GIÁO ÁN VẬT LÝ TÊN CHỦ ĐỀ: LỰC ĐIỆN TỪ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LỰC ĐIỆN TỪ Thời lượng dạy học: tiết (từ tiết 30 đến tiết 31) I MỤC TIÊU Sau học xong này, HS cần đạt: Kiến thức: - Mơ tả thí nghiệm chứng tỏ tác dụng lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Phát biểu quy tắc bàn tay trái chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Phát biểu quy tắc bàn tay trái chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Nêu nguyên tắc cấu tạo hoạt động động điện chiều Kĩ năng: - Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng dụng cụ đo kiểm tra mạch điện - Biết cách xác định chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn thẳng - Vẽ xác định chiều đường sức từ nam châm hình chữ U - Vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định ba yếu tố biết hai yếu tố - Giải thích nguyên tắc hoạt động (về mặt tác dụng lực mặt chuyển hoá lượng) động điện chiều Thái độ: - HS rèn luyện tính trung thực, cẩn thận, hợp tác nhóm trao đổi thơng tin với nhóm khác - Ham hiểu biết, u thích khoa học nói chung mơn học Vật lý nói riêng Từ có định hướng đắn học tập - HS biết liên hệ kiến thức học vào thực tiễn để tìm hiểu sống xung quanh Định hướng phát triển lực: - Năng lực chung: Năng lực giao tiếp hợp tác; tự học; sáng tạo, giải vấn đề Năng lực vận dụng kiến thức vào sống, lực quan sát - Năng lực chuyên biệt - Năng lực sử dụng kiến thức: K1; K4 - Năng lực phương pháp: P2; P4; P6; P8 - Năng lực trao đổi thông tin: X4; X5; X8 II MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC ĐƯỢC HÌNH THÀNH Nội dung/chủ Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao đề/chuẩn Lực từ - Mô tả - Biết nắm - Hiểu trường tác dụng thí nghiệm chiều có lực điện lên dây dẫn có dịng điện chứng tỏ tác lực điện từ phụ dụng lực thuộc vào điện từ lên đoạn yếu tố nào? dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Phát biểu - Hiểu được quy tắc bàn cách sử dụng quy tắc bàn tay trái Quy tắc bàn tay tay trái trường trái hợp cụ thể Động điện chiều - Vận dụng quy tắc bàn trái để xác định ba yếu tố biết hai yếu tố lại - Nêu cấu - Hiểu - Ứng dụng tạo động nguyên tắc hoạt lực điện từ điện chiều động động loại động cơ điện chiều III CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Nhận biết: Câu 1: Từ trường tác dụng lực từ lên nam châm đặt nó, từ trường có tác dụng lực lên dịng điện đặt khơng? [NB1] Câu 2: Để kiểm tra tác dụng từ trường lên dòng điện em cần yếu tố nào? Dựa yếu tố em cần dụng cụ gì? [NB2] Thơng hiểu: Câu 1: Giả sử có lực từ trường tác dụng lên dây dẫn có dịng điện chạy qua đặc điểm lực nào? ( khơng xét đến độ lớn lực) [TH1] Câu 2: Theo em chiều lực thay đổi khơng? Nếu có thay đổi chiều lực phụ thuộc vào yếu tố nào? [TH2] Vận dụng Câu 1: Em xây dựng phương án kiểm tra bố trí thí nghiệm để kiểm tra dự đốn trên? [VD1] Câu 2: Đề xuất phương án tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra phụ thuộc yếu tố đó? [VD2] Câu 3: Kết thu từ thí nghiệm gì? Em rút kết luận qua hoạt động trên? [VD3] Vận dụng cao Câu 1: Theo em lực điện từ có cần thiết đời sống thực tế không? [VDC1] Câu 2: Hiện nay, Việt Nam ứng dụng khoa học kĩ thuật liên quan đến lực điện từ nào? Em mong muốn thay đổi Việt Nam lĩnh vực năm tới đây? [VDC1] IV KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHỦ ĐỀ Hình thức tổ chức dạy học Thời lượng Lực từ trường tác dụng lên dây dẫn có dịng điện Nhóm 15 phút Chiều lực điện từ Cá nhân 15 phút Quy tắc bàn tay trái Nhóm 10 phút Nội dung Động điện chiều 45 phút Thời điểm Thiết bị DH, Học liệu Ghi Bộ đồ thí nghiệm điện: Tiết nguồn điện, dây đồng dài có lớp cách điện, nam châm chữ U, công tắc, giá treo, dây dẫn, dây Tiết chỉ… ……… Máy chiếu, giấy màu Tiết Cuộn dây đồng có vỏ bọc Tiết cách điện, nam châm trịn, pin thỏ V THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Khởi động/mở (5 phút) Mục tiêu: - HS biết mối liên hệ học tượng ngồi đời sống, tạo tính tò mò tâm cho học sinh vào tìm hiểu Nhiệm vụ học tập học sinh: - Lắng nghe dự đoán kết tượng xảy Cách thức tiến hành hoạt động: Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Lực từ - GV nêu tình vào - HS dự đốn : - Dịng điện Từ mới: Từ trường dòng điện trường ? [NB1] tác dụng lực từ lên kim nam Lực điện từ ? Nếu có tượng có châm đặt gần ứng dụng đời sống Vậy từ trường ( không) kĩ thuật? tác dụng lực lên dây có dịng điện đặt Hoạt động Hình thành kiến thức (60 phút) Mục tiêu - Mơ tả thí nghiệm chứng tỏ tác dụng lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Phát biểu quy tắc bàn tay trái chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt từ trường - Nêu nguyên tắc cấu tạo hoạt động động điện chiều Nhiệm vụ học tập học sinh: - Thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra xem từ trường có tác dụng lực lên dịng điện đặt hay khơng? - Dự đốn xem chiều lực điện từ phụ thuộc vào yếu tố nào? Làm để khảo sát phụ thuộc lực điện từ vào yếu tố? - Quan sát mơ hình động điện đơn giản, mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động nó? Cách thức tiến hành hoạt động: Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh ND1: Lực điện từ (15 phút) Bước Giao nhiệm vụ: - Giáo viên phân nhóm - Học sinh phân nhóm - Đưa dụng cụ thí nghiệm - Các nhóm quan sát lắng - Tìm hiểu tác dụng từ - Yêu cầu học sinh thiết kế nghe yêu cầu giáo viên trường lên dây dẫn có dịng phương án thí nghiệm để kiểm điện đặt từ trường tra từ trường có tác dụng lên dịng điện đặt hay khơng? - u cầu HS quan sát trả lời câu hỏi: Khi K mở, tượng xảy với đoạn dây dẫn? Khi K đóng, quan sát tượng xảy ra? Hiện tượng chứng tỏ điều gì? Bước Thực nhiệm vụ - Giáo viên yêu cầu nhóm - Các nhóm nhận thiết bị, tiến giao: thực trả lời câu hỏi hành quan sát, thảo luận - Các nhóm thực hiện, viết - Thiết kế thí nghiệm kiểm tra câu trả lời bảng phụ mà giáo viên yêu cầu - Thiết kế phương án thí nghiệm + Treo khung dây dẫn cho đoạn dây AB nằm từ trường nam châm chữ U + Hai đầu AB nối với nguồn điện - Trả lời câu hỏi GV Bước Báo cáo kết thảo luận: - Các nhóm báo cáo kết tác dụng từ trường lên dây dẫn có dòng điện đặt từ trường Bước Đánh giá kết quả: + K mở: … + K đóng: …… => Rút nhận xét:… - Giáo viên thông báo hết thời - Các nhóm báo cáo gian, yêu cầu nhóm báo cáo - Giáo viên yêu cầu nhóm - Các nhóm nhận xét, thảo nhận xét lẫn nhau, thảo luận luận - Giáo viên đánh giá, góp ý, nhận xét q trình làm việc nhóm - Đưa thống nhât chung - Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Lực điện từ: Fđt * Lưu ý: - Khi dòng điện đặt song song với đường sức từ không xuất lực điện từ tác dụng lên dây dẫn ND2: Chiều lực điện từ (15 phút) Bước Giao nhiệm vụ: - Giáo viên phân nhóm - Đưa dụng cụ thí nghiệm - Yêu cầu học sinh đưa dự đoán xem chiều lực điện từ phụ thuộc vào yếu tố nào? làm để khảo sát phụ thuộc lực điện từ vào yếu tố dự đốn? - Từ TN bố trí, u cầu HS quan sát trả lời câu hỏi: Khi đổi chiều dòng điện, quan sát chiều lực điện từ tác dụng lên dây AB? Khi đổi chiều đường sức từ, quan sát chiều lực điện từ tác dụng lên dây AB? Đồng thời thay đổi chiều dòng điện chiều củ đường sức từ, dự đoán tượng xả - Học sinh quan sát ghi nội dung vào - Học sinh phân nhóm - Các nhóm quan sát lắng nghe yêu cầu giáo viên ra với dây dẫn AB? Bước Thực nhiệm vụ giao: Giáo viên yêu cầu nhóm thực trả lời câu hỏi - Các nhóm nhận thiết bị, tiến hành quan sát, thảo luận - Các nhóm thực hiện, viết câu trả lời giấy (hoặc bảng phụ) mà giáo viên yêu cầu - Thiết kế phương án thí nghiệm + Đóng khóa K, quan sát chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB + Đổi chiều dòng điện cách đổi cực nguồn điện + Đổi chiều đường sức từ ( đảo ngược nam châm) + Đồng thời đổi chiều hai yếu tố - Trả lời câu hỏi GV => Rút nhận xét:… Bước Báo cáo kết - Giáo viên thơng báo hết thời - Các nhóm báo cáo thảo luận: gian, yêu cầu nhóm báo cáo - Giáo viên yêu cầu nhóm - Các nhóm nhận xét, thảo nhận xét lẫn nhau, thảo luận luận Bước Đánh giá kết quả: - Giáo viên đánh giá, góp ý, Học sinh quan sát ghi nội nhận xét trình làm việc dung vào nhóm - Đưa thống nhât chung + Chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy dây dẫn chiều đường sức từ ND3: Quy tắc bàn tay trái (10 phút) * Quy tắc bàn tay trái: - GV cho HS đọc thông tin - Học sinh đọc thông tin, quan sát lắng nghe yêu cầu - Đặt bàn tay trái cho quy tắc bàn tay trái đường sức từ hướng vào lòng - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi giáo viên bàn tay, chiều từ cổ tay đến sau: ngón tay hướng theo Làm để xác định - Để xác định chiều lực chiều dòng điện ngón tay chiều lực điện từ điện từ ( ngón tay cái) ta cần biết chiều dòng điện chiều đặt tay trái cho: choãi 900 chiều đường sức từ? + Chiều đường sức từ: hướng lực điện từ Đặt bàn tay trái vào thí vào lịng bàn tay nghiệm vừa làm để xác định + Chiều dòng điện: từ cổ tay chiều lực điện từ ND4: Động điện chiều (20 phút) Bước Tìm hiểu cấu tạo - Giáo viên giới thiệu động điện chiều - Yêu cầu HS quan sát mơ hình động điện chiều cấu tạo Các phận động điện chiều? Bộ phận đưng yên? Bộ phận quay? Bộ phận giúp dây không bị xoắn khung dây quay liên tục? Bước Tìm hiểu ngun lí - u cầu HS biểu diễn lực hoạt động điện từ tác dụng lên cạnh AB CD trường hợp ( khung dây nằm ngang, nằm dọc, đổi chiều dòng điện)? Chỉ rõ lực có tác dụng khung dây? - Giả sử khung dây quay liên tục điều xảy với dây dẫn khung dây nối với nguồn bên ngoài? Và làm để thiết bị hoạt động rõ ràng Bước Chốt lại nội dung - Giáo viên nhận xét chốt lại ý chính: Động điện chiều gồm phận nam châm khung dây dẫn có góp điện a Động điện chiều có phận nam châm tạo từ trường (bộ phận đứng yên) khung dây dẫn cho dòng điện chạy qua (bộ phận quay) Bộ phận đứng yên gọi stato, phận quay gọi rôto b Khi đặt khung dây dẫn ABCD từ trường cho dịng điện chạy qua khung tác dụng lực điện từ, đến ngón tay - Học sinh quan sát lắng nghe yêu cầu giáo viên - Trả lời câu hỏi Gv quan sát mơ hình: + Có hai phận chính: Nam châm cuộn dây + Bộ phận đứng yên ( stato): nam châm + Bộ phận quay (roto): khung dây - HS quan sát hình ảnh, vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB, CD - Từ xác định tác dụng lực với khung dây - Đề xuất phương án làm giảm ma sát khung dây quay Hoạt động Luyện tập (10 phút) Mục tiêu: - Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây dẫn thẳng khung dây dẫn Nhiệm vụ học tập học sinh: - Vận dụng xác định chiều lực điện từ biết hai yếu tố lại Hoặc xác định ba yếu tố biết hai yếu tố lại Cách thức tiến hành hoạt động: Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Giáo viên chia nhóm đưa - HS chia nhóm, hoạt động yêu cầu cho học sinh nhóm trả lời câu hỏi Xác định chiều lực điện từ bảng phụ Xác định chiều đường sức từ ( cực từ nam châm) Xác định chiều dòng điện chạy dây dẫn Hoạt động Vận dụng (10 phút) Mục tiêu: - Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây dẫn thẳng khung dây dẫn Nhiệm vụ học tập học sinh: - Vận dụng xác định chiều lực điện từ biết hai yếu tố lại Hoặc xác định ba yếu tố biết hai yếu tố cịn lại Cách thức tiến hành hoạt động: Hoạt động giáo viên Nội dung Hoạt động học sinh - GV cho HS luyện tập thơng qua trị chơi Câu 1: Theo quy tắc bàn tay trái để tìm chiều lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng điện đặt từ trường ngón tay hướng theo: A Chiều lực điện từ C Chiều cực Bắc, Nam địa lý B Chiều đường sức từ D Chiều dòng điện → Đáp án D Câu 2: Theo quy tắc bàn tay trái ngón tay choãi chỉ: A Chiều lực điện từ C Chiều cực Bắc, Nam địa lý B Chiều đường sức từ D Chiều dòng điện → Đáp án A Câu 3: Đoạn dây dẫn AB có chiều dịng điện chạy từ A đến B đặt từ trường nam châm hình vẽ Lực điện từ có phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ hướng phía trước Fđt B A cực Bắc cực Nam A B cực Nam cực Bắc → Đáp án B Câu 4: Khi dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua đặt song song với đường sức từ lực điện từ có hướng nào? A Cùng hướng với dịng điện B Cùng hướng với đường sức từ Hoạt động Tìm tịi mở rộng (3 phút) Mục tiêu - Tìm tịi mở rộng kiến thức, khái qt lại toàn nội dung kiến thức học Nhiệm vụ học tập học sinh: - Đọc, quan sát lắng nghe Cách thức tiến hành hoạt động: Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh ? Khi hoạt động điện - Đọc ghi nhớ " Có thể chiều hoạt động, cổ góp em chưa biết" có tượng xảy ra? - GV giới thiệu: - Tạo tia lửa điện kèm theo mùi khét Các tia lửa điện tác nhân sinh khí NO, NO2 có mùi hắc Sự hoạt động động điện chiều ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị khác, gây nhiễu thiết bị vô tuyến truyền hình gần - Biện pháp khắc phục: Sử dụng động điện xoay chiều thay cho động điện chiều - Tránh mắc chung động điện chiều với thiết bị thu phát sóng điện từ Hoạt động Hướng dẫn nhà (3 phút) - Các em tự xây dựng sơ đồ tư hoàn chỉnh cho toàn kiến thức cần ghi nhớ học Làm tập 27.1 27.5 SBT Tham khảo thêm mục "Có thể em chưa biết" Đọc chuẩn bị trước 28: Động điện chiều Mỗi nhóm HS tự thiết kế mơ hình đơng điện có sử dụng dụng cụ đơn giản, dễ làm nêu được: Cấu tạo động điện Nguyên lí làm việc Ứng dụng động điện kĩ thuật đời sống - GV gợi ý quạt điện mini, khung dây quay ( động điện) Tham khảo trang web Youtube https://www.youtube.com/watch?v=Gca3nkzqr1Y https://www.youtube.com/watch?v=U4cwXFywG-U 10 ... có dịng điện chứng tỏ tác lực điện từ phụ dụng lực thuộc vào điện từ lên đoạn yếu tố nào? dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt từ trường từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng điện chạy... - Dịng điện Từ mới: Từ trường dòng điện trường ? [NB1] tác dụng lực từ lên kim nam Lực điện từ ? Nếu có tượng có châm đặt gần ứng dụng đời sống Vậy từ trường ( không) kĩ thuật? tác dụng lực lên... chung - Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây có dịng điện chạy qua đặt từ trường - Lực điện từ: Fđt * Lưu ý: - Khi dòng điện đặt song song với đường sức từ không xuất lực điện từ tác dụng lên