- Cho thnah đồng AB chuyển động thẳng đều trên bản từ thì kim điện kế lệch 1 góc không đổi trong suốt quá trình chuyển động của thanh.
2.2.5. Tiến trình dạy học kiến thức về quy tắc bàn tay phải 1 Mục tiêu
2.2.5.1. Mục tiêu
a) Mục tiêu về mặt kiến thức
Phát biểu được quy tắc bàn tay phải.
b) Mục tiêu về kĩ năng
Vận dụng quy tắc bàn tay phải để xác định được chiều của DĐCƯ.
2.2.5.2. Thiết bị thí nghiệm cần chuẩn bị và các thí nghiệm cần tiến hành
Như TBTN nghiên cứu về sự xuất hiện suất điện động cảm ứng trên đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường.
b) Thí nghiệm cần tiến hành
TN về sự phụ thuộc SĐĐCƯ ec trên đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường.
2.2.5.3. Tiến trình xây dựng kiến thức
Dựa vào sơ đồ TN như hình 2.42 và vận dụng nội dung định luật Len-xơ để suy ra chiều DĐCƯ trên thanh AB. Từ phương, chiều v, biết S tăng hay giảm và Φ tăng hay giảm. Từ đó xác định Bcư ngược chiều hay cùng chiều với B. Từ phương, chiều
AB chuyển động sang phải, S giảm, Φ giảm, Ic phải có chiều sao cho sinh ra Bcư cùng chiều với B (để chống lại sự giảm Φ).
Vận dụng quy tắc cáiđinh ốc, xác định đượcchiều Ickhi biết chiều của Bcư.
Từ kiến thức về chiều dòng điện qua nguồn điện cho biết, chiều của dòng điện trong nguồn điện đi từ cực âm sang cực dương của nguồn, nên biết được Icư cảm ứng trên thanh sẽ suy ra được các cực của nguồn trên thanh.
Để xây dựng được quy tắc bàn tay phải thì phải tìm ngược lại mối liên hệ giữa các cực của nguồn (phương, chiều Icư) với phương chiều B, v.
Tiến trình xây dựng kiến thức về quy tắc bàn tay phải có thể được tóm tắt bằng sơ đồ 2.5:
HS đã biết:
Thanh kim loại (đoạn dây dẫn) chuyển động cắt các đường sức từ thì thanh kim loại (đoạn dây dẫn) xuất hiện SĐĐCƯ, nghĩa là thanh kim loại loại (đoạn dây dẫn) chuyển động đóng vai trò như 1 nguồn điện.
Vấn đề cần nghiên cứu:
Các cực của nguồn điện (chiều SĐĐCƯ) này được xác định theo quy tắc nào? Nếu biết, phương chiều B của từ trường ngoài và phương chiều v chuyển động của thanh kim loại (đoạn dây dẫn).
Đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp đã đề xuất:
Vận dụng nội dung định luật Len-xơ. Từ phương, chiều v, biết S tăng hay giảm và Φ tăng hay giảm. Từ đó, xác đinh Bcư ngược chiều hay cùng chiều với B. Từ phương, chiều Bcư vận dụng quy tắc cái đinh ốc, xác định chiều của Ic. Ví dụ hình vẽ: thanh chuyển động sang phải, S giảm, Φ giảm. Ic phải có chiều sao cho Bcư do nó sinh ra chống lại nguyên nhân sinh ra nó (chống lại sự giảm của Φ). Muốn vậy, Ic phải có chiều sao cho Bcư cùng chiều B. Từ chiều Bcư, vận dụng quy tắc cái đinh ốc, xác định chiều Ic.
Từ kiến thức về chiều dòng điện qua nguồn điện (I trong nguồn điện đi từ cực âm sang cực dương của nguồn) biết được cực nguồn từ chiều Ic. Ở vị trí trên: A cực âm, B cực dương.
Xét mối liên hệ giữa các cực của nguồn (phương chiều Ic với phương chiều B, v).
phương chiều B, v (quy tắc bàn tay phải): Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó.
Làm thế nào để kiểm tra kết luận
Suy luận lôgíc từ kết luận ra hệ quả kiểm tra được bằng TN:
Giả sử khi tiến hành TN theo sơ đồ hình 2.43, kim điện kế lệch bên phải thì khi nối điện kế đó với nguồn điện ngoài, với cực của điện kế đã nối với đầu B nối với cực dương của nguồn và cực đã nối với đầu Q nối với cực âm của nguồn thì kim điện kế vẫn lệch bên phải.
Thiết kế phương án TN và tiến hành kiểm tra hệ quả:
Tiến hành TN theo sơ đồ như hình 2.43 để kiểm tra hệ quả trên.
Sơ đồ 2.5: Tiến trình dạy học kiến thức về quy tắc bàn tay phải
2.2.5.4. Tiến trình dạy học
a) Hoạt động 1: Xây dựng quy tắc bàn tay phải (thảo luận chung)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
1. Nhắc lại nhanh về sự xuất hiện của - Theo dõi, tiếp nhận vấn đề cần nghiên SĐĐCƯ trong thanh kim loại (đoạn cứu. Dựa vào sơ đồ TN như hình 2.42, vận dây dẫn) khi nó chuyển động trong từ dụng định luật Len-xơ, quy tắc cái đinh ốc trường, khi đó thanh kim loại (đoạn và kiến thức về chiều dòng điện trong dây dẫn) đóng vai trò như một nguồn nguồn điện và thảo luận sẽ đưa ra được lập điện và nêu vấn đề cần nghiên cứu: luận:
các cực của nguồn điện (chiều * Khi thanh AB chuyển động sang phải S SĐĐCƯ) này được xác định theo quy của mạch giảm, Φ giảm, theo định luật len- tắc nào? Nếu biết, phương chiều B của xơ, Icư sinh ra chống lại nguyên nhân sinh từ trường ngoài và phương chiều v ra nó (sự giảm Φ) nên Bcư mà nó sinh ra chuyển động của thanh kim loại (đoạn cùng chiều với B. Biết B, sẽ biết Bcư.
dây dẫn)? (Hình 5.1). * Vận dụng quy tắc cái đinh ốc sẽ biết được
* Gợi ý HS dựa vào hình X, định luật chiều của Icư trong mạch đi từ đầu A đến Len-xơ, quy tắc cái đinh ốc, kiến thức đầu B của thanh.
về chiều dòng điện. * Vận dụng kiến thức về chiều của dòng
điện trong nguồn sẽ xác định A là cực âm, B là cực dương của nguồn điện.
- Gợi ý để HS chỉ ra mối liên hệ giữa * Xác định mối liên hệ giữa các cực của các cực của nguồn (phương chiều Icư ) nguồn (phương chiều Icư ) với phương
với phương chiều B, v. chiều B, v.
* Yêu cầu HS đọc quy tắc bàn tay phải * Một HS xung phong đọc nội dung quy trong SGK và các HS còn lại vận dụng tắc bàn tay phải trong SGK. Cả lớp thực quy tắc đó trên các hình vẽ do các em hành việc vận dụng quy tắc này trên các
tự vẽ (Hình 7.2) hình vẽ do mình tự vẽ.
Hoạt động 2:Đề xuấtphương án và tiến hành TN kiểmnghiệm quy tắcbàn tay phải (thảo luận chung và làm việc nhóm)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS đề xuất phương án TN - Tiếp thu nhiệm vụ thảo luận chung đề đề kiểm nghiệm quy tắc bàn tay phải xuất phương án TN.
(Hình 5.3)
Gợi ý: Dựa vào TN mà HS đã tiến hành khi nghiên cứu về sự xuất hiện SĐĐCƯ trong đoạn dây dẫn.
- Gợi ý: Dùng nguồn điện một chiều - Tiến hành TN theo sơ đồ Hình 2.41. để xác định chiều lệch của kim điện kế * Cho thanh đồng chuyển động sang bên tương ứng với thứ tự cực âm, cực phải thì theo quy tắc bàn tay phải đầu A là dương của nguồn nối vào điện kế như cực âm, đầu B là cực dương. Quan sát
thế nào. chiều lệch của kim điện kế (giả sử lệch về
bên phải) ghi lại và đánh dấu các đầu day đi vào điện kế nối các đầu P và Q.
* Lấy điện kế ra và nối với nguồn điện một chiều bên ngoài. Đầu dây của điện kế đã nối với đầu Q nối với cực âm của nguồn. Quan sát chiều lệch của kim điện kế.
* Nếu kim điện kế lệch về phía như khi tiến hành với thanh đồng chuyển động (giả sử vẫn lệch bên phải) thì cực âm của nguồn điện trùng với cực âm trên thanh đồng, cực - Xác định phương án TN của HS đã dương của nguồn điện trùng với cực dương
đề xuất là chính xác. trên thanh đồng thì quy tắc bàn tay phải sẽ
Yêu cầu một nhóm lên tiến hành TN và một nhóm chuẩn bị đưa ra nhận xét kết quả TN (H5.4)
-Xác nhận tính đúng đắn của quy tắc bàn tay phải, nhận xét tinh thần làm việc của các nhóm.
Một nhóm xung phong tiến hành TN và một nhóm xung phong nhận xét kết quả TN.