7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.7. Bà i: KHUNG DÂY CĨ DỊNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
Mục tiêu
Kiến thức
Hiểu được kiến thức : một khung dây mang dịng điện đặt trong từ trường
đều thì lực từ tác dụng lên khung dây nĩi chung cĩ xu hướng làm khung quay, chỉ trừ mộ trường hợp duy nhất khi các đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng khung thì lực từ khơng làm quay khung.
Thành lập được cơng thức xác định momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây.
Nắm được được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều và điện kế khung quay.
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
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 giáo viên 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 tích cực , tự lực trong học tập với sự hỗ trợ của máy vi tính.
HS hứng thú trong học tập bộ mơn vật lí nĩi chung và chương “Từ trường” nĩi riêng.
Chuẩn bị
Giáo viên :Tìm những tài liệu liên quan đến bài “Khung dây cĩ dịng điện đặt trong từ trường” trên mạng internet và địa chỉ những trang Web như phim , hình ảnh , thơng tin…hay trực tiếp quay phim.
Soạn thảo tiến trình dạy học bài “Khung dây cĩ dịng điện đặt trong từ
trường” 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 : Thực hiện những cơng việc được giao ở bài trước.Từ các kết quả đã chuẩn bị, HS sẽ thảo luận với các HS khác trong nhĩm , xây dựng nên bài học dưới sự hướng dẫn của GV .
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 .
Tổ chức tình huống học tập 1
Nhờ sự hỗ trợ của máy vi tính , GV giới thiệu mơ hình thí nghiệm hình 33.1 SGK cho trường hợp : đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung. - Hãy nhận xét hiện tượng xảy ra .Vì sao cĩ hiện tượng đĩ?
Các câu hỏi hướng dẫn
GV cho HS hiểu rõ hơn về thí nghiệm qua mơ hình thí nghiệm chiếu trên máy tính hình 32.2 SGK.
- Từ trường ở thí nghiệm này là từ trường đều . Nếu từ trường khơng
đều thì sao ?
- Khung dây hình chữ nhật và các đường sức từ song song với mặt phẳng khung, các đường sức từ song song với cạnh này và vuơng gĩc với hai cạnh kia của khung.
- Cho dịng điện qua khung theo chiều ABCDA. Hãy xác định các vectơ lực FBC ,FAD,FDC,FAB
- Cĩ nhận xét gì ? Hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng quan sát
được?
- Nếu đổi chiều dịng điện trong khung hay chiều đường sức thì hiện tượng xảy ra như thế nào ? Vì sao ?
Tổ chức tình huống học tập 2
Nhờ sự hỗ trợ của máy vi tính , GV giới thiệu mơ hình thí nghiệm hình 33.3 SGK cho trường hợp : đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng khung.
- Hãy nhận xét hiện tượng thí nghiệm xảy ra .Vì sao cĩ hiện tượng đĩ? HS sẽ hoạt động nhĩm tương tự trường hợp trên và đưa ra lời giải thích .
GV hướng dẫn HS vẽ vec tơ pháp tuyến : quay cái đinh ốc theo chiều dịng điện trong khung thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều . Nếu
thì khung ở vị trí cân bằng bền . n n B n
- Nếu đổi chiều dịng điện trong khung hay chiều đường sức thì hiện tượng sẽ như thế nào ? Vì sao ?
Tổ chức tình huống học tập 3
Trong trường hợp đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung, ta đã biết ngẫu lực tác dụng làm quay khung . Hãy tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây cĩ dịng điện trong trường hợp này.
HS hoạt động nhĩm và suy ra cơng thức M=BIS.
- Nếu các đường sức khơng nằm trong mặt phẳng khung dây thì momen ngẫu lực từ sẽđược tính theo cơng thức nào ?
Các câu hỏi hướng dẫn
GV hướng dẫn HS từng bước thực hiện với sự hỗ trợ của máy vi tính - Hãy vẽ vectơ pháp tuyến n theo quy ước nhưđã trình bày.
- Gọi là gĩc hợp bởi nvà B.
- Hãy phân tích B thành hai thành phần : // B song song với nvà B vuơng gĩc với n. - Hãy xác định phương của // B và B so với mặt phẳng khung dây. - Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung làm quay khung là do thành
phần //
B hay
B ? Vì sao?
HS hoạt động nhĩm , thực hiện theo hướng dẫn của GV sẽ suy ra cơng thức : M = BIS sin.
Tổ chức tình huống học tập 4
Với sự chuẩn bị của các nhĩm ở bài trước , ở phần này , GV cho HS tự
trình bày thành quả hoạt động của nhĩm mình.
GV cho HS làm một số câu hỏi củng cố bài học.
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. Xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây ABCD.
B C B A D B A B C D C B A C B D A B B D
2. Cơng thức M=BIS cĩ cịn đúng cho trường hợp khung dây phẳng cĩ hình dạng bất kì đặt trong từ trường đều và mặt phẳng khung dây chứa các đường sức từ
khơng ?
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.
- Khai thác mạng internet để tìm hiểu về một ứng dụng của lực từ tác dụng lên khung dây :điện kế sắt quay.
* Chuẩn bị bài mới : Khai thác mạng internet kết hợp với SGK tìm hiểu về các chất thuận từ , chất nghịch từ , chất sắt từ , nam châm điện , nam châm vĩnh cửu , hiện tượng từ trễ và ứng dụng của các vật liệu sắt từ .
GV dặn HS chuẩn bị bài mới thật kĩ và kết hợp với chương trình Microsoft PowerPoint tự trình bày kết quả của nhĩm trong tiết học sau .