Giao an 11 doi moi PP

Khi một mạch điện chuyển động trong từ trường thì công của các lực điện từ tác dụng lên mạch điện được đo bằng tích của cường độ dòng điện với độ biến thiên từ thông qua mạch: A = IBS =[r]

Ngày 29/12/2015 Tiết 37 TỪ TRƯỜNG I MỤC TIÊU Về kiến thức + Biết từ trường là gì và nêu lên vật nào gây từ trường + Biết cách phát tồn từ trường trường hợp thông thường + Nêu cách xác định phương và chiều từ trường điểm + Phát biểu định nghĩa và nêu bốn tính chất đường sức từ Về kĩ + Biết cách xác định chiều các đường sức từ của: dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài, dòng ñieän chaïy daây daãn uoán thaønh voøng troøn + Bieát caùch xaùc ñònh maët Nam hay maït Baéc cuûa moät doøng ñieän chaïy maïch kín Về thái độ + Tự tin đưa các ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp và nhà + Chủ động trao đổi thông tin với các học sinh khác và với giáo viên + Hợp tác chặp chẽ với các bạn thực nghiên cứu Các lực cần hình thành Phát vấn đề nghiên cứu; đưa giả thuyết, dự đoán; phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán; phân tích; đánh giá kết và phương pháp giải vấn đề II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị thí nghiệm tương tác từ + Chuẫn bị thí nghiệm tạo từ phổ + Hộp kim nam châm nhỏ Học sinh: ôn tập các kiến thức quan trọng chính: + Nam châm các loại nam châm + Vài Khái niệm từ trường, cách nhận biết từ trường + Khái niệm đường sức từ, hình ảnh đường sức từ III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC NỘI DUNG GHI BẢNG Từ trường I Nam châm - Mỗi nam châm có hai cực phân biệt - Lực tương tác các nam châm gọi là lực từ II Từ tính dây dẫn có dòng điện Thí nghiệm cho thấy - Dòng điện có từ tính nam châm - Giữa hai dòng điện, hai nam châm, dòng điện và nam châm có lực từ tương tác Tương tác này gọi là tương tác từ III Từ trường Định nghĩa ( SGK) Hướng từ trường Để phát tồn từ trường miền không gian nào đó có thể dùng kim nam châm nào nhỏ đặt vị trí bất kì miền không gian Quy ước: Hướng từ trường điểm là hướng Nam – Bắc kim nam châm nhỏ nằm cân điểm đó IV Đường sức từ Định nghĩa (SGK) Các tính chất đường sức từ (SGK) Các ví dụ đường sức từ - Ví dụ 1: Từ trường dòng điện thẳng dài - Ví dụ 2: Từ trường dòng điện tròn Cách xác đinh chiều đường sức từ - Quy tắc năm tay phải - Quy tắc vào nam bắc V Từ trường Trái đất Hoạt động (15 phút) : Ôn tập nam châm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Đề nghị HS trả lời các câu hỏi Nam châm là gì? Kể tên các vật liệu có Dựa vào các kiến thức đã học lớp HS trả lời thể dùng làm nam châm mà em biết các câu hỏi mà GV đã đưa Từ tính nam châm thể nào? Giữa các nam châm có lực tương tác nào? Câu C2 SGK Chú ý theo dõi, thảo luận và ghi nội dung cần Hướng dẫn HS thảo luận câu trả lời thiết HS Xác nhận ý kiến đúng Kết luận Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu từ tính dây dẫn có dòng điện Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Hỏi: Nam châm có tác dụng lên dòng điện không? Mô tả thí nghiệm chứng Trả lời: minh Nam châm có tác dụng lên dòng điện HS có thể mô tả TN đã học lớp TN khác - Xác nhận ý kiến đúng Kết luận - GV làm TN chứng minh - Giới thiệ thí nghiệm hình 19.3 SGK Hỏi tượng gì xảy dòng điện Kim nam châm quay vì dòng điện tác dụng lực lên chạy dây dẫn? nam châm Quan sát TN chứng minh - Xác nhận ý kiến đúng, đưa nhận xét: Dòng điện có từ tính nam châm - Hỏi: Hai dòng điện có thể tương tác với hay không? - Làm thí nghiệm Đề nghị HS quan sát Suy luận tương tự và đưa câu trả lời: Có trạng thái hai dây dẫn hai trường hợp: Hai dòng điện cùng chiều và hai dòng điện ngược chiều Rút nhận Quan sát, ghi nhận kết trường hợp và xét rút nhận xét Hai dòng điện cùng chiều hút nhau, ngược chiều đẩy Kết luận - Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu khái niệm từ trường Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Đặt vấn đề: Tương tác xảy chân không, môi trường truyền Đưa cách cahs làm có thể tương tác từ có đặc điểm gì? Nó có phải + dùng nam châm là điện trường tĩnh không? + dùng dòng điện thử - Nhận xét câu trả lời HS + dùng kim nam châm nhỏ - Đưa định nghĩa từ trường - Hỏi: Làm nào để phát tồn từ trường? Cho ví dụ? - Hướng dẫn HS thảo luận các câu trả lời HS Xác nhận ý kiến đúng Thông báo quy ước hướng từ trường Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu khái niệm từ trường Hoạt động giáo viên - Yêu cầu HS đọc mục Đường sức từ và trả lời các câu hỏi sau đây: Đường sức từ là gì? Quy ước chiều đường sức từ nào? Nêu các tính chất đường sức từ - Hướng dẫn HS thảo luận câu trả lời HS - Thể chế hóa kiến thức Hỏi: Có cách nào để quan sát hình ảnh cụ thể đường sức từ? Tổ chức cho HS làm thí nghiệm - Chia nửa lớp ( ba nhóm) làm TN tạo - Hoạt động học sinh Đọc mục đường sức từ và trả lời các câu hỏi mà GV đưa Thảo luận câu hỏi Ghi các nội dung cần thiết Dựa vào kiến thức đã học lớp 9, trả lời: tạo từ phổ Làm việc theo nhóm - - từ phổ dòng điện thẳng dài và nửa lớp ( ba nhóm) làm Tn tạo từ phổ dòng điện tròn Đề nghị nhóm chọn bạn lên bảng vẽ mô tả hình ảnh đường sức từ thu từ TN Hướng dẫn thảo luận kết các nhóm vừa trình bày Xác nhận kết đúng Đề nghị ghi nhận kết đúng - Cử người theo nhóm trình bày kết nhóm mình - Ghi nhận kết đúng Nêu cách xác định từ trường trường Hỏi: Nêu cách xác định từ trường hợp Vẽ chiều các đường sức từ trên các đường sức từ hình vẽ xác nhận đúng trường hợp? Biều diễn trên hình vẽ trên Thảo luận lớp Hướng dẫn HS thảo luận Xác nhận ý kiến đúng Các nhóm làm thí nghiệm và nhận xét kết Đề nghị HS dùng kim nam châm nhỏ kiểm tra kết Trả lời Hỏi: Có quy tắc dùng để xác định chiều đường sức từ dòng điện thẳng, dòng điện tròn? Phát biểu các quy tắc đó Xác nhận ý kiến đúng và kết luận Mục từ trường Trái đất: HS tự tìm hiểu Hoạt động 5: Tổng kết bài Trả lời các câu hỏi: Tại có tương tác + Hai dòng điện + dòng điện và nam châm So sánh tính chất đường sức điện và đường sức từ Giao nhiệm vụ nhà: Làm bài tập 5, 6, 7, SGK Ngày 29/12/2015 Tiết 38 LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ I MỤC TIÊU Về kiến thức + Phát biểu định nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị cảm ứng từ + Mô tả thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ + Phát biểu đượng định nghĩa phần tử dòng điện + Nắm quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện Về kĩ + Biết cách xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện Về thái độ + Tự tin đưa các ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp và nhà + Chủ động trao đổi thông tin với các học sinh khác và với giáo viên + Hợp tác chặp chẽ với các bạn thực nghiên cứu Các lực cần hình thành Phát vấn đề nghiên cứu; đưa giả thuyết, dự đoán; phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán; phân tích; đánh giá kết và phương pháp giải vấn đề II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Từ phổ nam châm chữ U + Chuẫn bị thí nghiệm nghiên cứu phương chiều lực từ Học sinh: ôn tập các kiến thức quan trọng chính: + Các khái niệm điện trường, từ trường, điện trường đều, đường sức từ, từ phổ + Quy tắc bàn tai trái + Về tích vecto III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC NỘI DUNG GHI BẢNG Lực từ Cảm ứng từ I Lực từ Từ trường Từ trường là từ trường có các đường sức từ là đường thẳng song song, cùng chiều và cách Lực từ từ trường tác dụng lên đoàn dây dẫn mang dòng điện, có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường sức từ Hướng dòng điện I, hướng từ trường B và hướng lực F tạo thành tam diện thuận II Cảm ứng từ Vecto cảm ứng từ điểm: - Có hướng trùng với hướng từ trường điểm đó - Có độ lớn bằng: B = F/Il - Đơn vị cảm ứng từ: tesla (T) - Biểu thức tổng quát lực từ: F = ILBsinα Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu khái niệm từ trường, quy tắc xác định đường sức từ Hoạt động (10 phút) : Tìm hiểu khái niệm từ trường Hoạt động giáo viên Hỏi: Đường sức điện trường có dạng nào? Hoạt động học sinh Trả lời câu hỏi giáo viên Tương tự, từ trường có cá đường sức là đường thẳng song song, cùng chiều và cách Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa từ tường Nhắc lại định nghĩa Hỏi: Từ trường dòng điện thẳng dài Trả lời: Không dòng điện tròn có phải từ trường không? Phát nam châm hình chữ U và mạt sắt yêu cầu Làm thí nghiệm theo nhóm, trình bày kết theo HS xác định đường sức từ và đưa kết luận nhóm Thảo luận trước lớp Vẽ hình 20.1 lên bảng Yêu cầu HS vẽ đường Một vài HS vẽ lên bảng, nhũng HS khác vẽ vào sức từ Hướng dẫn HS thảo luận, tìm kết đúng Cần Chữa bài nhấn mạnh chiều đường sức từ Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu phương, chiều lực từ từ trường tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Vẽ hình 20.2a SGK lên bảng - Hỏi: Hiện tượng gì xảy cho dòng Dựa vào kiến thức đã học lớp, HS trả lời được: điện chạy vào dây M1M2? Giải thích? dây dịch chuyển, áp dụng quy tắc bàn tay trái vẽ vecto lực F Yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm Đề xuất các phương án thí nghiệm tra Hướng dẫn thảo luận các phương án HS đề xuất, Thảo luận các phương án thí nghiệm chọn phương án khả thi và tiến hành thí nghiệm kiểm tra Thông báo: Biểu diễn dòng điện vecto I: hướng từ trường vecto B; lực vecto F Hỏi: Từ kết thí nghiệm, biểu diễn các vecto Làm việc cá nhân đó và cho nhận xét mối quan hệ các Thảo luận lớp vecto đó Hướng dẫn thảo luận, xác nhận kết đúng Ghi nhận xét Nhận xét Hoạt động (5 phút) : Xây dựng khái niệm cảm ứng từ Hoạt động giáo viên Giáo viên giới thiệu khái niệm cảm ứng từ Hoạt động học sinh Ghi nhận khái niệm: B = F/Il Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ là tesla (T) Ghi nhận Hỏi: Cảm ứng từ là đại lượng vecto hay vô Cảm ứng từ là đại lượng vecto hướng? Hướng vecto cảm ứng từ điểm xác đinh nào? Hướng dẫn thảo luận xác nhận ý kiến đúng Dựa vào các nhận xét vưa rút HS đưa dầu hieuj cảm ứng từ Xác nhận các ý kiến đúng, thể chế hóa kiến thức Ghi bài Hỏi: Vậy cảm ứng từ là đại lượng nào? Hoạt động (5 phút) : Xây dựng công thức tính độ lớn lực từ từ trường tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh  Nêu định nghĩa vecto phần tử dòng điện Il là vecto cùng hường với dòng điện và có đọ lớn Il Theo dõi bài giảng GV   F B    F IlB sin  Il Từ công thức   Với α là góc tạo B và Il Hoạt động (5 phút) : Tổng kết bài học Hỏi: Điểm đặt, phương, chiều và độ lớn lực từ xác định thé nào? Giao nhiệm vụ nhà: Yêu cầu HS là các BT 4, 5, 6, SGK Ngày 29/12/2015 Tiết 39 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I MỤC TIÊU Về kiến thức + Phát biểu cách xác định phương chiều và viết công thức tính cảm ứng từ B doøng ñieän chaïy daây daãn thaún daøi, doøng ñieän chaïy daây daãn troøn vaø doøng ñieän chaïy oáng daây + Vận dụng nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập Về kĩ + Biết cách xác định chiều cảm ứng từ các quy tắc nắm tay phải và vào nam bắc Về thái độ + Tự tin đưa các ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp và nhà + Chủ động trao đổi thông tin với các học sinh khác và với giáo viên + Hợp tác chặp chẽ với các bạn thực nghiên cứu Các lực cần hình thành Phát vấn đề nghiên cứu; đưa giả thuyết, dự đoán; phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán; phân tích; đánh giá kết và phương pháp giải vấn đề II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Từ phổ + Chuẫn bị kim nam châm nhỏ để xác định hướng từ trường + Phiếu học tập Học sinh: ôn tập các kiến thức quan trọng: + Từ phổ, hình ảnh đường sức từ dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, ống dây hình trụ + Khái niệm cảm ứng từ III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC NỘI DUNG GHI BẢNG Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt I T trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài Cảm ứng từ điểm M trường có μ I -7 r , r = OM - Độ lớn B = 2.10  - Phương B vuông góc với OM - Chiều xác định quy tắc nắm tay phải II Từ trừng dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Cảm ứng từ tâm O vòng dây - Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện - Chiều vào mặt nam mặt mặt bắc μ I R - Có độ lớn B = 2.10 III Từ trường dòng điện chạy ống dây dẫn hình trụ Vecto cảm ứng từ điểm lòng ống dây có: - Có phương song song với trục ống dây - Có chiều xác đinh theo quy tắc nắm tay phải - Có độ lớn: B = 4.10-7nI, n là mật độ vòng dây -7 Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu phương, chiều và độ lớn cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giao bài toán cho HS: Vẽ các vecto cảm ứng từ Dựa vào các kiến thức bài 20 H biết vecto điểm M các trường hợp sau: cảm ứng từ điểm có hướng từ trường điểm đó và biết cách xác định hướng từ trường  chưa biết cách vẽ vecto B M M M Thông báo: Vecto cảm ứng từ tiếp xúc với đường sức từ điểm Hỏi: Vậy muốn vẽ vecto cảm ứng từ Đưa các ý kiến cá nhân Thảo luận trước lớp và  điểm ta phải làm công việc gì? kết đúng là: Vẽ B cần các bước sau - Vẽ đường sức từ qua M - Tìm chiều đường sức theo quy tắc năm tay phải -  Vẽ B tiếp xúc với đướng sức từ điểm đó  Phân tích kết Xác nhận kết đúng Khái Mỗi HS tự vẽ vecto B tương ứng với phần nhiệm vụ GV giao  quát: Vecto cảm ứng từ B vuông góc với mặt  phẳng tạo M và dây dẫn và B vuông góc với OM, chiều xác định theo quy tắc năm tay phải Thông báo: Độ lớn cảm ứng từ tính: I B = 2.10 r -7 Hoạt động (10 phút) : Tìm hiểu phương, chiều và độ lớn cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Vẽ hình 21.3 SGK lên bảng (không vẽ đường sức)  Hỏi: Hãy biểu diễn B tâm O vòng dây Thông báo độ lớn cảm ứng từ B = 2.10 Nếu khung dây tròn có N vòng dây thì: -7 μ I R Suy luận tương tự, HS tự vẽ đường sức từ  và biểu diễn hướng B I B = 2.10 N R -7 Hỏi: Cảm ứng từ tâm O vòng dây mang dòng điện có đặc điểm gì? Xác nhận các ý kiến đúng và kết luận Đưa các nhận xét Ghi nhận Hoạt động (10 phút) : Tìm hiểu phương, chiều và độ lớn cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Vẽ ống dây hình trụ có dòng điện chạy qua lên bảng Yêu cầu HS vẽ đường sức từ Một HS lên bảng vẽ, các HS khác vẽ vào Phát dụng cụ để HS tạo từ phổ và đối chiều với hình vẽ Làm việc theo nhóm: tạo từ phổ Mỗi cá nhân đối chiếu kết hình ảnh xếp các mạt sắt với các đường sức từ đã vẽ Xác nhận kết đúng Hỏi: ĐƯờng sức từ có chiều nào? Yêu cầu HS kiểm chứng cách đặt kim nam châm nhỏ Trả lời dựa trên kiến thức đã học lớp suy luận tương tự Thông báo: Độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây: B = 4.10-7nI, n là mật độ vòng dây Hỏi: Cảm ứng từ điểm lòng ống dây mang dòng điện có đặc điểm gì? Xác nhận các ý kiến đúng và kết luận  Nêu phương, chiều, độ lớn B Ghi nhận Hoạt động (5 phút) : Tìm hiểu từ trường nhiều dòng điện Hoạt động giáo viên Để xác định cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện gây ta làm nào? Hoạt động học sinh Có thể trả lời suy luận tương tự cường độ điện trường Xác nhận ý kiến đúng: Vecto cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện sinh tổng các vecto cảm ứng từ dòng điện sinh Hoạt động (5 phút) : Tỏng kết bài Yêu cầu HS nhắc lại cách xác định cảm ứng từ dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, dòng điện chạy ống dây gây Làm các bài tập 3, 4, 5, SGK Ôn tập phương pháp động lực học, dòng điện KL, chuyển động tròn Ngày 25/01/2015 Tieát 40 BAØI TAÄP I MUÏC TIEÂU Kiến thức : + Nắm vững các khái niệm từ trường, cảm ứng từ, đường sức từ + Nắm dạng đường cảm ứng từ, chiều đường cảm ứng từ véc tơ cảm ứng từ từ trường cuûa doøng ñieän chaïy daây daãn coù daïng daëc bieät Kyõ naêng + Thực các câu hỏi trắc nghiệm có liên quan đến từ trường, đường sức từ, cảm ứng từ và lực từ + Giải các bài toán xác định cảm ứng từ tổng hợp nhiều dòng diện gây II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân: - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu dạng đường cảm ứng từ và véc tơ cảm ứng từ ñieåm doøng ñieän chaïy daây daãn thaúng daøi gaây Hoạt động (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học Noäi dung cô baûn sinh Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu trang 124 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu trang 124 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu trang 128 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Giải thích lựa chọn Câu trang 128 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn A Giải thích lựa chọn Câu trang 133 : A Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn C Giải thích lựa chọn Câu trang 133 : C Hoạt động (25 phút) : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn Baøi trang 133 Veõ hình Giả sử các dòng điện đặt Veõ hình maët phaüng nhö hình veõ → Yeâu caàu hoïc sinh xaùc định phương chiều và độ → lớn → Xaùc ñònh phöông chieàu vaø B vaø B taïi độ lớn → → B vaø B taïi Cảm ứng từ B dòng I1 gây taïi O2 coù phöông vuoâng goùc với mặt phẵng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn μ I1 B1 = 2.10-7 r = 2.10-7 0,4 = 10-6(T) O2 → O2 Yeâu caàu hoïc sinh xaùc định phương chiều và độ Xaùc ñònh phöông chieàu vaø lớn véc tơ cảm ứng độ lớn véc tơ cảm ứng → từ tổng hợp B O2 → từ tổng hợp B O2 Cảm ứng từ B dòng I2 gây taïi O2 coù phöông vuoâng goùc với mặt phẵng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào và có độ lớn μI B1 = 2.10-7 R = 2.10-7 0,2 = 6,28.10-6(T) Cảm ứng từ tổng hợp O2 → → → B vaø Vì cuøng Veõ hình → B = B1 + B2 chieàu → B cuøng pöông → B neân cuøng → phương, cùng chiều với → B vaø B và có độ lớn: Veõ hình B = B1+ B2 = 10-6+ 6,28.10-6 = 7,28.10-6(T) Baøi trang 133 Giả sử hai dây dẫn đặt Yeâu caàu hoïc sinh laäp vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, luận để tìm vị trí điểm Laä p luaä n để tìm vò trí doøng I1 ñi vaøo taïi A, doøng I2 ñi vaøo M ñieåm M taïi B Xét điểm M đó cảm ứng từ tổng hợp hai dòng I1 và I2 gây laø: → → → → B = B + B = => → → B1 = - B2 → → Để B và B cùng phương thì M phải nằm trên đường thẳng nối Yeâu caàu hoïc sinh laäp → → luận để tìm quỹ tích Lập luận để tìm quỹ tích A và B, để B va B ngược caùc ñieåm M caùc ñieåm M chiều thì M phải nằm đoạn → thẳng nối A và B Để → B vaø B độ lớn thì μ I1 μ I2 ( AB−AM ) 2.10-7 AM = 2.10-7 => AM = 30cm; BM = 20cm Quỹ tích điểm M nằm trên đường thẳng song song với hai dòng điện, cách dòng điện thứ 30cm và cách dòng thứ hai 20cm Ngày 29/12/2015 Tiết 41 LỰC LO-REN-XƠ I MỤC TIÊU Về kiến thức + Phát biểu lực Lo-ren-xơ là gì và nêu các đặc trưng phương, chiều và viết công thức tính lực Lo-ren-xơ + Nêu các đặc trưng chuyển động hạt mang điện tích từ trường đều; viết công thức tính bán kín vòng tròn quỹ đạo Về kĩ + Biết cách xác định chiều cảm lực lorenxo theo quy tắc bàn tay trái Về thái độ + Tự tin đưa các ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp và nhà + Chủ động trao đổi thông tin với các học sinh khác và với giáo viên + Hợp tác chặp chẽ với các bạn thực nghiên cứu Các lực cần hình thành Phát vấn đề nghiên cứu; đưa giả thuyết, dự đoán; phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán; phân tích; đánh giá kết và phương pháp giải vấn đề II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Từ phổ + Chuẫn bị kim nam châm nhỏ để xác định hướng từ trường + Phiếu học tập Học sinh: ôn tập các kiến thức quan trọng: + Từ phổ, hình ảnh đường sức từ dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, ống dây hình trụ + Khái niệm cảm ứng từ III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC NỘI DUNG GHI BẢNG LỰC LO-REN-XƠ I Lực Lo – ren - xơ Định nghĩa: Lực mà từ trường tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động nó gọi là lực Lo – ren - xơ Xác định lực Lo – ren – xơ  Lực Lo-ren-xơ từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên hạt điện tích q chuyển động  với vận tốc v :   + Có phương vuông góc với v và B ; + Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng   bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón là chiều v q0 > và ngược chiều v q0 < Lúc đó chiều lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra; II + Có độ lớn: f = |q0|vBsinα Chuyển động hạt điện tích từ trường  Hạt điện tích q0, khối lượng m bay vào từ trường B với vận tốc đầu vuông góc với từ trường, có quỹ đạo là đường tròn nằm mặt phẳng vuông góc với từ trường với bán kính quỹ đạo R = mv |q|B Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu khái niệm lực Lo-ren-xơ Hoạt động giáo viên - - - - Nêu vấn đề: Từ trường tác dụng lên dòng điện, từ trường có tác dụng lên dt chuyển đông nó hay không? Ta thừa nhận: Lực từ tác dụng lên dòng điện là tổng các lực từ tác dụng lên các electron chuyển động tạo thành dòng điện dây dẫn Lực từ tác dụng lên hạt điện tích chuyển động từ trường gọi là lực Lo-ren-xơ Nêu ví dụ: Đặt nam châm lại gần máy thu hình hoạt động, lực Lo ren xo tác dụng lên chùm electron làm màn hình bị nhiễu loạn Hỏi: Phương, chiều và độ lớn lực Lo-ren-xơ xác định nào? Vẽ hình 21.1 SGK, biểu diễn chiều dòng điện, chiều từ trường Têu cầu HS biểu diễn chiều lực từ và chiều chuyển động các electron dây dẫn Từ đó suy chiều lực Lo-ren-xơ Hoạt động học sinh Trả lời dựa vào suy luận: dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng các hạt điện tích Từ trường tác dụng lên dòng điện tức là tác dụng lên điện tích Dựa vào thừa nhận lực từ tác dụng lên dây dẫ mang dòng điện là tổng các lực từ tác dụng lên hạt điện tích có dây dẫn, đưa các dự đoán: + Hướng lực Lo-ren-xơ trùng với hướng lực từ + Độ lớn độ lớn lực từ chia cho số hạt điện tích có dòng điện đó Từ hình vẽ hãy mối liên hệ phương   - Trả lời đúng là: lực Lo-ren-xơ có  f và chiều các vecto , v và B   + Có phương vuông góc với v và B ; + Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón là   chiều v q0 > và ngược chiều v q0 < Lúc đó chiều lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra; + Có độ lớn: f = |q0|vBsinα Giới thiệu p và độ lớn lực Lo-ren-xơ Hoạt động (20 phút) : Tìm hiểu chuyển động điện tích điện trường Hoạt động giáo viên Phát phiều học tập Yêu cầu HS làm các nội dung sau đây: Một hạt điện tích q0 chuyển động từ trường tác dụng lực Lo ren xơ với vận tốc đầu v vuông góc với từ trường + Hạt chịu tác dụng lực nào? Tính gia tốc hạt? + Chọn hệ quy chiếu nào để giải bài toán? + Xét gia tốc hạt theo phương Oz? Và nhận xét Hoạt động học sinh Làm việc theo nhóm Kết đúng là: Hạt chịu tác dụng lực nhất: f = ma Chọn hệ quy chiếu quán tính Oxyz, cho cảm ứng từ dọc theo Oz  Vì cảm ứng từ vuông góc với lực nên a và   B vuông góc với Do đó nên a vuông góc với Oz Gia tốc theo Oz không nên vận tốc theo trục này không đổi và không Vì quỹ đạo chuyển động hạt nằm mặt phẳng vuông góc với từ trường  + Trong mặt phẳng Oxy hưởng f vuông góc  với v Có nhận xét gì quỹ đạo hạt   Trong mặt phẳng Oxyz f vuông góc với v nên công suất tức thời lực không và đọng bảo toàn Do đó vận tốc hạt không đổi Lực đóng vai trò là lực hướng tâm Hướng dẫn HS thảo luận và kết luận Hỏi: Bán kính quỹ đạo hạt phụ thuộc yếu tố nào? Làm thí nghiệm chuyển động hạt electron chuyển động từ trường minh họa cho kết luận mv |q|B Bán kính quỹ đạo R = Đại diện các nhóm trình bày và thảo luận lớp Trả lời: Dựa vào công thức có thể kết luận R phụ thuộc vào khối lượng m, độ lớn điện tích và cảm ứng từ B Quan sát TN và rút nhận xét Hoạt động (10 phút) : Tổng kêt bài Cho HS trả lời câu C3 và bài SGK Giao nhiệm vụ nhà - Làm các bài tập 4, 5, 6, 7, SGK - Ôn tập về: Đường sức từ, tượng cảm ứng điện từ lớp Ngày 19/01/2014 Tieát 42 BAØI TAÄP I MUÏC TIEÂU Kiến thức : + Nắm đặc trưng phương chiều và biểu thức lực Lo-ren-xơ + Nắm các đặc trưng chuyển động hạt điện tích từ trường đều, biểu thức bán kín vòng tròn quỹ đạo Kỹ năng: Vận dụng để giải các bài tập liên quan II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân: - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc Học sinh: - Ôn lại chuyển động đều, lực hướng tâm, định lí động năng, thuyết electron dòng điện kim loại, lực Lo-ren-xơ - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra bài cũ: Nêu định nghĩa và các đặc điểm lực Lo-ren-xơ Hoạt động (15 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn Caâu trang 138 : C choïn C Giải thích lựa chọn Caâu trang 138 : D Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn Caâu trang 138 : C choïn D Giải thích lựa chọn Caâu 22.1 : A Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn Caâu 22.2 : B choïn C Giải thích lựa chọn Caâu 22.3 : B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn A Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn B Hoạt động (15 phút) : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn vieân Baøi trang a) Tốc độ prôtôn: mv Viết biểu thức tính bán Yeâu caàu hoïc sinh vieát biểu thức tính bán kính kính quỹ đạo chuyển động Ta coù R = |q|B quỹ đạo chuyển động hạt từ đó suy tốc độ hạt từ đó suy tốc hạt độ hạt |q| B R 1,6 10−19 10−2 = m 9,1.10−31  v= = 4,784.106(m/s) b) Chu kì chuyển động proâtoân: Yeâu caàu hoïc sinh vieát Viết biểu thức tính chu kì πR , 14 = biểu thức tính chu kì chuyển động hạt và thay v , 784 106 = 6,6.10T = chuyển động hạt và số để tính T (s) thay số để tính T Baøi 22.11 → Yeâu caàu hoïc sinh xaùc định hướng và độ lớn → B cuûa gaây treân đường thẳng hạt điện tích chuyển động Yeâu caàu hoïc sinh xaùc định phương chiều và độ lớn lực Lo-ren-xơ taùc duïng leân haït ñieän tích Cảm ứng từ B dòng điện Xác định hướng và độ lớn chạy dây dẫn thẳng gây → trên đường thẳng hạt điện tích B cuûa gây trên đường chuyển động có phương vuông góc thẳng hạt điện tích chuyển với mặt phẵng chứa dây dẫn và động đường thẳng điện tích chuyển động, có độ lớn: μ I B = 2.10-7 r = 2.10-7 0,1 = 4.10-6(T) Lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt Xaùc ñònh phöông chieàu vaø → độ lớn lực Lo-ren-xơ tác có phương vuông góc với v và → duïng leân haït ñieän tích B và có độ lớn: f = |q|.v.B = 10-6.500.4.10-6 = 2.109 (N) Ngày 29/12/2015 Tiết 43, 44 TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU Về kiến thức + Viết công thức và hiểu ý nghĩa vật lý từ thông + Phát biểu định nghĩa và hiểu nào thì có tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu định luật Len-xơ theo cách khác và biết vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác + Phát biểu định nghĩa và nêu số tính chất dòng điện Fu-cô Về kĩ + Biết cách biết vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác Về thái độ + Tự tin đưa các ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp và nhà + Chủ động trao đổi thông tin với các học sinh khác và với giáo viên + Hợp tác chặp chẽ với các bạn thực nghiên cứu Các lực cần hình thành Phát vấn đề nghiên cứu; đưa giả thuyết, dự đoán; phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán; phân tích; đánh giá kết và phương pháp giải vấn đề II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị các hình vẽ các đường sức từ nhiều ví dụ khác + Chuẩn bị các thí nghiệm cảm ứng từ Học sinh: ôn tập các kiến thức quan trọng: + Ôn lại đường sức từ + So sánh đường sức điện và đường sức từ III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC NỘI DUNG GHI BẢNG TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I Từ thông Định nghĩa: Từ thông qua mặt S là đại lượng, kí hiệu Ф, cho công thức Ф = BScosα Từ thông phụ thuộc ba yếu tố: cảm ứng từ B, diện tích S và góc tạo vecto pháp tuyến mặt S và vecto cảm ứng từ Từ thông có đơn vị là vêbe (Wb) II Hiện tượng cảm ứng điện từ - Mỗi từ thông qua mặt kín (C) biến thiên thì mạch xuất dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng này gọi là cảm ứng điện từ - Hiện tượng cảm ứng điện từ tồn khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên III Định luật Len – xơ chiều dòng điện cảm ứng Dòng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thông ban đầu qua mchj kín Cách phát biểu khác định luật Len- xơ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên kết chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại nói trên IV Dòng điện Fu –cô Dòng Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất khối kim loại nó chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên Tính chất và công dụng dòng điện Fu-cô a Tính chất - Làm xuất khối kim loại chuyển động từ trường lực hãm điện từ - Gây hiệu ứng tỏa nhiệt b Ứng dụng - Sử dụng lực hãm điện từ các phanh điện từ - Sử dụng hiệu ứng tỏa nhiệt các lò cảm ứng để nung nóng kim loại c Để làm giảm hao phí lượng dòng Fu-cô gây có thể tăng điện trở khối KL Tiết Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu khái niệm từ thông Hoạt động giáo viên Yêu cầu HS đọc SGK mục Từ thông để trả lời các câu hỏi sau đây: Từ thông là gì? Từ thông phụ thuộc vào yếu tố nào? ĐƠn vị từ thông là gì? Trong điều kiện nào có biến thiên từ thông ? Hướng dẫn HS thảo luận các câu hỏi Xác nhận các ý kiến đúng Phân tích rõ việc chọn vecto pháp tuyến dương ảnh hưởng đến dấu từ thông nào? Phát phiếu học tập với nội dung: Tính từ thông gây từ trường B = 0,02 T qua hình vuông cạnh a = 10 cm các trường hợp sau đây Hướng dẫn HS thảo luận Xác nhận ý kiến đúng Hoạt động học sinh Đọc mục từ thông phút Trả lời các câu hỏi Thảo luận các câu hỏi Làm việc cá nhân trên phiếu học tập Trình bày và thảo luận trước lớp Hoạt động (20 phút) : Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nêu vấn đê: Để trả lời các câu hỏi từ trường có thể sinh dòng điện không ta làm nào? Dựa vào kiến thức đã học lớp để trả lwoif: Làm thí nghiệm Yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm Hướng dẫn HS thảo luận các phương án thí nghiệm , chọn các phương án khả thi Đưa các phương án Thảo luận Chọn hai phương án - Cho nam châm NS lại gần xa mạch kín hai đầu nối với điện kế - Thay nam châm NS nam châm điện và cho dòng điện qua nam châm biến thiên Tiến hành làm thí nghiệm biểu diễn phát dụng cụ cho các nhóm HS làm thí nghiệm Quan sát thí nghiệm tự làm thí nghiệm Rút kết luận Từ các thí nghiệm hãy nguyên nhân chung gây dòng điện cảm ứng? Có thể đưa các nguyên nhân khác Phân tích các ý kiến HS Hỏi: Tron trường hợp có dòng điện cảm ứng, từ thông qua mạch kín C có thay đổi không? Kết luận sơ bộ: Mỗi từ thông qua mạch kín C biến thiên thì mạch xuất dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng Hỏi: Trong các trường hợp sau mạch kín C có xuất dòng điện cảm ứng không? a Nam châm đứng yên, mạch kín dịch chuyển b Nam châm đứng yên, làm biến dạng C Trả lời có thay đổi Làm thí nghiệm kiểm tra Hỏi: dòng điện cảm ứng xuất nào? Kết luận Hoạt động (10 phút) : Tổng kết bài Yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức - Từ thông - Hiện tượng cảm ứng điện từ - Dòng điện cảm ứng Trả lời từ suy luận: từ thông biến thiên nên có dòng điện cảm ứng Trả lời câu hỏi GV Tiết Hoạt động (15 phút) : Xây dựng định luật Len-xơ chiều dòng điện cảm ứng Hoạt động giáo viên Dòng điện cảm ứng có chiều nào? Hoạt động học sinh Dựa vòa kết thí nghiệm tiết để tìm câu trả lời Vẽ hình 23.3 SGK lên bảng và hướng dẫn HS suy luận + CHọn chiều dương trên C thuận với chiều đường sức qua C và pháp tuyến thuận với chiều dương đã chọn + Khi đưa nam châm NS lại gần C thì từ trường qua C tăng hay giảm? Dòng điện cảm ứng có chiều nhu nào? Từ thông tăng và dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều dương trên C + Khi đưa nam châm NS xa thì từ thông qua C Từ thông giảm và dòng điện cảm ứng có chiều tăng hay giảm? Dòng điện cảm ứng có chiều trùng chiều dương trên C nào? Dòng điện cảm ứng xuất sinh từ trường, gọi là từ trường cảm ứng Từ trường nam châm gây gọi là từ trường ban đầu Hat từ trường này có mối liện hệ nào? Xác nhận ý kiến dúng Đề nghị HS trả lời câu C3 Xác nhận ý kiến đúng Dùng quy tắc nắm tay phải, tìm chiều từ trường cảm ứng trường hợp và rút nhận xét Khi nam châm NS rơi gần phía mạch C thì mặt C đối diện với cực bắc nam châm là mặt bắc hay nam? Lực từ trường cảm ứng tác dụng lên nam châm có hướng nào? Dùng quy tắc nắm tay phải tìm mặt C làn mặt bắc Do đó lực từ là lực đẩy Khi nam châm NS rơi xa phía mạch C thì mặt C đối diện với cực bắc nam châm hút hay đẩy nam châm? Suy luận tương tự trả lời lực là lực đẩy Khái quát: Trong hai trường hợp lực từ ngược hướng với chuyển động nam châm Vậy có thể phát biểu định luật Len-xơ theo cách khác Hoạt động (15 phút) : Tìm hiều dòng Fu-cô Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Thông báo: Thực nghiệm chứng tỏ dòng điện cảm ứng xuất khối kim loại chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên Những dòng điện cảm ứng đó gọi là dòng Fu-cô Vậy dòng điện Fu-cô là gì? Có thể diễn đạt theo các ý kiến khác Nhận xét câu trả lời HS và kết luận Làm thí nghiệm SGK hình 23.6 Quan sát thí nghiệm Hỏi : Mô tả tượng chưa có dòng điện vào nam châm và đã có dòng điện vào nam châm? Mô tả điều quan sát Hỏi: Hãy giải thích tượng Dựa vào điều kiện xuất dòng Fu-cô và định luật Len –xơ để đưa giải thích Mô tả thí nghiệm SGK và yêu cầu HS dự đoán kết tượng xảy chưa đưa dòng điện vào nam châm và đã đưa dòng điện vào nam châm Đưa các dự đoán Làm thí nghiệm để xác nhận dự đoán Quan sát trạng thái chuyển động khối kim loại Cho HS tự đọc mục tính chất và công dụng dòng Fu-cô để trả lời các câu hỏi Dòng Fu-cô có tính chất gì? Kể tên các ứng dụng? Đọc SGK để trả lời các câu hỏi Nêu cách khắc phục tác hại Hướng dẫn HS thảo luận các câu hỏi Kết luận Hoạt động (10 phút) : Tổng kết bài Yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức - Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng - Phát biểu định luật Len-xơ - Dòng Fu-cô và các ứng dụng cách khắc phục tác hại Ngày 09/02/2014 Tieát 45 BAØI TAÄP I MUÏC TIEÂU Kiến thức : + Nắm định nghĩa và phát nào có tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu định luật Len-xơ theo các cách và vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác Giải các bài tập liên quan Kyõ naêng Vận dụng thành thạo định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân: - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động (10 phút) : Nêu các lưu ý giải bài tập tượng cảm ứng điện từ: → + Trong từ trường B , từ thông qua diện tích S giới hạn vòng dây kín phẵng xác định biểu thức:  = BScos → → + Khi giải bài tập cần xác định góc  hợp véc tơ cảm ứng từ B và pháp tuyến n mặt phẵng vòng dây Lưu ý, số đường sức từ xuyên qua diện tích S càng nhiều thì từ thông  càng lớn Khi mạch điện chuyển động từ trường thì công các lực điện từ tác dụng lên mạch điện đo tích cường độ dòng điện với độ biến thiên từ thông qua mạch: A = IBS = I. Hoạt động (10 phút) : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn Caâu trang 147 : D choïn Giải thích lựa chọn Caâu trang 148 : A Yêu cầu hs giải thích Giải thích lựa chọn Caâu 23.1 : D choïn Yeâu caàu hs giaûi thích taïi choïn Hoạt động (25 phút) : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn vieân Baøi trang 148 Xác định chiều dòng điện a) Dòng điện (C) ngược Vẽ hình trường hợp và cho học cảm ứng trường chiều kim đồng hồ sinh xác định chiều hợp dòng điện cảm ứng Yeâu caàu hoïc sinh vieát công thức xác định từ thoâng  Yeâu caàu hoïc sinh xaùc định góc → n → B vaø trường hợp và thay số để tính  trường hợp đó b) Doøng ñieän (C) cuøng chiều kim đồng hồ c) Trong (C) khoâng coù doøng ñieän d) Trong (C) coù doøng ñieän xoay chieàu Baøi 23.6 Viết công thức xác định từ a)  = BScos1800 = - 0,02.0,12 = - 2.10-4(Wb) thoâng  b)  = BScos00 = 0,02.0,12 = → 2.10-4(Wb) Xác định góc B và → c)  = n trường hợp d)  = Bscos450 = 0,02.0,12 và thay số để tính  √2 trường hợp đó = √ 10-4(Wb) e)  = Bscos1350 = - 0,02.0,12 √2 =- √2 .10-4(Wb)