›
›
›

Giáo án Vật lí Lớp 11 theo CV5512 - Chương 4: Từ trường

docx 34 trang nhungbui22 09/08/2022 3580
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Vật lí Lớp 11 theo CV5512 - Chương 4: Từ trường", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxgiao_an_vat_li_lop_11_theo_cv5512_chuong_4_tu_truong.docx

Nội dung text: Giáo án Vật lí Lớp 11 theo CV5512 - Chương 4: Từ trường

  1. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 35: BÀI 19: TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì. - Nêu được các đặc điểm của đường sức từ của thanh nam châm thẳng, của nam châm chữ U. - Vẽ được các đường sức từ biểu diễn và nêu các đặc điểm của đường sức từ của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Biết cách xác định chiều các đường sức từ của: dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn. - Biết cách xác định mặt Nam hay mặt Bắc của một dòng điện chạy trong mạch kín. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên a. Phiếu học tập Phiếu học tập số 1 Câu 1: Nam châm là gì? Câu 2:Hãy kể tên các cực của nam châm? Câu 3:Hiện tượng gì xảy ra khi ta đưa các cực của hai thanh nam châm lại gần nhau? Câu4: Hoàn thành yêu cầu C1,C2 trong SGK Phiếu học tập số 2 Quan sát thí nghiệm dòng điện tác dụng lực lên nam châm, nam châm tác dụng lực lên dòng điện và thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện và trả lời các câu hỏi: Câu 1:TN1: hướng dịch chuyển của các cực nam châm khi đóng khóa K? Câu 2:TN2: Sự thay đổi của dây dẫn mang điện khi đặt gần nam châm cố định Câu 3:TN3: Tương tác giữa hai dây dẫn mang điện song song cùng chiều, ngược chiều Câu 4: Lực từ có thể xuất hiện ở đâu? Phiếu học tập số 3 Câu 1: Nhắc lại khái niệm điện trường? Câu 2: Tương tự khái niệm điện trường, định nghĩa từ trường?
  2. Câu 3: Làm thế nào để phát hiện ra từ trường tại một điểm trong không gian? Câu 4: Nêu qui ước hướng của từ trường tại một điểm? Phiếu học tập số 4 Quan sát TN từ phổ và trả lời các câu hỏi sau: Câu 1: Nhận xét về sự sắp xếp của các mạt sắt trong TN Câu 2: Giải thích kết quả TN Phiếu học tập số 5 Câu 1: Nhắc lại qui tắc nắm tay phải thể hiện mối liên hệ giữa chiều dòng điện và chiều đường sức từ trong lòng ống dây đã học ở THCS Câu 2:Qui tắc nắm tay phải có thể vận dụng với từ trường của dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn. Đọc SGKvà hoàn thành bảng sau: Dòng điện thẳng rất dài Dòng điện tròn Dạng của đường sức từ Qui tắc xác định chiều đường sức từ Xác định chiều đường sức ở các trường hợp sau Phiếu học tập số 6 Từ hình vẽ đường sức từ của một số dòng điện, hãy nêu một số tính chất của đường sức từ? Từ trường của dòng điện thẳng rất dài Từ trường của dòng điện tròn
  3. Phiếu học tập số 7 Hoàn thành bảng sau: Điện trường Từ trường Định nghĩa Tồn tại ở đâu? Phương pháp phát hiện sự tồn tại? Tính chất So sánh tính chất đường sức điện và đường sức từ b. Thí nghiệm chứng minh về lực tương tác tác từ và thí nghiệm từ phổ (hoặc các video thí nghiệm). 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về từ trường đã học ở THCS - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1:Mở đầu: Ôn tập lại về nam châm và làm nảy sinh, phát biểu vấn đề tìm hiểu về từ trường a. Mục tiêu: -Giúp HS nhớ lại những kiến thức về nam châm đã học trong chương trình Vật lí THCS - Kích thích HS tìm hiểu thêm về từ trường. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: ý kiến của các nhóm. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV giúp HS nhớ lại những kiến thức về nam châm đã học trong chương trình Vật lí THCS bằng cách yêu cầu các nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1 Bước 2 -Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm -Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện 1 nhóm trình bày. + Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. -Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Bước 3 GV đặt vấn đề: Trong chương trình Vật lí THCS, ta đã biết sơ lược về nam châm, từ trường. Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về từ trường, đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện Bước 4 HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về từ tính của dây dẫn có dòng điện
  4. a. Mục tiêu: - Nắm được các trường hợp sinh ra lực từ - Hiểu được từ tính của nam châm và dòng điện. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Từ tính của dây dẫn có dòng điện - Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ. - Dòng điện và nam châm có từ tính. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 Sử dụng kĩ thuật mảnh ghép. Cả lớp chia là 3 nhóm chuyên gia và 6 nhóm mảnh ghép (mỗi nhóm mảnh ghép phải có ít nhất 3 người từ 3 nhóm chuyên gia) Ba nhóm chuyên gia sẽ tiến hành 3 thí nghiệm (hoặc quan sát video 3 thí nghiệm): TN1: hướng dịch chuyển của các cực nam châm khi đóng khóa K? TN2: Sự thay đổi của dây dẫn mang điện khi đặt gần nam châm cố định TN3: Tương tác giữa hai dây dẫn mang điện song song cùng chiều, ngược chiều Các thành viên nhóm chuyên gia sẽ chia sẻ kiến thức tìm hiểu được với các thành viên trong nhóm mảnh ghép và hoàn thành phiếu học tập số 2 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và đưa ra nội dung kiến thức chính: Giữa hai nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa hai dòng điện đều có lực tương tác, những lực tương tác ấy gọi là lực từ. Ta nói dòng điện và nam châm có từ tính. - Yêu cầu HS về nhà hoàn thành tiếp phiếu học tập số 3 để tìm hiểu về thêm về từ trường Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về đường sức từ a. Mục tiêu: - Nêu được các đặc điểm của đường sức từ của thanh nam châm thẳng, của nam châm chữ U. - Vẽ được các đường sức từ biểu diễn và nêu các đặc điểm của đường sức từ của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều.
  5. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Đường sức từ 1. Định nghĩa -Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. -Qui ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó. 2. Các ví dụ về đường sức từ + Dòng điện thẳng rất dài - Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện. - Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại chỉ chiều của đường sức từ. + Dòng điện tròn - Qui ước: Mặt nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt bắc thì ngược lại. - Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy. 3. Các tính chất của đường sức từ - Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức. - Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. - Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định. - Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 - GV đặt vấn đề: cũng giống như điện trường, ta không thể nhìn thấy sự tồn tại của từ trường trong không gian, để nhận biết được sự tồn tại đó, người ta phải thông qua một khái niệm khác, đó là đường sức từ - GV định nghĩa khái niệm đường sức từ: Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó - GV yêu cầu HS quan sát hình 19.6 để thấy sự sắp xếp kim nam châm trên một đường sức từ và chiều của đường sức từ Bước 2 - GV giới thiệu thí nghiệm từ phổ: Rắc mạt sắt lên một tấm nhựa trong, nhẵn và đưa vào trong một từ trường. Yêu cầu HS quan sát TN và hoàn thành phiếu học tập số 4 - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện mỗi nhóm trình bày một bài lên bảng
  6. + Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Bước 3 - GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 5 -Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm -Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện 1 nhóm trình bày. + Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. -Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Bước 4 GV yêu cầu HS tìm hiểu tính chất của đường sức từ Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn. GV phát cho mỗi nhóm 1 phiếu học tập số 6, trên khổ A0 Mỗi HS làm việc đọc lập trong 3 phút, ghi câu trả lời của mình trên phiếu học tập Trên cơ sở của phiếu cá nhân, các thành viên trao đổi, thảo luận và thống nhất ý kiến ghi vào phần giữa của phiếu học tập - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và nhấn mạnh lại các tính chất đường sức từ: + Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ. + Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu + Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định. + Nơi nào từ trường mạnh thì các đường sức từ vẽ mau và nơi nào từ trường yếu thì các đường sức từ vẽ thưa Bước 5 - GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép). - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: HS hệ thống hóa lại kiến thức về từ trường b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện:
  7. Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 - GV yêu cầu HS làm việc nhóm hoàn thành phiếu học tập số 7 để hệ thống hóa các kiến thức đã học Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). Bước 4 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. Bước 5 - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 6 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Tìm hiểu về từ trường Trái Đất Nội dung 2: - Làm bài tập trong SGK Vận dụng kiến thức V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  8. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 36, 37: CHỦ ĐỀ: LỰC TỪ - TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được định nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ. - Nắm được biểu thức tổng quát của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. - Nắm được cách xác định phương, chiều và công thức tính cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳn dài, dòng điện chạy trong dây dẫn tròn và dòng điện chạy trong ống dây. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Mô tả được một thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ. - Nắm được quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện. - Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên a. Phiếu học tập và phiếu trợ giúp Phiếu học tập số 1 Câu 1: Điện trường đều là gì? Câu 2: Từ trường tạo thành giữa hai cực của thanh nam châm chữ U là từ trường đều. Từ trường đều là gì? Phiếu học tập số 2 Câu 1: Đề xuất phương án thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường? Câu 2:Nêu các dụng cụ thí nghiệm cần có? Câu 3: Tiến hành TN và nhận xét về hướng của dòng điện, hướng của từ trường và hướng của lực từ? Phiếu trợ giúp số phiếu học tập số 2 Dự đoán kết quả TN
  9. Biểu diễn hướng của từ trường, hướng của lực và chiều cường độ dòng điện Qui tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra 900chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện Phiếu học tập số 3 Tiếp tục tiến hành TN, thay đổi lần lượt giá trị I, l và hoàn thành bảng sau : Thí nghiệm 1: l = cm = const Nhận xét mối quan hệ giữa F và I khi l không đổi? Thí nghiệm 2: I = A = const Nhận xét mối quan hệ giữa F và l khi I không đổi? Kết luận: Từ kết quả hai thí nghiệm trên, nhận xét về mối liên hệ giữa lực từ tác dụng lên một cạnh của khung dây với cường độ dòng điện và chiều dài của cạnh khung dây? Phiếu học tập số 4
  10. Câu 1: Xét đoạn dây dẫn M1M2 = l. Tích I l gọi là vectơ phần tử dòng điện, cùng hướng với dòng điện. Dựa vào kết quả thí nghiệm, xác định lực từ F tác dụng lên một phần tử dòng điện I l khi đặt trong từ trường đều, cảm ứng  từ B : + Điểm đặt: + Phương: + Chiều: + Độ lớn Phiếu học tập số 5 Hoàn thành bảng sau : Dây dẫn thẳng dài Dây dẫn uốn Ống dây dẫn hình thành vòng tròn trụ Dạng đường sức từ Nêu qui tắc xác định chiều đường sức từ Công thức tính độ lớn cảm ứng từ Phiếu trợ giúp phiếu học tập số 5 Dạng Dạng đường sức từ của từ Qui tắc xác định chiều đường sức dòng trường từ điện Dây dẫn Qui tắc nắm tay phải thẳng dài Dây dẫn Qui tắc nắm tay phải Qui tắc vào Nam ra Bắc uốn thành vòng tròn Dây dẫn Qui tắc nắm tay phải hình trụ
  11. Qui tắc vào Nam ra Bắc Phiếu học tập số 6 Câu 1: Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường Câu 2: Tương tự đối với cường độ điện trường gây ra bởi nhiều điện tích điểm, từ trường do nhiều dòng điện gây tuân theo nguyên lí chồng chất gì? Câu 3: Viết biểu thức tính cảm ứng từ B trong trường hợp sau? Phiếu học tập số 7 Câu 1: Hoàn thành bảng sau: Lực điện Lực từ Ý nghĩa Điểm đặt Phương Chiều Biểu thức tính Câu 2: Hoàn thành các câu hỏi trắc nghiệm sau: 1. Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn vuông góc với mặt phẳng hình vẽ: A. I B B. I B C. I B D. B và C 2. Hình vẽ nào dưới đây xác định đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn: I I B B M M A. B. 3. Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây gây nên:
  12. D. A và B b. Thí nghiệm về lực từ. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về từ trường, qui tắc bàn tay trái, hợp các lực đồng qui, - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về cảm ứng từ a. Mục tiêu: - Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát để nghiên cứu kiến thức mới - Từ kiến thức đã biết: đặc trưng cho điện trường là cường độ điện trường, kích thích HS tìm hiểu về đại lượng đặc trưng cho từ trường. b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: ý kiến của các nhóm. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ: Điện trường là gì? Đại lượng nào đặc trưng cho điện trường ? Từ trường là gì ? Bước 2 HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời Bước 3 GV đặt vấn đề: Trong chương 1 ta đã biết, đại lượng đặc trưng cho điện trường là cường độ điện trường. Vậy đại lượng đặc trưng cho từ trường là gì? Bước 4 HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về khái niệm lực từ, cảm ứng từ a. Mục tiêu: - Thiết kế được phương án TN xác định lực từ - Phát biểu được định nghĩa cảm ứng từ, cách xác đinh lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Từ trường đều -Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. Lực từ
  13. Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là B : + Có điểm đặt tại trung điểm của l; + Có phương vuông góc với l và B ; + Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái; + Có độ lớn F = IlBsinα Cảm ứng từ - Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường. - Hướng của vec tơ cảm ứng từ trùng với hướng của từ trường tại điểm đó - Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T). d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV đặt vấn đề: Đầu tiên, ta tìm hiểu lực từ trong từ trường có đặc điểm như thế nào. Để dễ dàng đo đạc và khảo sát lực từ, trước hết ta tạo ra một từ trường đều. Vậy thế nào là từ trường đều và có thể tạo ra từ trường đều bằng cách nào? Bước 2 - Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1 -Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm -Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện 1 nhóm trình bày. + Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. -Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh, nhấn mạnh lại định nghĩa từ trường đều: Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. Bước 3 - GV giao nhiệm vụ mới: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2 - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. Trong quá trình hoạt động, HS có thể sử dụng các phiếu trợ giúp hoặc yêu cầu sự trợ giúp của giáo viên nếu thấy cần thiết - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Tổng kết nội dung kiến thức chính cần nắm: hướng của dòng điện, hướng của từ trường và hướng của lực từ tạo thành một tam diện thuận Bước 4 - GV đặt vấn đề mới cần tìm hiểu: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 3 - Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm - Báo cáo kết quả và thảo luận + Đại diện 1 nhóm trình bày.
  14. + Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và đưa ra định nghĩa cảm ứng từ: Từ TN ta thấy thương số F/Il không đổi. Thương số đó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của từ trường tại vị trí đặt đoạn dây dẫn. Nói cách khác, có thể coi thương số đó đặc trưng cho từ trường tại vị trí khảo sát. Trong trường hợp tổng quát, gọi α là góc tạo bởi chiều dòng điện và từ trường, thương số F/Ilsinα đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại điểm khảo sát, gọi là cảm ứng từ B. Đơn vị là Tesla (T) Véc tơ cảm ứng từ B sẽ có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó Bước 5 - GV giao nhiệm vụ mới: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 4 - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Tổng kết kiến thức chính: Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là B :  Có điểm đặt tại trung điểm của l;  Có phương vuông góc với l và B ;  Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái;  Có độ lớn F = IlBsinα  α là góc tạo bởi B và l Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt a. Mục tiêu: - Nắm được cách xác định phương, chiều và công thức tính cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn và dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Cảm ứng từ Dây dẫn thẳng dài Dây dẫn uốn Ống dây dẫn hình thành vòng tròn trụ Dạng đường sức là những đường tròn Đường sức từ đi qua + Trong ống dây các từ nằm trong những tâm O của vòng tròn đường sức từ là mặt phẵng vuông là đường thẳng vô những đường thẳng góc với dòng điện hạn ở hai đầu còn song song cùng các đường khác là
  15. và có tâm nằm trên những đường cong chiều và cách đều dây dẫn. có chiều di vào mặt nhau. Nam và đi ra mặt Bác của dòng điện tròn đó. Chiều đường sức Để bàn tay phải sao Qui tắc vào Nam ra Tưởng tượng dùng từ cho ngón cái nằm Bắc: Đường sức từ bàn tay phải nắm lấy dọc theo dây dẫn và đi vào mặt Nam, đi ống dây sao cho các chỉ theo chiều dòng ra mặt Bắc của dòng ngón trỏ, ngón điện, khi đó các điện tròn giữa, hướng theo ngón kia khum lại Mặt Nam: dòng điện chiều dòng điện, khi cho ta chiều của chạy theo chiều kim đó ngón cái choãi ra đường sức từ đồng hồ cho ta chiều của Mặt Bắc: dòng điện đường sức từ chạy theo chiều ngược chiều kim đồng hồ Độ lớn I I N B = 2.10-7. B = 2 .10-7 B = 4 .10-7 I r R l = 4 .10-7nI d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV đặt vấn đề: Thực nghiệm và lý thuyết đã xác định được cảm ứng từ B tại một điểm cho trước trong từ trường của một dòng điện chạy trong một dây dẫn có hình dạng nhất định. Kết quả cho thấy rằng, cảm ứng từ B tại một điểm M: - Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường - Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn - Phụ thuộc vào vị trí điểm M - Phụ thuộc vào môi trường xung quanh Sau đây chúng ta sẽ xét một số dòng điện với giải thiết môi trường là chân không Bước 2 - Yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thành phiếu học tập số 5. Sử dụng kĩ thuật mảnh ghép. - Cả lớp chia là 3 nhóm chuyên gia và 6 nhóm mảnh ghép (mỗi nhóm mảnh ghép phải có ít nhất 3 người từ 3 nhóm chuyên gia) Ba nhóm chuyên gia sẽ tiến hành tìm hiểu về từ trường của dòng điện trong ba trường hợp (mỗi nhóm một trường hợp) Trường hợp 1: Dòng điện thẳng dài Trường hợp 2: dây dẫn uốn thành vòng tròn Trường hợp 3: Ống dây dẫn hình trụ
  16. Các thành viên nhóm chuyên gia sẽ chia sẻ kiến thức tìm hiểu được với các thành viên trong nhóm mảnh ghép và hoàn thành phiếu học tập số 5. Các nhóm có thể sử dụng phiếu trợ giúp nếu cần thiết Bước 3 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. Bước 4 - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 5 - GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và đưa ra đáp án của phiếu học tập số 5 Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: HS hệ thống hóa kiến thức chính của bài học b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 - GV yêu cầu HS làm việc nhóm hoàn thành phiếu học tập số 6 để hệ thống hóa các kiến thức đã học về lực từ, cảm ứng từ Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). Bước 4 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. Bước 5 - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 6 Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Tự mình có thể dựng một bài tập đơn giản để đố các bạn và tự mình đưa ra hướng giải cho các bạn. - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Từ nội dung ba bài tập trong phiếu học tập sô 7, hãy tự ra đề 3 bài tập Rèn khả năng tương ứng cùng dạng với 3 bài tập đó (kèm hướng giải) ra đề Nội dung 2: - Làm bài tập trong SGK
  17. Vận dụng kiến thức V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  18. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 38: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Củng cố lại các kiến thức liên quan đến lực từ, từ trường 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Làm được một số bài tập trong SGK về lực từ, từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt - Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận cho học sinh. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Game câu cá với 10 câu hỏi trắc nghiệm - Phiếu học tập Phiếu học tập số 1
  19. Câu hỏi:Hai dòng điện cường độ I1 = 10A, I2 = 20A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, đặt trong không khí cách nhau một khoảng a = 20cm. Xác định cảm ứng từ tại a. Điểm M cách I1: 10cm, cách I2: 10cm b. Điểm N cách I1: 5cm, cách I2: 25cm c.Điểm P cách I1: 20cm, cách I2: 20cm 2. Học sinh - Ôn lại các xác định lực từ, từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt, nguyên lí chồng chất từ trường - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Ôn tập lại kiến thức cũ a. Mục tiêu: -Giúp HS nhớ lại công thức, kiến thức của bài học trước để làm các bài tập liên quan b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: -Hệ thống lại công thức lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường, cách xác định cảm ứng từ của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt, nguyên lí chồng chất từ trường. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV yêu cầu HS nhắc lại cách xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường, cách xác định cảm ứng từ của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt, nguyên lí chồng chất từ trường Bước 2 HS trả lời câu hỏi để ôn tập lại kiến thức cũ Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Giải một số bài tập trắc nghiệm thông qua trò chơi: Câu cá a. Mục tiêu: - Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường - Xác định cảm ứng từ của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt - Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận cho học sinh b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ:
  20. Câu 2: Hình nào biếu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: Câu 3: Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10 A, đặt vuông góc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2 T. Nó chịu một lực từ tác dụng là A. 18 N. B. 1,8 N. C. 1800 N. D. 0 N. Câu 4: Hình vẽ nào dưới đây xác định đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn: I B I B B B M M M M M M M M A. B. C. D. I I Câu 5: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện: A. B I B. B I C. B I D. B và C Câu 6: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây gây nên: C. A. B. D. A và C I I I Câu 7: Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 4.10-5 (T). Điểm M cách dây một khoảng A. 25 (cm) B. 10 (cm) C. 5 (cm) D. 2,5 (cm) Câu 8: Cảm ứng từ của một dòng điện thẳng tại điểm N cách dòng điện 2,5cm bằng 1,8.10 - 5T. Tính cường độ dòng điện: A. 1A B. 1,25A C. 2,25A D. 3,25A Câu 9: Khung dây tròn đặt trong không khí bán kính 30 cm có 100 vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung dây là 0,3/π A. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây là A.4.10-5 T. B.2.10 -5 T. C.6,28.10 -5 T. D.9,42.10-5 T Câu 10: Một ống dây có dòng điện 10 A chạy qua thì cảm ứng từ trong lòng ống là 0,2 T. Nếu dòng điện trong ống là 20 A thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là A. 0,4 T. B. 0,8 T. C. 1,2 T. D. 0,1 T. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV chia lớp thành 4 đội và thông qua luật chơi: Có 10 câu hỏi trắc nghiệm. Mỗi câu hỏi có 4 đáp án gắn liền với 4 con cá, trong đó có 1 đáp án đúng. Mỗi câu hỏi đưa ra, đội nào giơ tay giành quyền trả lời
  21. trước sẽ được trả lời bằng cách chọn cá đang mang đáp án đúng, nếu câu trả lời đúng cá sẽ thuộc về đội đó, nếu trả lời sai ba đội còn lại được tiếp tục giành quyền trả lời, sau hai lượt mà không có đội trả lời đúng thì cá ở câu hỏi đó không được câu, GV đưa ra đáp án đúng và chuyển sang câu hỏi khác. Sau 10 câu trắc nghiệm, đội nào câu được cá nhiều nhất sẽ là đội chiến thắng. Bước 2 Các đội chơi lần lượt trả lời các câu hỏi Bước 3 Sau mỗi câu hỏi, GV giải thích nhanh đáp án cho HS. Bước 4 Kết thức 10 câu hỏi, GV thông báo đội giành chiến thắng và có hình thức tuyên dương, khen thưởng (tuyên dương trước lớp, một tràng pháo tay, điểm cộng, ) Hoạt động 2.2: Giải bài tập tự luận về tổng hợp cảm ứng từ a. Mục tiêu: - Có được phương pháp giải bài toán tổng hợp cảm ứng từ b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: CÂU HỎI TỰ LUẬN Bài tập: Hai dòng điện cường độ I1 = 10A, I2 = 20A chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn có chiều ngược nhau, đặt trong không khí cách nhau một khoảng a = 20cm. Xác định cảm ứng từ tại a. Điểm M cách I1: 10cm, cách I2: 10cm b. Điểm N cách I1: 5cm, cách I2: 25cm c.Điểm P cách I1: 20cm, cách I2: 20cm Bài giải: a.   - Cảm ứng từ do I1 và I2 gây ra tại M là B1 ; B2 có phương, chiều như hình: 7 I1 -5 - Độ lớn: B1 2.10 = 2.10 T r1 I B 2.10 7 2 = 4.105 T 2 r 2     - Cảm ứng từ tổng hợp BM là: BM = B1 B2 có phương chiều như hình -5 a. Độ lớn: BM = B1 + B2 = 6.10 T b. BM B1 B2 2 2 2 c. B B1 B2 2B1B2 cos d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2 Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 GV quan sát, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần thiết Bước 4 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp.
  22. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 5 GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS, đưa ra cách xác định cảm ứng từ tổng hợp: Nguyên lí chồng chất từ trường: B B1 B2 (quy tắc hình bình hành) - Nếu B  B : B  B1  B2 B B 1 2 1 B B1 B2 B  B1 khi B1 B2 B 2 - Nếu B1 B2 : B  B2 khi B2 B1 B B1 B2 2 2 - Nếu B1  B2 : B B1 B2 và B hợp với B1 một góc sao cho: B tan 2 B 1 - Nếu B1 = B2: HBH tạo bởi B1, B2 là hình thoi B là đường chéo cũng là phân giác: B = 2B1cos 2 2 2 2 - Tổng quát: B B1 B2 2B1B2 cos với (B1;B2 ) Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Tự mình có thể dựng một bài tập đơn giản để đố các bạn và tự mình đưa ra hướng giải cho các bạn. - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Từ nội dung bài tập và phương pháp giải bài tập ở phiếu học tập số 2, Rèn khả năng hay tự ra đề 1 bài tập tương ứng cùng dạng với bài tập đó (kèm hướng ra đề giải) Nội dung 3: Ôn lại kiến thức về:từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường, quy Chuẩn bị cho tắc bàn tay trái. tiết sau V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  23. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 39: BÀI 22: LỰC LO-REN-XƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được lực Lo-ren-xơ là gì và viết được công thức tính lực này. - Xác định được cường độ, phương, chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một điện tích q r chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường đều. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Xác định được chiều của lực từ, lực Lo-ren-xơ bằng quy tắc bàn tay trái - Làm được một số bài tập đơn giản về lực Lo-ren-xơ. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Thí nghiệm về chuyển động của của hạt tích điện trong từ trường đều (VD màn hình ti vi, nam châm vĩnh cửu để chứng minh: mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ). - Bài giảng Powerpoint có thí nghiệm về chuyển động của êlectron trong từ trường. - Phiếu học tập và phiếu trợ giúp Phiếu học tập Câu 1: a. Lực từ có tác dụng lên các hạt điện tích đứng yên không? b. Lực Lo-ren-xơ là gì? Câu 2: Từ qui tắc bàn tay trái, biểu diễn vec tơ  lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện đặt trong từ trường như hình vẽ? Từ đó biểu diễn  véc tơ lực Lo-ren-xơ f tác dụng lên các hạt mang điện chuyển động? Câu 3: Với chiều dòng điện như trên hình vẽ, hãy biểu diễn hướng của vec tơ vận tốc v của các hạt mang điện trong hai trường hợp q0 0. Từ đó suy ra phương của lực Lo-ren-xơ và phát biểu qui tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lo-ren-xơ? Câu 4: Viết biểu thức tính lực Lo-ren-xơ. Khi nào lực Lo-ren-xơ bằng 0? Câu 5: Xác định lực Lo-ren-xơ trên hình sau?
  24. Phiếu trợ giúp phiếu học tập - Game powerpoint bắt bướm với 8 câu hỏi trắc nghiệm Hệ thống câu hỏi trong game: Câu 1: Lực Lo – ren – xơ là A.lực Trái Đất tác dụng lên vật.B.lực điện tác dụng lên điện tích. C.lực từ tác dụng lên dòng điện.D.lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường. Câu 2: Chiều của lực Lorenxơ được xác định bằng: A.Qui tắc bàn tay trái.B.Qui tắc bàn tay phải.
  25. C.Qui tắc cái đinh ốc.D.Qui tắc vặn nút chai. Câu 3: Độ lớn của lực Lorexơ được tính theo công thức A.f=/q/vBB.f=/q/vBsinα C.f=qvBtanαD.f=/q/vBcosα Câu 4: Phương của lực Lorenxơ A.Trùng với phương của vectơ cảm ứng từ. B.Trùng với phương của vectơ vận tốc của hạt mang điện. C.Vuông góc với mặt phẳng hợp bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ. D.Trùng với mặt phẳng tạo bởi vectơ vận tốc của hạt và vectơ cảm ứng từ. Câu 5: Hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: B B v v F v B A. B. C. D. F v F B F Câu 6: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: N S F v F q A. N S B. S N C. D. > v F = v F v S 0 N 0 Câu 7: Một electron bay vào trong từ trường đều, cảm ứng từ B 1,26 T. Lúc lọt vào trong từ trường vận tốc của hạt là 10 7 m/s và hợp thành với đường sức từ góc 53 0. Lực Lo – ren - xơ tác dụng lên electron là A.1,61.10 12 N. B.0,32.10 12 N. C.0,64.10 12 N. D.0,96.10 12 N. Câu 8: Một electron bay vuông góc với các đường sức vào một từ trường đều độ lớn 100 mT thì chịu một lực Lo – ren – xơ có độ lớn 1,6.10-12 N. Vận tốc của electron là A.109 m/s.B.10 8 m/s. C.1,6.106 m/s.D.1,6.10 9 m/s. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về lực từ tác dụng lên dòng điện đặt trong từ trường, quy tắc bàn tay trái. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về lực Lo-ren-xơ a. Mục tiêu: - Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát để nghiên cứu kiến thức mới - Từ kiến thức đã biết: đặt dòng điện trong từ trường thì dòng điện chịu tác dụng của lực từ, kích thích HS tìm hiểu thêm về lực từ tác dụng lên các hạt mang điện chuyển động trong từ trường b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: ý kiến của các nhóm. d. Tổ chức thực hiện:
  26. Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ: Nêu cách xác định phương, chiều, độ lớn của lực từ tác dụng lên dòng điện? Bước 2 HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời Bước 3 Nếu có điều kiện thì GV có thể làm TN: Đưa nam châm lại gần máy thu hình đang hoạt động thì thấy hình ảnh trên màn hình bị nhiễu loạn hoặc nếu có một màn hình đang bị nhiễu loạn về màu (một góc màn hình bị vàng), có thể đặt nam châm lên góc đó, màu vàng sẽ bị kéo lệch lên. GV đặt vấn đề: Khi đặt dòng điện trong từ trường thì dòng điện chịu tác dụng của lực từ. Mặt khác, dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện. Liệu các hạt mang điện chuyển động trong từ trường thì chúng có chịu lực tác dụng không? Bài hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu điều đó. Bước 4 HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về lực Lo-ren-xơ a. Mục tiêu: - Nêu được lực Lo-ren-xơ là gì và viết được công thức tính lực này. - Xác định được cường độ, phương, chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một điện tích q r chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường đều. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Định nghĩa lực Lo-ren-xơ -Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ. Xác định lực Lo-ren-xơ -Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc v :  Có phương vuông góc với v và B ;  Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của v khi q0> 0 và ngược chiều v khi q0< 0. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra;  Có độ lớn: f = |q0|vBsinα d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV thông báo: Ta đã biết, dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electrôn. Khi dây dẫn có dòng điện đặt trong từ
  27. trường, người ta giải thích lực từ tác dụng lên dây dẫn chính là tổng hợp các lực do từ trường tác dụng lên các êlectron tạo thành dòng điện Một cách tổng quát, mọi hạt điện tích chuyển động trong một từ trường đều đều chịu tác dụng của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lo-ren- xơ Bước 2 - Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. Trong quá trình hoạt động, HS có thể sử dụng các phiếu trợ giúp hoặc yêu cầu sự trợ giúp của giáo viên nếu thấy cần thiết - GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. - GV đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. Tổng kết nội dung kiến thức chính cần nắm: Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ. Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ B tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc v : - Có phương vuông góc với v và B ; - Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của v khi q0> 0 và ngược chiều v khi q0< 0. Lúc đó chiều của lực Lo- ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra; - Có độ lớn: f = |q0|vBsinα Hoạt động 3: Luyện tập a. Mục tiêu: -HS hệ thống hóa kiến thức chính của bài học, luyện làm một số bài tập thông qua trò chơi bắt bướm b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Câu trả lời của các đội d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV chia lớp thành 4 đội và thông qua luật chơi: Có 8 câu hỏi trắc nghiệm gắn liền với 8 con bướm. Mỗi đội lần lượt chọn số câu hỏi. Mỗi câu hỏi đưa ra, đội nào giơ tay giành quyền trả lời trước sẽ được trả lời, nếu câu trả lời đúng coi như đội đã bắt được một con bướm,
  28. nếu trả lời sai ba đội còn lại được tiếp tục giành quyền trả lời, sau hai lượt mà không có đội trả lời đúng thì GV đưa ra đáp án đúng và chuyển sang câu hỏi khác. Sau 8câu trắc nghiệm, đội nào bắt được nhiều bướm nhất sẽ là đội chiến thắng. Bước 2 Các đội chơi lần lượt trả lời các câu hỏi Bước 3 Sau mỗi câu hỏi, GV giải thích nhanh đáp án cho HS. Bước 4 Kết thức 8 câu hỏi, GV thông báo đội giành chiến thắng và có hình thức tuyên dương, khen thưởng (tuyên dương trước lớp, một tràng pháo tay, điểm cộng, ) Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: - Làm bài tập trong SGK Vận dụng kiến - Tìm hiểu một số ứng dụng của lực Lo-ren-xơ như đo lường điện từ, thức ống phóng điện tử trong truyền hình, khối phổ kế, các máy gia tốc, Nội dung 2: Ôn tập lại kiến thức đã học trong chương 4, chuẩn bị cho tiết ôn tập Chuẩn bị bài tiếp theo cho tiết sau V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)
  29. Giáo viên giảng dạy: Lớp dạy: Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 40: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức -Củng cố lại các kiến thức liên quan đến chương 4 Từ trường 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Thực hiện được các bài tập cơ bản có liên quan đến từ trường của các dòng điện có dạng đặc biệt. - Giải được các bài toán về xác định cảm ứng từ tổng hợp do nhiều dòng diện gây ra. - Làm được một số bài tập đơn giản về lực từ, lực Lorenxơ - Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận cho học sinh. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập. - Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Game powerpoint cờ cá ngựa với 20 câu hỏi trắc nghiệm - Phiếu học tập Phiếu học tập
  30. Từ trường của dòng điện có dạng đặc Lực từ biệt Dây dẫn Dây dẫn Ống dây Lực từ tác Lực Lo-ren- thẳng dài uốn thành dẫn hình trụ dụng lên xơ vòng tròn đoạn dây dẫn mang điện Qui tắc xác định chiều Công thức 2. Học sinh - Ôn lại công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện trong các trường hợp đặc biệt, công thức xác định lực từ, Lực lorenxơ - SGK, vở ghi bài, giấy nháp III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Ôn tập lại kiến thức cũ a. Mục tiêu: Giúp HS nhớ lại công thức, kiến thức của bài học trước để làm các bài tập liên quan b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c. Sản phẩm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập để ôn lại các công thức đã học trong chương 4 từ trường Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3 GV quan sát, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần thiết Bước 4 - GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. - HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 5 GV khái quát lại các công thức chính và qui tắc xác định chiều các đại lượng đã học chương từ trường Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Giải một số bài tập trắc nghiệm thông qua trò chơi Cờ cá ngựa a. Mục tiêu: - Giải được các bài tập cơ bản có liên quan đến từ trường của các dòng điện có dạng đặc biệt. - Làm được một số bài tập đơn giản về lực từ, lực Lorenxơ b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
  31. c. Sản phẩm: NỘI DUNG Câu 11: đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: Câu 12: Hình nào biểu diễn đúng hướng lực tù tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong tù trường đều, đường sức từ có hướng như hình vẽ: Câu 13: Đặt một đoạn dây dẫn thẳng dài 120 cm song song với từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,8 T. Dòng điện trong dây dẫn là 20 A thì lực từ có độ lớn là A.19,2 N.B.1920 N. C.1,92 N.D.0 N. Câu 14: Một đoạn dây dẫn dài 0,80 m đặt nghiêng một góc 600 so với hướng của các đường sức từ trong một từ trường đều có cảm ứng từ 0,50 T. Khi dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn này có cường độ 7,5 A, thì đoạn dây dẫn bị tác dụng một lực từ bằng bao nhiêu? A.4,2 N.B.2,6 N.C.3,6 N.D.1,5 N. Câu 15: Một đoạn dây dẫn thẳng dài 128 cm được đặt vuông góc với các đường sức từ trong một từ trường đều có cảm ứng từ 0,83 T. Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn khi dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn này có cường độ 18A. A.19 N.B.1,9 N.C.191 N.D.1910 N. Câu 16: Một dây dẫn thẳng dài 1,4 m đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,25 T. Khi dòng điện cường độ 12 A chạy qua dây dẫn thì dây dẫn này bị tác dụng một lực bằng 2,1 N. Góc hợp bới hướng của dòng điện chạy qua dây dẫn và hướng của cảm ứng từ gần giá trị nào nhất sau đây? A.300 B.560 C.450 D.900 Câu 17: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây của dòng điện trong vòng dây tròn mang dòng điện: B B B A. B. C. D. B I I I I Câu 18: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây gây nên: D. A và B A. C. I B. I I Câu 19: Dòng điện chạy qua một dây dẫn thẳng dài đặt nằm ngang trong không khí gây ra tại một điểm cách nó 4,5 cm một cảm ứng từ có độ lớn 2,8.10 4 T. Cường độ của dòng điện chạy qua dây dẫn là A.56 A. B.44 A. C.63 A. D.8, 6 A
  32. Câu 20: Dòng điện chạy qua một dây dẫn thẳng dài đặt nằm ngang trong không khí gây ra tại một điểm cách nó 4,5 cm một cảm ứng từ có độ lớn 2,8.10 5 T. Độ lớn của cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm cách nó 10 cm là A.1,26.10 5 T. B.1,24.10 5 T. C.1,38.10 5 T. D.8,6.10 5 T Câu 21: Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn có độ lớn 10 A đặt trong chân không sinh ra một từ trường có độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 50 cm là : A.4.10-6 T.B.2.10 -7/5 T. C.5.10-7 T.D.3.10 -7 T. Câu 22: Tại một điểm cách một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 5 A thì có cảm ứng từ 0,4 μT. Nếu cường độ dòng điện trong dây dẫn tăng thêm 10 A thì cảm ứng từ tại điểm đó có giá trị là A.0,8 μT.B.1,2 μT. C.0,2 μT.D.1,6 μT. Câu 23: Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R mang dòng điện có cường độ I thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là 10T. Nếu cho dòng điện trên qua vòng dây có bán kính 4R thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn là A.6.10 6 T. B.1,2.10 6 T. C.15.10 6 T.D.2,5.10 6 T. Câu 24: Khi cho dòng điện cường độ chạy 10 A qua một vòng dây dẫn đặt trong không khí thì cảm ứng từ tại tâm của vòng dây dẫn có độ lớn là 2,1.10-4 T. Bán kính của vòng dây là A.5,0 cm. B.0,3 cm. C.3,0 cm. D.2,5 cm. Câu 25: Ống dây hình trụ dài 30cm đặt trong không khí có 100 vòng dây. Cường độ dòng điện qua ống dây là 0,3/π A. Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây là A.4.10 5 T. B.2.10 5 T. C.6,26.10 5 T. D.9,42.10 5 T. Câu 26: Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vòng dây đặt trong không khí. Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây là 75.10 3 T. Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là A.5A. B.9,9 A. C.15A. D.20 A. Câu 27: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron chuyển động trong từ trường đều: N S v v v v A. B. C. D. N e S S e N F e F e F F S N Câu 28: Trong hình vẽ sau hình nào chỉ đúng hướng của lực Lorenxơ tác dụng lên electron và hạt mang điện dương chuyển động trong từ trường đều: S S F v e v v D. A. S N B. N S C. F q> e F q> v F 0 N0 N
  33. Câu 29: Một điện tích có độ lớn 10 μC bay với vận tốc 105 m/s vuông góc với các đường sức vào một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 1 T. Độ lớn lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích là A.1 N. B.10 4 N.C.0,1 N.D.0 N. Câu 30: Một điện tích bay vào một từ trường đều với vận tốc 2.105 m/s thì chịu một lực Lo – ren – xơ có độ lớn là 10 mN. Nếu điện tích đó giữ nguyên hướng và bay với vận tốc 5.105 m/s vào thì độ lớn lực Lo – ren – xơ tác dụng lên điện tích là A.25 mN.B.4 mN. C.5 mN.D.10 mN. d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1 GV chia lớp thành 4 đội, các đội bốc thăm chọn màu cá ngựa và thông qua luật chơi: Mỗi đội lần lượt trả lời các câu hỏi của đội mình. Mỗi câu trả lời đúng ngựa của đội được tiến lên 1 ô. Đội nào tiến đến cúp đầu tiên là đội giành chiến thắng Bước 2 Các đội chơi lần lượt trả lời các câu hỏi Bước 3 Sau mỗi câu hỏi, GV giải thích nhanh đáp án cho HS. Bước 4 Kết thức 20 câu hỏi, GV thông báo đội giành chiến thắng và có hình thức tuyên dương, khen thưởng (tuyên dương trước lớp, một tràng pháo tay, điểm cộng, ) Hoạt động 4: Vận dụng a. Mục tiêu: - Chuẩn bị nội dung kiến thức cho tiết sau. b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS. d. Tổ chức thực hiện: Nội dung Ôn lại kiến thức về cảm ứng từ đã học ở THCS chuẩn bị bài mới Chuẩn bị cho tiết sau V. ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)