của cường độ điện trường với từ trường

- Nêu được hai điều khẳng định quan trọng của thuyết điện từ

2/ Kĩ năng

- Rèn cho hs kĩ năng vận dụng kiến thức đã học vào giải các bài tập trắc nghiệm trong sgk, sbt cũng như các bài tương tự khác

3/ Thái độ

- Rèn cho hs phong cách làm việc khoa học độc lập nghiên cứu, tác phong nhanh nhẹn, có tinh thần hợp tác trong học tập

II- CHUẨN BỊ

1/ Giáo viên

- Làm lại thí nghiệm cảm ứng điện từ(nếu có)

- Giáo án, tài liệu tham khảo và đồ dùng dạy học cần thiết( hình 21.2 và 21.3)

2/ Học sinh:

- Ôn lại kiến thức cũ về điện trường lớp 11

- Sách, vở và đồ dùng học tập theo quy định

III- THIẾT KẾ BÀI GIẢNG

1/ Ổn định lớp: “Giáo viên ghi tên học sính vắng vào sổ đầu bài”

2/ Kiểm tra bài cũ: “Lồng ghép vào bài giảng”

3/ Bµi míi:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH NỘI DUNG

hoạt động 1: “ Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề

vào bài mới”

GV: Yêu cầu hs lên bảng trả lời câu hỏi sau:

Câu 1: Mạch dao động là gì? Nêu định luật biến

thiên về điện tích và cường độ dòng điện trong

mạch dao động

Câu 2: Viết công thức tính chu kì và tần số dao

động của mạch dao động Dao động điện từ tự

do là gì?

HS: Lên bảng trả lời câu hỏi

GV: Nhận xét và đánh giá cho điểm

GV: Đặt vấn đề vào bài giảng mới

I- MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG

VÀ TỪ TRƯỜNG

1 Từ trường biến thiên và điện trường xoáy

a Thí nghiệm:

Bố trí như hình vẽ S

N

O +

Trang 2

“Điện từ trường và sóng điện từ là hai khái

niệm trung tâm của một thuyết vật lí lớn:

Thuyết điện từ Sự ra đời của thuyết điện từ

được đánh dấu bằng hai công trình nổi tiếng

của Măc- xoen: “ Về những đường sức từ của

Fa- ra- đây” (1856) và lí thuyết động lực về

điện từ trường” (1864).

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên

cứu

Hoạt động 2: “Nghiên cứu mối quan hệ giữa

điện trường và từ trường”

GV: Nhắc lại thí nghiệm cảm ứng điện từ của

Fa- ra- đây(Như hình vẽ)

GV: Yêu cầu hs xác định chiều dương trên

mạch

HS: Thực hiện yêu cầu của gv

GV: Sửa sai nếu có

HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức

GV: Khi nam châm chuyển động lại gần vòng

dây kín (C), trong (C) xuất hiện dòng điện cảm

ứng chạy theo chiều âm trên mạch, dòng điện

cảm ứng xuất hiện chứng tỏ tại mỗi điểm trên

dây có một điện trường mà véc tơ cường độ

điện trường cùng chiều với dòng điện cảm ứng

Đường sức của điện trường này nằm dọc theo

dây, nó là một đường cong kín Gọi là điện

trường xoáy

HS: Lắng nghe và ghi nhớ

GV: Điện trường xoáy có đặc điểm gì?

HS: Trả lời

GV: Nhận xét và chính xác hóa câu trả lời của

hs

GV: Tại những điện nằm ngoài vòng dây có

điện trường nói trên không?

HS: Trả lời

* Tiến hành:

Khi nam châm chuyển động lại gần vòng dây, có sự biến thiên của từ thông, trong vòng dây xuất hiện một dòng điện cảm ứng Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng tỏ tại mỗi điểm trên vòng dây có một điện trường mà véc tơ cường độ điện trường cùng chiều với dòng điện cảm ứng Đường sức của điện trường này nằm dọc theo dây, nó là một đường cong kín

Ta nói: “Điện trường có đường sức là một

đường cong kín gọi là điện trường xoáy”

* Đặc điêm của điện trường xoáy: đường sức của nó không có điểm khởi đầu và không có điểm kết thúc

b Kết luận: (sgk -109)

“Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy”

Trang 3

hs

“Có, chỉ cần thay đổi vị trí vòng dây, hoặc làm

các vòng dây kín nhỏ hơn hay to hơn… rồi lặp

lại thí nghiệm tương tự”

GV: Nếu không có vòng dây mà vẫn cho nam

châm tiến lại gần O  liệu xung quanh O có

xuất hiện từ trường xoáy hay không?

HS: Tại chỗ trả lời

hs

“Có, các kiểm chứng tương tự trên”

HS: Lắng nghe và ghi nhận

GV: Vậy, vòng dây kín có vai trò gì hay không

trong việc tạo ra điện trường xoáy?

HS:Trả lời

GV: Nhận xét và sửa sai nếu có/

GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp sang tiểu mục 2

phần I

HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề

GV: Ta đã biết, xung quanh một từ trường biến

thiên có xuất hiện một điện trường xoáy  điều

ngược lại có xảy ra không Xuất phát từ quan

điểm “có sự đối xứng giữa điện và từ”

Mác-xoen đã khẳng định là có

GV: Xét mạch dao động lí tưởng đang hoạt

động Giả sử tại thời điểm t, q và i như hình vẽ

 cường độ dòng điện tức thời trong mạch?

GV: Mà điện tích của tụ được xác định bởi

công thức nào?

GV: i Cd dE

dt

  Điều này cho phép ta đi đến

nhận xét gì?

HS: Trả lời

GV: Nhận xét và chính xác câu trả lời của hs

2 Điện trường biến thiên và từ trường

a Từ trường của mạch dao động Xét một mạch dao động lí tưởng đang hoạt động (hv)

Giả sử tại thời điểm t,

q và i như hình vẽ

 cường độ dòng điện tức thời trong mạch:

dq (1)

i dt

- Mặt khác: q = CU = C E d

Do đó: i C d dE

dt (2)

* Dòng điện chạy trong daay dẫn là dòng điện dẫn

Dòng điện chạy qua tụ điện gọi là dòng diện dịch.( Vì liên quan đến dE

dt )

Dòng điện dịch có bản chất là sự biến thiên của điện trường trong tụ điện theo thời gian

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

C

L

+

Trang 4

-GV: Giải thích rõ cho hs dòng điện dẫn và dòng

điện dịch

GV: Vậy 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

Hoạt động 3: “Nghiên cứu điện trường và

thuyết điện từ của Mắc- Xoen”

GV: Ta đã biết giữa điện trường và từ trường có

mối liên hệ với nhau: điện trường biến thiên

theo thời gian thì sinh ra từ trường xoáy và

ngược lại từ trường biến thiên  điện trường

xoáy  Nó là hai thành phần của một trường

thống nhất: điện từ trường.

GV: Vậy thế nào là trường điện từ?

HS:Tại chỗ trả lời

hs

GV: Trình bày thuyết điện từ của Mắc –Xoen

II- ĐIỆN TỪ TRƯỜNG VÀ THUYẾT ĐIỆN TỪ MẮC- XOEN

1 Điện từ trường

- Là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên

2 Thuyết điện từ Mác – xoen

- Khẳng định mối liên hệ khăng khít giữa điện tích, điện trường và từ trường:

+) điện tich, điện trường, dòng điện và từ trường

+) sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy

+) sự biến thiên của điện trường theo thời gian và từ trường

4/ Củng cố - dặn dò

GV: Hệ thống nội dung bài giảng

- Hai luận điểm của Măc –Xoen về điện trường biến thiên và từ trường biến thiên

- Nhớ được 4 phương trình của Măc – Xoen biểu diễn mối quan hệ giữa điện tích, điện trường, dòng điện và từ trường

Trang 5

B D Rot E (1); Div D (2); Rot H J (3); Div B 0(4)

Diễn tả các phương trình của Măc- Xoen:

(1) diễn tả rằng: Có một điện trường xoáy xuất hiện tại nơi có từ trường biến thiên

(2) diễn tả rằng: Đường sức của điện trường tĩnh bao giờ cũng xuất phát từ các điện tích

(3) diễn tả rằng: Có một từ trường xuất hiện tại nơi có điện trường biến thiên (4) diễn tả ý: Đường sức của điện trường bao giờ cũng khép kín

5/ Hướng dẫn học bài ở nhà

GV: Yêu cầu học sinh

- Học phần ghi nhớ (SGK – 111) Kết hợp SGK và vở ghi

- Làm bài tập số 4,5,6(sgk – 111) và bài tập số 21.1 đến bài 21.10 (sbt – 33) Chuẩn bị bài tập về mạch dao động và bài tập về điện từ trường Giờ sau chữa bài tập

HS: Lắng nghe và nhận nhiệm vụ học tập

Định dạng
Số trang	5
Dung lượng	276,5 KB