9. Cấu trúc của luận văn
2.4.3.Bài 3: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
a. Mục tiêu bài học
Về kiến thức, HS cần phải:
- Mô tả được dạng các đường sức từ và phát biểu đúng quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn và ống dây có dòng điện;
- Viết đúng công thức tính cảm cảm ứng từ của dòng điện thẳng, tại tâm dòng điện tròn và bên trong ống dây dài mang dòng điện;
- Biết phương pháp thực nghiệm để khảo sát từ trường của các mạch điện. Về kĩ năng, HS phải:
- Áp dụng được các quy tắc để vẽ các đường sức từ biểu diễn từ trường của dòng điện thẳng, dòng điện tròn và của ống dây có dòng điện chạy qua.
-Vận dụng kiến thức giải được các bài tập trong SGK và sách bài tập. Về thái độ:
- Có hứng thú trong học tập.
b. Lôgic hình thành kiến thức
Sau khi có khái niệm từ trường, cảm ứng từ, lực từ, đến bài này HS tìm hiểu từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản. Trong bài này, HS được khảo sát ba dạng mạch điện là dòng điện thẳng, dòng điện tròn và dòng điện trong ống dây. Lôgic chung cho việc khảo sát từ trường của các dạng mạch điện cụ thể là: làm TN từ phổ để biết hình dạng và sự phân bố các đường sức từ, tiếp đến làm TN với nam châm thử để xác định chiều đường sức từ, biểu thức cảm ứng từ được thông báo.
c. Tiến trình dạy học
Khó khăn của bài này chính là làm sao đảm bảo tính trực quan của các TN và giúp HS tin tưởng các biểu thức cảm ứng từ của các dạng dòng điện. Bởi vì biểu biểu thức cảm ứng từ của các dòng điện rất khó chứng minh mà buộc HS phải thừa nhận, do đó việc minh họa các kết quả này là cần thiết. Chính vì vậy, các TN được trực quan hóa nhờ máy tính được khai thác và sử dụng nhằm khắc phục khó khăn ấy.
Hình vẽ dưới đây trình bày tiến trình chung nhất để giải quyết bài toán nhận thức của HS về từ trường của dòng điện. Kết quả của việc giải bài toán này, HS sẽ biết được đặc điểm từ trường của các dòng điện cụ thể như dòng điện thẳng, dòng
Xung quanh dòng điện có từ trường, từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố đó?
khảo sát từ phổ và kim nam châm để khảo sát từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản.
Từ trường của dòng điện phụ thuộc vào hình dạng dòng điện và độ lớn cảm ứng từ tại một điểm phụ thuộc vào vị trí của nó đối với dòng điện và tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện điện tròn, ống dây mang dòng điện. Đồng thời HS có được sự hiểu biết khái quát về
từ trường của dòng điện.
Hình 2.30. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức về từ trường của các dòng điện