Giáo án môn Vật lý lớp 11 - Tiết 42: Lực lo - Ren - xơ

Ngày 15/11/09
Tiết 42
Bài 22 . LỰC LO-REN-XƠ
I. MỤC TIÊU
	+ Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là gì và nêu được các đặc trưng về phương, chiều và viết được công thức tính lực Lo-ren-xơ.
	+ Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều; viết được công thức tính bán kín vòng tròn quỹ đạo.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Chuẩn bị các đồ dùng dạy học về chuyển động của hạt tích điện trong từ trường đều.
Học sinh: Ôn lại về chuyển động tròn đều, lực hướng tâm và định lí động năng, cùng với thuyết electron về dòng điện trong kim loại.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1: Oån định lớp
Hoạt động 2 : Kiểm tra bài cũ : 
-Phát biểu quy tắc bàn tay phải ? Biểu thức xác định độ lớn của cảm ứng từ trong lồng ống dây hình trụ có dòng điện chạy qua ?
-Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Hoạt động 3 : Tìm hiểu lực Lo-ren-xơ.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
-Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm dòng diện.
- Lập luận để đưa ra định nghĩa lực Lo-ren-xơ.
 - Giới thiệu hình vẽ 22.1 và hướng dẫn học sinh tự tìm ra kết quả.
 - Giới thiệu hình 22.2 và hướng dẫn học sinh rút ra kết luận về hướng của lực Lo-ren-xơ.
 - Đưa ra kết luận đầy đủ về đặc điểm của lực Lo-ren-xơ.
-Yêu cầu học sinh thực hiện C1.
-Yêu cầu học sinh thực hiện C2.
 - Nhắc lại khái niệm dòng điện.
 - Ghi nhận khái niệm.
- Tiến hành các biến đổi toán học để tìm ra lực Lo-ren-xơ tác dụng lên mỗi hạt mang điện.
- Lập luận để xác định hướng của lực Lo-ren-xơ.
- Ghi nhận các đặc điểm của lực Lo-ren-xơ.
-Thực hiện C1: Lực Lo-ren-xơ bằng 0 khi B = 0 , v = 0 hay 
 -Thực hiện C2: Lực Lo-ren-xơ và hướng ra phía trước mặt giấy.
I. Lực Lo-ren-xơ
1. 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.
2. Xác định lực Lo-ren-xơ
 Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ tác dụng lên một hạt điện tích q0 chuyển động với vận tốc :
- Có phương vuông góc với và ;
- 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 khi q0 > 0 và ngược chiều 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 4 : Tìm hiểu chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 -Yêu cầu học sinh nhắc lại phương của lực Lo-ren-xơ.
- Yêu cầu học sinh nhắc lại định lí động năng.
 - Nêu công của lực Lo-ren-xơ và rút ra kết luận về động năng và vận tốc của hạt.
- Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật II Newton cho trường hợp hạt chuyển động dưới tác dụng của từ trường.
- Hướng dẫn học sinh lập luận để dẫn đến kết luận về chuyển động của hạt điện tích.
 - Yêu cầu học sinh thực hiện C3 ?
 Tổng kết lại các ý kiến của học sinh để rút ra kết luận chung.
- Yêu cầu học sinh thực hiện C4 ?
- Giới thiệu một số ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ.
- Nêu phương của lực Lo-ren-xơ.
- Phát biểu và viết biểu thức định lí động năng.
-Ghi nhận đặc điểm về chuyển động của hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ.
-Viết biểu thức định luật II Newton.
-Lập luận để rút ra được kết luận.
 - Thực hiện C3: hướng về phía sau mặt phẳng hình vẽ.
 Ghi nhận kết luận chung.
- Thực hiện C4:
-Ghi nhận các ứng dụng của lực Lo-ren-xơ trong công nghệ.
II. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều
1. Chú ý quan trọng
 Khi hạt điện tích q0 khối lượng m bay vào trong từ trường với vận tốc mà chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ thì luôn luôn vuông góc với nên không sinh công, động năng của hạt được bảo toàn nghĩa là độ lớn vận tốc của hạt không đổi, chuyển động của hạt là chuyển động đều.
2. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều
 Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẵng trong mặt phẵng vuông góc với từ trường.
 Trong mặt phẵng đó lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc , nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm:
f = = |q0|vB
 Kết luận: Quỹ đạo của một hát điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kín
R = 
Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Nhắc lại những kiến thức cơ bản.
-Yêu cầu học sinh về nhà học bài và làm các bài tập từ 3 đến 8 trang 138sgk .
- Nắm được những kiến thức cơ bản.
- Nhận nhiệm vụ về nhà thực hiện.