1. TỪ TRƯỜNG STT CHUẨN KT, KN QUY ĐỊNH TRONG CHƯƠNG TRèNH
MỨC ĐỘ THỂ HIỆN CỤ THỂ CỦA CHUẨN KT,
KN GHI CHÚ
1 Nờu được từ trường tồn tại ở đõu và cú tớnh chất gỡ.
[Thụng hiểu]
• Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong khụng gian cú cỏc điện tớch chuyển động (xung quanh dũng điện hoặc nam chõm). Từ trường cú tớnh chất là nú tỏc dụng lực từ lờn một dũng điện hay một nam chõm đặt trong đú. • Người ta quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam-Bắc của kim nam chõm nhỏ nằm cõn bằng tại điểm đú.
Tương tỏc giữa nam chõm với nam chõm, giữa dũng điện với nam chõm và giữa dũng điện với dũng điện đều gọi là tương tỏc từ. Lực tương tỏc trong cỏc trường hợp đú gọi là lực từ. Kim nam chõm nhỏ, dựng để phỏt hiện từ trường, gọi là nam chõm thử. 2 Nờu được cỏc đặc điểm của
đường sức từ của thanh nam chõm thẳng, của nam chõm chữ U.
[Thụng hiểu]
• Đặc điểm đường sức từ của nam chõm thẳng :
Bờn ngoài nam chõm, đường sức từ là những đường cong, hỡnh dạng đối xứng qua trục của thanh nam chõm, cú chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam.
Càng gần đầu thanh nam chõm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn).
• Đặc điểm đường sức từ của nam chõm chữ U :
Bờn ngoài nam chõm, đường sức từ là những đường cong cú hỡnh dạng đối xứng qua trục của thanh nam chõm chữ U, cú chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam.
Càng gần đầu thanh nam chõm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn).
Đường sức từ của từ trường trong khoảng giữa hai cực
Đường sức từ là những đường vẽ trong khụng gian cú từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trựng với hướng của từ trường tại điểm đú. Chiều của đường sức từ tại một điểm là chiều của từ trường tại điểm đú.
Cỏc tớnh chất của đường sức từ :
Tại mỗi điểm trong từ trường, cú thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thụi.
Cỏc đường sức từ là những đường cong kớn.
Nơi nào từ trường mạnh hơn thỡ cỏc đường sức từ ở đú vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào từ trường yếu thỡ cỏc đường sức từ ở đú vẽ thưa hơn.
của nam chõm hỡnh chữ U là những đường thẳng song song cỏch đều nhau. Từ trường trong khu vực đú là từ trường đều.
tự trong từ trường cho ta từ phổ.
3 Vẽ được cỏc đường sức từ biểu diễn và nờu cỏc đặc điểm của đường sức từ của dũng điện thẳng dài, của ống dõy cú dũng điện chạy qua và của từ trường đều.
[Thụng hiểu]
• Dũng điện thẳng dài :
Cỏc đường sức từ của dũng điện thẳng là cỏc đường trũn đồng tõm nằm trong mặt phẳng vuụng gúc với dũng điện. Tõm của cỏc đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng đú và dõy dẫn.
Chiều của cỏc đường sức từ được xỏc định theo quy tắc nắm tay phải : Giơ ngún cỏi của bàn tay phải hướng theo chiều dũng điện, khum bốn ngún kia xung quanh dõy dẫn thỡ chiều từ cổ tay đến cỏc ngún là chiều của đường sức từ.
• ống dõy cú dũng điện chạy qua :
Bờn trong ống dõy, cỏc đường sức từ song song với trục ống dõy và cỏch đều nhau. Nếu ống dõy đủ dài (chiều dài rất lớn so với đường kớnh của ống) thỡ từ trường bờn trong ống dõy là từ trường đều. Bờn ngoài ống, đường sức từ cú dạng giống đường sức từ của nam chõm thẳng.
Chiều cỏc đường sức từ trong lũng ống dõy được xỏc định theo quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến ngún tay chỉ chiều dũng điện chạy qua ống dõy, thỡ ngún tay cỏi choói ra chỉ chiều của đường sức từ trong lũng ống dõy.
Quy ước : Khi nhỡn theo phương trục ống dõy, thấy dũng
điện chạy theo chiều kim đồng hồ, thỡ đầu ống dõy đú gọi là mặt Nam của ống dõy, cũn đầu kia gọi là mặt Bắc của ống dõy. Khi đú, đường sức từ trong lũng ống dõy đi ra từ mặt Bắc và đi vào mặt Nam.
Từ trường của dũng điện trũn :
− Cỏc đường sức từ của dũng điện trũn đều cú chiều đi vào một mặt và đi ra mặt kia của dũng điện trũn ấy. Đường sức từ ở tõm dũng điện trũn là một đường thẳng vuụng gúc với mặt dũng điện trũn. Quy ước : Mặt Nam của dũng điện trũn là mặt khi nhỡn vào ta thấy dũng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, cũn mặt Bắc thỡ ngược lại.
− Các đờng sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra từ mặt Bắc của dòng điện tròn ấy. Ta có thể dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đờng sức từ tại tâm của dòng điện tròn: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện tròn, thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đ- ờng sức từ đi qua tâm của dòng điện tròn.
Ngời ta có thể dùng quy tắc cái đinh ốc hoặc quy tắc vặn nút chai để xác định chiều đờng sức từ của từ trờng của một số dòng điện có dạng đơn giản.
• Từ trường đều:
Đường sức của từ trường đều là những đường thẳng song song cỏch đều nhau. Chiều của đường sức trựng với hướng Nam - Bắc của kim nam chõm thử đặt trong từ trường.
[Vận dụng]
Biết cỏch vẽ cỏc đường sức từ của dũng điện thẳng dài, của ống dõy cú dũng điện chạy qua và của từ trường đều theo mụ tả ở trờn. 2. LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ STT CHUẨN KT, KN QUY ĐỊNH TRONG CHƯƠNG TRèNH
MỨC ĐỘ THỂ HIỆN CỤ THỂ CỦA CHUẨN KT,
KN GHI CHÚ
1 Phỏt biểu được định nghĩa và nờu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường. Nờu được đơn vị đo cảm ứng từ.
[Thụng hiểu]
• Đặt một đoạn dõy dẫn đủ ngắn (cú chiều dài l và cường
độ dũng điện I) vuụng gúc với đường sức từ tại một điểm trong từ trường thỡ lực từ Fur
tỏc dụng lờn dõy cú độ lớn là F = BIl (B là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào vị trớ đặt đoạn dõy).
Thực nghiệm cho thấy F
Il khụng đổi, nờn thương số này đặc trưng cho từ trường và gọi là cảm ứng từ.
Ta gọi vectơ cảm ứng từ Bur
tại một điểm trong từ trường đặc trưng cho từ trường về phương diện tỏc dụng lực, là một vectơ :
Cú hướng trựng với hướng của đường sức từ trường tại điểm đú ;
Nguyờn lớ chồng chất từ trường : Giả sử hệ cú n nam chõm (hay dũng điện). Tại điểm M, từ trường chỉ của nam chõm thứ nhất là Bur1
, từ trường chỉ của nam chõm thứ hai là Bur2
,...từ trường chỉ của nam chõm thứ n là Burn
. Gọi Bur
là từ trường của hệ tại M thỡ :
1 2 n
B = B + B + +... B
Cú độ lớn là B F I =
l , trong đú l là chiều dài của đoạn
dõy dẫn ngắn cú cường độ dũng điện I, đặt tại điểm xỏc định trong từ trường và vuụng gúc với cỏc đường sức từ tại điểm đú.
• Trong hệ SI, lực từ F đo bằng N, cường độ dũng điện I đo bằng A, chiều dài đoạn dõy điện l đo bằng m thỡ đơn vị của cảm ứng từ là tesla (T).
2 Viết được cụng thức tớnh lực từ tỏc dụng lờn đoạn dõy dẫn cú dũng điện chạy qua đặt trong từ trường đều.
Xỏc định được vectơ lực từ tỏc dụng lờn một đoạn dõy dẫn thẳng cú dũng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều.
[Thụng hiểu]
• Một đoạn dõy dẫn cú chiều dài l và dũng điện I chạy qua, được đặt trong từ trường đều cảm ứng từ là Bur
thỡ chịu tỏc dụng của lực từ Fur
cú điểm đặt tại trung điểm đoạn dõy, cú phương vuụng gúc với đoạn dõy và vectơ Bur
, cú chiều tuõn theo quy tắc bàn tay trỏi, và cú độ lớn tớnh bằng cụng thức:
F = BIlsinα
trong đú, là gúc tạo bởi đoạn dõy dẫn và vectơ Bur, I là cường độ dũng điện chạy trong đoạn dõy.
• Quy tắc bàn tay trỏi: Để bàn tay trỏi sao cho vectơ Bur hướng vào lũng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngún giữa là chiều của dũng điện trong dõy dẫn, khi đú chiều ngún cỏi choói ra chỉ chiều của lực từ Fur
.
[Vận dụng]
Biết cỏch xỏc định vectơ lực từ tỏc dụng lờn một đoạn dõy dẫn thẳng cú dũng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều.
Ir
l gọi là vectơ phần tử dòng điện, có
độ lớn là Il, và có hớng của dòng điện.
3. TỪ TRƯỜNG CỦA DềNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN Cể HèNH DẠNG ĐẶC BIỆTSTT CHUẨN KT, KN QUY ĐỊNH