II/ Chuẩn bị của thầy và trò: 1 Giáo viên:
Tiết 51: khung dây có dòng điện đặt trong từ trờng
I/ Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hiểu đợc rằng, một khung dây mang dòng điện trong từ trờng đều thì lực từ tác dụng lên một khung dây nói chung là có xu hớng làm khung quay, chỉ trừ một trờng hợp duy nhất khi các đờng sức từ vuông góc với mặt phẳng khung thì lực từ không làm quay khung.
- Thành lập đợc công thức xác định momen ngẫu lực tác dụng lên khung trong trờng hợp đờng sức từ song song với mặt phẳng khung dây.
- Nắm đợc nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều và của điện kế khung quay.
• Kỹ năng
- Giải thích chuyển động của khung dây trong từ trờng. - Giải thích đợc ứng dụng của hiện tợng này.
II/ Chuẩn bị của thầy và trò:
1. Giáo viên:
- Thí nghiệm khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trờng: khung dây, nguồn điện một chiều, dây dẫn. - Hình vẽ trong SGK phóng to.
2. Học sinh:
- Ôn lại lực từ tác dụng lên dòng điện, quy tắc tay trái. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về ứng dụng của lực từ tác dụng lwn khung dây dẫn có dòng điện.
III. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thày. - Nhận xét bạn…
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về lck từ tác dụng lên dòng điện.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2( phút) :Phần 1: Khung dây đặt trong từ trờng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Quan sát, rút ra nhận xét. - Thảo luận nhóm về hiện tợng. - Trình bày nhận xét.
+ Làm thí nghiệm. Yêu cầu HS quan sát, rút ra nhận xét.
- Trình bày nhận xét. - Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về lực tác dụng lên khung. - Trình bày kết quả tác dụng. - Nhận xét bạn… + HD HS đọc phần 1.b. - Tìm hiểu lực từ tác dụng lên các cạnh và cả khung dây. - Trình bày kết quả tác dụng. - Nhận xét… - Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về momen ngẫu lực. - Trình bày công thức tính momen ngẫu lực.
+ HD HS đọc phần 1.c.
- Tìm hiểu momen ngẫu lực tác dụng lên khung. - Trình bày công thức tính momen ngẫu lực. - Nhận xét…
- Nhận xét bạn…
+ Trả lời câu hỏi C1, C2.
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1, C2.
Hoạt động 3( phút): Phần 2: Động cơ điện một chiều và điện kế khung quay.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm: cấu tạo và hoạt động. - Trình bày cấu tạo và hoạt động.
- Nhận xét bạn…
+ HD HS đọc phần 2.
- Tìm hiểu về cấu tạo, hoạt động. - Trình bày cấu tạo và hoạt động. - Nhận xét…
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm: cấu tạo và hoạt động. - Trình bày cấu tạo và hoạt động.
- Nhận xét bạn…
+ HD HS đọc phần 3.
- Tìm hiểu về cấu tạo, hoạt động. - Trình bày cấu tạo và hoạt động. - Nhận xét…
Hoạt động 4( phút):Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK. - Trả lời câu hỏi. - Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK. - Tóm tắt bài.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Phiếu học tập:
P1. Một khung dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trờng đều. Kết luận nào sau đây là không đúng?
A. Luôn có lực từ tác dụng lên tất cả các cạnh của khung
B. Lực từ tác dụng lên các cạnh của khung khi mặt phẳng khung dây không song song với đờng sức từ
C. Khi mặt phẳng khung dây vuông góc với vectơ cảm ứng từ thì khung dây ở trạng thái cân bằng D. Mômen ngẫu lực từ có tác dụng làm quay khung dây về trạng thái cân bằng bền
P2. Một khung dây dẫn phẳng, diện tích S, mang dòng điện I đặt trong từ trờng đều B, mặt phẳng khung dây song song với các đờng sức từ. Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây là:
A. M = 0 B. M = IBS C. M = IB/S D. M = IS/BP3. Một khung dây mang dòng điện I đặt trong từ trờng đều, mặt phẳng P3. Một khung dây mang dòng điện I đặt trong từ trờng đều, mặt phẳng
khung dây vuông góc với đờng cảm ứng từ (Hình vẽ). Kết luận nào sau đây là đúng về lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây
A. bằng không B. có phơng vuông góc với mặt phẳng khung dây
C. nằm trong mặt phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh và có tác dụng kéo dãn khung
D. nằm trong mặt phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh và có tác dụng nén khung
P4. Một khung dây mang dòng điện I đặt trong từ trờng đều, mặt phẳng khung dây chứa các đờng cảm ứng từ, khung có thể quay xung quanh một trục 00' thẳng đứng nằm trong mặt phẳng khung (Hình vẽ). Kết luận nào sau đây là đúng?
A. lực từ tác dụng lên các cạnh đều bằng không B. lực từ tác dụng lên cạnh NP & QM bằng không
C. lực từ tác dụng lên các cạnh triệt tiêu nhau làm cho khung dây đứng cân bằng
D. lực từ gây ra mômen có tác dụng làm cho khung dây quay quanh trục 00' I B B I M Q P N 0 0'
P5. Khung dây dẫn hình vuông cạnh a = 20 (cm) gồm có 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cờng độ I = 2 (A). Khung dây đặt trong từ trờng đều có cảm ứng từ B = 0,2 (T), mặt phẳng khung dây chứa các đờng cảm ứng từ. Mômen lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là:
A. 0 (Nm) B. 0,016 (Nm) C. 0,16 (Nm) D. 1,6 (Nm)
P6. Chọn câu sai
Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên một khung dây có dòng điện đặt trong từ trờng đều A. tỉ lệ thuận với diện tích của khung.
B. có giá trị lớn nhất khi mặt phẳng khung vuông góc với đờng sức từ.
C. có giá trị lớn nhất khi mặt phẳng khung song song với đờng sức từ. D. phụ thuộc vào cờng độ dòng điện trong khung.
P7. Một khung dây phẳng nằm trong từ trờng đều, mặt phẳng khung dây chứa các đờng sức từ. Khi giảm cờng độ dòng điện đi 2 lần và tăng cảm ừng từ lên 4 lần thì mômen lực từ tác dụng lên khung dây sẽ:
A. không đổi B. tăng 2 lần C. tăng 4 lần D. giảm 2 lần
P8. Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD đặt trong từ trờng đều có cảm ứng từ B = 5.10-2 (T). Cạnh AB của khung dài 3 (cm), cạnh BC dài 5 (cm). Dòng điện trong khung dây có cờng độ
I = 5 (A). Giá trị lớn nhất của mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có độ lớn là:
A. 3,75.10-4 (Nm) B. 7,5.10-3 (Nm) C. 2,55 (Nm) D. 3,75 (Nm)
P9. Một khung dây cứng hình chữ nhật có kích thớc 2 (cm) x 3 (cm) đặt trong từ trờng đều. Khung có 200 vòng dây. Khi cho dòng điện có cờng độ 0,2 (A) đi vào khung thì mômen ngẫu lực từ tác dụng vào khung có giá trị lớn nhất là 24.10-4 (Nm). Cảm ứng từ của từ trờng có độ lớn là: