7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.4. Bài :TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ DỊNG ĐIỆN CĨ DẠNG ĐƠN GIẢN
GIẢN
Mục tiêu
Kiến thức : trình bày được các vấn đề về :
Dạng những đường sức từ và các quy tắc xác định chiều của các đường sức từ của dịng điện thẳng dài..
Quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dịng điện trịn.
Dạng những đường sức từ ở bên trong và bên ngồi một ống dây cĩ dịng
điện. Quy tắc xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây.
Cơng thức xác định cảm ứng từ của dịng điện thẳng , dịng điện trịn và cơng thức xác định cảm ứng từ bên trong ống dây dài mang dịng điện.
Kĩ năng
Hoạt động nhĩm trả lời được các câu hỏi trong SGK và các câu hỏi củng cố
bài , mở rộng của GV, phát triển kĩ năng diễn đạt thơng tin bằng lời nĩi. Thực hiện những nhiệm vụ học tập được giao ở lớp và về nhà (thơng qua
trang Web vật lí GV đã soạn sẵn) , phát triển kĩ năng trả lời các câu trắc nghiệm khách quan theo những yêu cầu của GV thơng qua phần mềm Hot Potatoes.
Kĩ năng tìm hiểu thêm kiến thức thơng qua khai thác mạng internet và trao
đổi với GV qua thưđiện tử.
Kĩ năng sử dụng phần mềm Microsoft PowerPoint ( hay Frontpage) để trình bày và thuyết trình những kiến thức khai thác được .
Thái độ
HS hứng thú học tập mơn vật lí nĩi chung và chương “ Từ trường” nĩi riêng.
Chuẩn bị
Giáo viên :
Tìm những tài liệu liên quan đến bài “Từ Trường của một số dịng
điện cĩ dạng đơn giản” trên mạng internet và địa chỉ những trang Web hay những đoạn phim cĩ liên quan .
Soạn thảo tiến trình dạy học bài “Từ Trường của một số dịng điện cĩ dạng đơn giản” nhằm phát huy tính tích cực , tự lực học tập của HS
Thiết kế bài giảng điện tử.
Thiết kế trang Web vật lí về chương “Từ trường”.
Chuẩn bị phiếu học tập , giao việc cho HS ở lớp và về nhà nhằm phát huy tính tích cực , tự lực học tập của HS.
Dự kiến trao đổi thêm với học sinh về kiến thức của bài qua thưđiện tử.
Học sinh : ơn lại kiến thức về từ trường đã được học ở THCS.
2.3.4.3 . Tiến trình dạy học
Để dạy bài này , GV chia lớp thành 8 nhĩm HS , mỗi nhĩm từ 4 đến 6 HS. Các nhĩm hoạt động , tham gia trả lời , thảo luận những tình huống , câu hỏi của GV đặt ra .
Tình huống 1
- Xét một dây dẫn thẳng dài mang dịng điện . Trong khoảng khơng gian xung quanh nĩ cĩ từ trường khơng ? Vì sao?
- Làm thế nào cĩ thể quan sát trực quan đường sức từ và xác định được chiều của đường sức từ trong các trường hợp này?
Nhờ sự hỗ trợ của , máy vi tính, GV cho hiện lên hình ảnh một dây dẫn cĩ dịng điện chạy qua và tình huống tương ứng.
Các câu hỏi hướng dẫn
- Ở bài trước , làm thế nào cĩ thể quan sát trực quan các đường sức từ ? Cĩ thể áp dụng biện pháp đĩ vào dạng mạch này khơng ? Hãy nêu phương án thí nghiệm.
HS thảo luận nhĩm và đưa ra phương án thí nghiệm . Nhờ sự hỗ trợ của máy vi tính , GV cho hiện lên thí nghiệm tương ứng.
- Các đường sức từ cĩ hình dạng như thế nào?
- Làm thế nào xác định được chiều của các đường sức từ ?
Sau khi HS thảo luận nhĩm và trả lời, GV sẽ giới thiệu đến HS quy tắc nắm tay phải và quy tắc cái đinh ốc. Nhờ máy vi tính , GV sẽ cĩ thể cho HS quan sát trực quan hình ảnh biểu diễn các quy tắc trên và thơng báo cơng thức tính cảm ứng từ trong trường hợp từ trường của dịng điện thẳng.
GV cho HS hoạt động nhĩm , trả lời câu C1. Tình huống 2
- Đối với trường hợp dịng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vịng trịn gọi tắt là dịng điện trịn thì xung quanh nĩ cĩ từ trường khơng ? Làm thế nào quan sát được các đường sức từ và xác định được chiều các
đường sức từđĩ?
Các câu hỏi hướng dẫn
GV sẽ cho HS hoạt động nhĩm , suy nghĩ và đưa ra giải pháp dựa vào sự tương tự
với dịng điện thẳng. Sau khi HS đưa ra phương án thí nghiệm , nhờ máy vi tính, GV cho trình chiếu thí nghiệm thực hành.
- Các đường sức từ cĩ hình dạng như thế nào?
- Làm thế nào biết được chiều của các đường sức từ?
GV giới thiệu quy tắc nắm tay phải và yêu cầu HS tự phát biểu quy tắc cái đinh ốc. Sau đĩ, thơng báo cơng thức tính cảm ứng từ trong trường hợp từ trường của dịng điện trịn.
Nhờ máy vi tính hỗ trợ, GV cĩ thể cho HS xem những đoạn phim và hình
ảnh liên quan đến từ trường của dịng điện trịn. Tình huống 3
- Đối với trường hợp ống dây cĩ dịng điện chạy qua thì xung quanh
ống và trong lịng ống cĩ từ trường khơng ? Làm thế nào quan sát
được các đường sức từ và xác định được chiều các đường sức từđĩ? Nhờ sự hỗ trợ của máy vi tính , GV cho HS quan sát hình ảnh của ống dây bao gồm nhiều vịng dây được quấn gần nhau, ống dây hình trụ và chiều dài lớn hơn đường kính ống dây rất nhiều.
Các câu hỏi hướng dẫn: Dựa vào sự tương tự với hai dạng mạch điện ở trên , hãy tìm phương án thí nghiệm để cĩ thể
quan sát được đường sức từ của ống dây cĩ dịng điện chạy qua.
Sau khi HS thảo luận nhĩm và đưa ra biện pháp, GV sẽ chiếu đoạn phim thí nghiệm về vấn đề này.
- Các đường sức từ cĩ dạng như thế nào? Cĩ nhận xét gì về từ trường bên trong ống dây ? Vì sao?
- Biết rằng một ống dây gồm nhiều vịng dây nối tiếp nhau. Làm thế
nào xác định được chiều đường cảm ứng từ?
- Hãy dựa vào quy tắc nắm tay phải (hay quy tắc cái đinh ốc) đối với dịng điện trịn , hãy phát biểu quy tắc xác định chiều dịng điện trong
ống dây.
GV giới thiệu hai cực của ống dây và cơng thức tính cảm ứng từ.
GV cho HS làm một số câu hỏi củng cố bài học với sự hỗ trợ của máy vi tính.
Củng cố bài học và nhiệm vụ về nhà của học sinh
Củng cố bài học
GV cho HS làm bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan thơng qua phần mềm Hot Potatoes và hoạt động nhĩm trả lời các câu hỏi định tính sau:
CÂU HỎI ĐỊNH TÍNH
1. Đối với thí nghiệm về từ phổ của dịng điện thẳng , cĩ nhận xét gì về khoảng cách giữa các đường sức từ ? Giải thích vì sao lại như vậy ?
2. Hãy xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm D.
D
3. Hai học sinh đã vẽ các đường sức từ của hai dịng điện thẳng dài như sau:
Hình a Hình b
DD D
Hình nào cĩ độ chính xác cao hơn và vì sao?
4. Với một dây dẫn dài vơ hạn cĩ dịng điện chạy qua, ở những điểm nào vectơ
cảm ứng từ B
cĩ độ lớn bằng nhau?
5. Cho một dây dẫn thẳng dài cĩ dịng điện I chạy qua. Hai điểm M,N nằm trên một mặt phẳng (P) vuơng gĩc với dây dẫn và đối xứng với nhau qua giao
điểm O của dây dẫn và mặt phẳng (P). Hỏi chúng cĩ nằm trên cùng một
đường cảm ứng từ khơng? Vectơ cảm ứng từ B tại M và N cĩ gì khác nhau? Trong khơng gian xung quanh dây dẫn, những điểm nào cĩ vectơ cảm ứng từ đúng bằng vectơ cảm ứng từ tại M?
M
O
N I
6. Xét từ trường của ống dây, vì sao các đường sức từ quan sát được bên trong
ống dây song song với nhau?
7. Thiết lập cơng thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây nếu biết đường kính và chiều dài của ống dây , chiều dài sợi dây cuốn thành ống dây và cường độ
dịng điện I chạy qua ống dây.
Thiết lập cơng thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây nếu biết bề dày sợi dây và cường độ dịng điện I.
Nhiệm vụ về nhà của HS
* Củng cố lại kiến thức thơng qua trang Web vật lí về chương “Từ trường” .Tự
kiểm tra , đánh giá lại kiến thức của mình qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan đã được soạn thảo bằng phần mềm Hot Potatoes . HS làm một số bài tập tự
luận để nâng cao kiến thức và nhận nhiệm vụ cụ thểđược giao.
* Tìm hiểu về các vấn đề sau thơng qua mạng internet. Sau khi tìm hiểu , HS thảo luận qua nhĩm học tập đểđưa ra giải pháp tốt nhất và cĩ thể trao đổi ý kiến , tham khảo , tranh luận thêm với GV qua thưđiện tử . HS soạn thảo lại những nội dung tìm hiểu được qua bài viết báo cáo bằng chương trình Microsoft PowerPoint hoặc thiết kế Web, gởi cho GV qua thưđiện tử hay đĩa CD để GV đánh giá và đại diện nhĩm HS sẽ trình bày trước lớp.
- Tham khảo những trang Web trên internet để biết thêm về từ trường của một số dịng điện cĩ dạng đơn giản.
* Chuẩn bị bài mới :
- Tìm trên mạng internet kết hợp với SGK để tìm hiểu về tương tác giữa hai