I. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT
Đọc SGK Vật lý 11 NC bài 27, 28 và SGK Vật lý 11 Chuẩn bài 20 để trả lời các câu hỏi sau:
1. Nêu một cách ngắn gọn, chính xác nội dung các kiến thức mới cần xây dựng được trong từng bài học.
2. Tóm tắt logic xây dựng các kiến thức đó trong từng bài học.
II. THỰC HÀNH
2.1. Mục đích thí nghiệm
- Nghiên cứu sự phụ thuộc của phương, chiều lực từ vào phương, chiều của dòng
điện và phương, chiều của từ trường; từ đó rút ra quy tắc bàn tay trái.
- Nghiên cứu sự phụ thuộc của độ lớn lực từ vào cường độ dịng điện và chiều dài
2.2. Dụng cụ thí nghiệm
2.3. Tiến hành thí nghiệm
2.3.1. Thí nghiệm 1. Nghiên cứu phương, chiều lực từ
- Mắc dụng cụ thí nghiệm như hình 3.9.2.
- Cho dịng điện vào khung dây, ghi lại chiều dòng điện. Quan sát và ghi lại chiều dịch chuyển của khung dây từ đó suy ra phương, chiều lực từ.
- Đổi chiều dòng điện, xác định phương và chiều của lực từ F.
- Đổi cực của nam châm (bằng cách đổi chiều dòng điện chạy trong nam châm), xác định phương và chiều của lực từ.
- Nhận xét về sự phụ thuộc của phương, chiều lực từ vào phương, chiều dòng điện và phương, chiều từ trường.
Chú ý: Hãy xác định chiều của dịng điện, chiều đường sức trong thí nghiệm dựa
vào các dụng cụ của bộ thí nghiệm?
2.3.2. Thí nghiệm 2. Xác định độ lớn của lực từ
STT Tên dụng cụ Số lượng
1. Hộp gỗ có gắn sẵn và chứa các thiết bị đi kèm 1 2. Đòn cân, nam châm điện, lực kế 0,5 N 1 3. Nam châm thẳng, 02 lõi sắt non 1 4. Bộ ròng rọc, tay quay và dây kéo 1
5. Dây nối 2 6. Điện kế chứng minh V – G – A 1 7. Biến thế nguồn 1 8. Bộ 3 khung dây 200 vòng 1 bộ 9. Bộ 02 con lắc bằng nhôm (đặc và xẻ rãnh) 1 bộ Hình 3.9.1. Bộ thí nghiệm về lực từ Hình 3.9.2. TN xác định lực từ
Khảo sát mối liên hệ giữa độ lớn của lực từ F, dòng điện I, chiều dài dây dẫn l = n.L (L là chiều dài cạnh nằm ngang của khung dây, n = 200 là số vòng dây).
- Cố định từ trường của nam châm điện bằng cách cho dòng điện đi qua cuộn dây của nam châm không đổi (bằng 0.8 A).
- Đo lực từ qua một lực kế.
- Chọn khung dây có L = 80 mm, thay đổi cường độ dòng điện qua khung dây và đo giá trị lực F tương ứng. Lập bảng số liệu I và F, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của F theo I (F I).
- Thay đổi các khung có chiều dài L khác nhau và
giữ dịng điện qua khung dây khơng đổi bằng 0,5 A. Lập bảng số liệu l, F, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của F theo l (F l).
- Từ 2 bảng số liệu, rút ra kết luận, từ đó xác định hằng số l . I F .
- Thay đổi từ trường của nam châm điện (bằng cách thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện) và lặp lại thí nghiệm. Từ đó suy ra, các từ trường khác nhau thì tỉ số
l . I
F
là khác nhau, đặc trưng cho mỗi từ trường về phương diện tác dụng lực và được gọi là cảm ứng từ B của từ trường đó.
- Giữ nguyên I, từ trường, xoay khung dây một góc nào đó, nhận xét và rút ra kết luận: F cũng tỉ lệ với sin ( là góc giữa B
và I).
III. BÀI TẬP
1. Ghi lại các kết quả ứng với các thí nghiệm? Nêu những chú ý khi tiến hành thí nghiệm để đảm bảo thành cơng?
2. Trình bày đặc điểm định tính, đặc điểm định lượng của khái niệm véc tơ cảm ứng từ? Theo SGK VL11 NC, đặc điểm định tính và định lượng đó được xây dựng như thế nào? Thí nghiệm trong bài cho phép xác định được những gì? Từ đó lập luận như thế nào để đưa ra qui tắc bàn tay trái?
3. Bộ thí nghiệm trên có thể tổ chức dạy học những kiến thức vật lý nào trong bài học nào của SGK VL 11 Chuẩn, Nâng cao? Thảo luận về phương án dạy học bài 20 Lực từ, cảm ứng từ - SGK VL11 Chuẩn có sử dụng bộ thí nghiệm trên?
4. Soạn thảo tiến trình dạy học:
- Các đoạn 1,2 bài học: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện (Bài 27 – vật lý 11 NC).
- Mục I, II bài học: Lực từ. Cảm ứng từ. (Bài 20 - vật lý 11 Ch).