Chương 5. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC CHƯƠNG 4. TỪ TRƯỜNG, VẬT LÝ 11 NÂNG CAO
5.2. Thiết kế giáo án một số bài học trong chương 4 Từ trường
5.2.2. Bài 27: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Bài 27. PHƯƠNG VÀ CHIỀU CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
-Trình bày được phương của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện.
-Phát biểu được quy tắc bàn tay trái.
2.Kĩ năng
-Vận dụng được quy tắc bàn tay trái.
-Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều.
II. Chuẩn bị 1.Giáo viên
Bộ thiết bị TN xác định lực từ tác dụng lên dòng điện.
Phiếu học tập
P1. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Một dòng điện đặt trong từ trường vuông góc với đường sức từ, chiều của lực từ tác dụng vào dòng điện sẽ thay đổi khi
A. đổi chiều dòng điện ngược lại.
B. đổi chiều cảm ứng từ ngược lại.
C. đồng thời đổi chiều dòng điện và đổi chiều cảm ứng từ.
D. quay dòng điện một góc 900 xung quanh đường sức từ.
P2. Chọn câu sai.
Có thể dùng quy tắc nắm tay phải để các định chiều của A. Đường cảm ứng từ của dây dẫn thẳng dài.
B. Đường cảm ứng từ của dây dẫn tròn.
C. Đường cảm ứng từ của ống dây hình trụ.
D. Lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện đi qua.
Đáp án phiếu trắc nghiệm: P1 (C); P2 (D).
2. Học sinh
III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức bài học:
Các cơ hội góp phần kích thích hứng thú học tập của học sinh:
-Cơ hội 1: Nhận ra sự đổi chiều của lực từ khi nam châm (dòng điện) hút- đẩy nhau. Đây là khả năng giáo dục kích thích hứng thú học tập của HS.
-Cơ hội 2: Từ TN lực từ tác dụng lên DĐ, quan sát khung dây chịu tác dụng của lực từ ⇒ phương, chiều của lực từ tác dụng. Đây là thể hiện giáo dục kích thích hứng thú học tập của HS.
-Cơ hội 3: Đưa ra được quy tắc bàn tay trái, vận dụng quy tắc xác định chiều của lực từ. Thể hiện khả năng giáo dục kích thích hứng thú học tập của HS.
IV.Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ
Hoạt động của HS Hướng dẫn của GV
Trả lời câu hỏi của GV Kiểm tra bài cũ:
+Nêu khái niệm từ trường và các đặc tính cơ bản của nó.
? TN lực từ tác dụng lên DĐ
Phương của lực từ tác dụng lên DĐ
Lực từ tác dụng lên đoạn DĐ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn DĐ và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
Chiều của lực từ tác dụng lên DĐ Xác định theo quy tắc bàn tay trái:
Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều DĐ thì ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên DĐ
Bài tập vận dụng
Câu hỏi và bài tập về nhà Hệ quả: Thay đổi chiều 𝐼 hay 𝐵 thì 𝐹 đổi chiều
TNKT: Treo đoạn dây dẫn trong từ trường NC chữ U đặt nằm ngang.
Khi NC hút nhau rồi đẩy nhau hoặc ngược lại là khi lực từ giữa chúng đổi chiều.
chất của đường sức từ.
+Từ trường đều là gì.
Lực mà từ trường tác dụng lên NC, hay lên DĐ đều gọi là lực từ. Trong TN ta đã thấy NC hút nhau hoặc đẩy nhau, và DĐ cũng vậy, chứng tỏ điều gì?
Trong bài này ta sẽ khảo sát phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
Bài 27.PHƯƠNG VÀ CHIỀU CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN
Hoạt động 2: Tìm hiểu về phương và chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện
Hoạt động của HS Hướng dẫn của GV
Bố trí thí nghiệm hình 27.1
Nói cho HS mục đích của thí nghiệm là rút ra kết luận về phương và chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện đặt trong từ trường nhưng khó có thể tiến hành thí nghiệm với chỉ một đoạn dòng điện nên ta phải làm thí nghiệm với khung dây. Chỉ cho HS thấy rằng, cạnh khung dây chịu tác dụng của lực từ (cạnh nằm ngang ở phía dưới) không đặt quá sâu vào bên trong nam châm hình chữ U nên dù làm thí nghiệm với khung dây nhưng thực ra chỉ có lực từ tác dụng lên một cạnh của khung là đáng kể. Mặt phẳng khung dây được đặt vuông góc với đường sức từ của nam châm.
?
Quan sát TN, rút ra nhận xét Khi cho dòng điện chạy qua khung.
⇒ khung không bị lệch khỏi mặt phẳng thẳng đứng, chỉ bị kéo xuống.
Do lực từ tác dụng lên cạnh AB của khung.
Đưa ra kết luận về phương của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện:
phương thẳng đứng, là phương vuông góc với AB và cả với đường sức từ.
+ Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
Trả lời theo yêu cầu của GV.
Tiến hành thí nghiệm như trong SGK, yêu cầu HS quan sát và nhận xét.
Tại sao khung lại bị kéo xuống?
Qua tư thế của khung dây trong thí nghiệm, ta có thể kết luận gì về phương của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện AB?
Nhận xét câu trả lời của HS sau đó kết luận như SGK.
Trả lời câu hỏi C1.
Hoạt động 3: Tìm hiểu chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Hoạt động của HS Hướng dẫn của GV
Phát biểu quy tắc theo suy nghĩ, hiểu.
Quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay
Gợi ý cho HS về chiều của lực từ, chiều của dòng điện, chiều của cảm ứng từ hay chiều của đường sức từ, sử dụng phép thử với bàn tay trái, yêu cầu HS phát biểu quy tắc xác định chiều của lực từ- Quy tắc bàn tay trái.
“Lòng tay đâm thẳng từ trường Ngón trỏ chỉ hướng chiều dòng điện đi
Định chiều từ lực khó chi
Ngón cái vuông góc ta suy được liền”.
Nhận xét câu trả lời của HS.
?
ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện. Khi đó ngón tay cái choãi ra 900 sẽ chỉ chiều lực từ tác dụng
lên đoạn dây dẫn. Đưa hình ảnh quy tắc bàn tay trái
và cho HS nêu chính xác quy tắc bàn tay trái (SGK)
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố và giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động của HS Hướng dẫn của GV
Phát biểu lại yêu cầu của GV Trả lời câu hỏi trong SGK Ghi bài tập về nhà.
Phát biểu lại quy tắc bàn tay trái Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong SGK
Giao bài tập về nhà Rút kinh nghiệm
………
………
………
………...
?
?
?