Giáo án Vật lí 11 - Tiết 39 đến tiết 44

Giáo án Vật lí 11 - Tiết 39 đến tiết 44

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa từ trường đều.

- Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường.

- Nêu được đơn vị của cảm ứng từ.

- Nêu được quy tắc xác định chiều cảm ứng từ.

- Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây ra bởi dòng điện thẳng dài vô hạn và tại một điểm trong lòng ống dây dẫn có dòng điện chạy qua.

- Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua trong từ tường đều.

2. Kỹ năng

- Vận dụng giải các bài toán về cảm ứng từ và lực từ.

- Xác định được độ lớn, phương, chiều của vector cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài và tại một thời điểm trong lòng ống dây dẫn có dòng điện chay qua.

- Xác định được vector lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ tường đều.

 

docx 35 trang Người đăng hoan89 Ngày đăng 07/10/2021 Lượt xem 509Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Vật lí 11 - Tiết 39 đến tiết 44", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng
Khoa Vật lí
™™™&˜˜˜
BÀI TẬP CUỐI KỲ
Học phần	:	PHÂN TÍCH VÀ PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ PHỔ THÔNG
GVHD	:	Nguyễn Bảo Hoàng Thanh
SVTH	:	Thái Thị Thanh Thủy
Đà Nẵng, 2019
Tiết 39 
Bài 20: 	Lực từ. Cảm ứng từ
MỤC TIÊU
Kiến thức
Phát biểu được định nghĩa từ trường đều.
Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường.
Nêu được đơn vị của cảm ứng từ.
Nêu được quy tắc xác định chiều cảm ứng từ. 
Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây ra bởi dòng điện thẳng dài vô hạn và tại một điểm trong lòng ống dây dẫn có dòng điện chạy qua.
Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua trong từ tường đều.
Kỹ năng
Vận dụng giải các bài toán về cảm ứng từ và lực từ.
Xác định được độ lớn, phương, chiều của vector cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài và tại một thời điểm trong lòng ống dây dẫn có dòng điện chay qua.
Xác định được vector lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ tường đều. 
Thái độ
Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên qua đến lực từ, cảm ứng từ.
Rèn luyện kĩ năng làm việc nghiêm túc, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tinh thần tập thể.
Có tác phong của nhà khoa học.
- Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học. 
- Trung thực, khách quan, tính kiên trì.
Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
Năng lực vật lý
Nhận thức vật lý
[1.1]. Nêu được định nghĩa từ trường đều.
[1.1]. Nêu được định nghĩa của cảm ứng từ và lực từ.
[1.2]. Nêu được phương, chiều của cảm ứng từ và lực từ tại một điểm của từ trường.
[1.2]. Tìm ra biểu thức liên hệ giữa cảm ứng từ và lực từ.
Tìm tòi thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý
[2.1]. Phát hiện được vấn đề, đặt ra được câu hỏi từ tình huống khởi động của GV, và các vấn đề trong bài học lực từ và cảm ứng điện từ.
[2.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.
Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học
[3.3]. Xác định được phương chiều của cảm ứng từ và lực từ.
[3.5]. Giải được các bài toán về cảm ứng từ và lực từ.
Năng lực tự học
[b.1]. Đọc và nghiên cứu tài liệu.
[b.2]. Thực hiện được các yêu cầu trong phiếu học tập
Năng lực giao tiếp và hợp tác
[c.1]. Biết các làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.
Phẩm chất
[d.1]. Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn trọng trong quá trình học tập.
[d.2]. Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.
CHUẨN BỊ
 Giáo viên 
Về thiết bị:
4 bảng phụ/ giấy A1, bút viết bảng và đế từ gắn bảng phục vụ HS làm việc nhóm và báo cáo.
Phấn màu, thước kẻ.
Một nam châm hình chứ U.
Phiếu hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau.
Phiếu học tập số 1, số 2, số 3.
Về phương pháp và kỹ thuật dạy học chính:
Dạy học theo trạm.
Dạy học bằng phương pháp khăn trải bàn.
Kỹ năng vẽ sơ đồ tư duy.
Làm việc nhóm.
Học sinh
SGK, vở ghi bài, giấy nháp 
Mỗi nhóm một bộ thí nghiệm.
TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH
Hướng dẫn chung
Có thể mô tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thành tố NL hình thành và phát triển
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
 Làm nãy sinh vấn đề về cảm ứng từ 
 [2.1];
 [2.2]. 
10 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
(Dạy học theo trạm)
Hoạt động 2.1.
Trạm 1: Tìm hiểu từ trường đều, lực từ và quy tắc xác định lực từ
- Sử dụng phiếu học tập số 1.
- Nhận xét câu trả lời của học sinh.
- Xác nhận kiến thức
[a.1.1];
[a.1.2];
[a.2.2];
[a.2.5];
[c.1]
Hoạt động 2.2
Trạm 2: Tìm hiểu về đặc điểm của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện, đặt trong từ trường đều
- Sử dụng phiếu học tập số 2.
- Tiến hành thí nghiệm hình 20.2
[a.1.1];
[a.1.2];
[a.2.2];
[a.2.5];
[c.1].
15 phút
Hoạt động 2.3
HS báo cáo, thảo luận, chốt kiến thức
[a.2.5];
[b.2];
[c.1].
Hoạt động 3
Tìm hiểu về cảm ứng từ
- Sử dụng phiếu học tập số 3
 [a.1.1];
[a.1.2];
[a.2.2];
[a.2.5];
[c.1].
10 phút
Luyện tập, Củng cố
Hoạt động 4
Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng
- Sử dụng phiếu học tập số 4
- Phương pháp Khăn trải bàn
- Nhận xét đnhs giá nhấn mạnh kiến thức trong bài học
[a.1.2]; [a.2.5];
[a.3.2];
[a.3.5];
[b.2]; 
[c.1].
10 phút
Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động
Hoạt động 1: Làm nãy sinh vấn đề về cảm ứng từ
Mục tiêu hoạt động:
[2.1]. Phát hiện được vấn đề
[2.2]. Đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề
Nội dung hoạt động: 
Câu lệnh: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng điện trường là cường độ điện trường. Vậy đại lượng đặt trưng cho tác dụng của từ trường là gì?
Gợi ý tổ chức hoạt động:
- Nhắc lại điện trường đều là gì?
- HS vận dụng những kiến thức đã học, sự tìm tòi học hỏi của bản thân và tài liệu trong sách giáo khoa để nêu từ trường đều là gì?
- Nhắc lại hướng của từ trường.
Sản phẩm hoạt động:
HS đưa ra được nhiều ý kiến khác nhau từ các nhóm.
HS phát hiện ra vấn đề bài học.
Đánh giá hoạt động:
Đánh giá xác nhận các thành tố năng lực [1.1]; [2.1] và thông qua quan sát trên lớp.
Hoạt động 2: Dạy học theo trạm
GV chia lớp thành 4 nhóm, bầu nhóm trưởng, thư ký.
Áp dụng phương pháp dạy học theo Trạm, trong đó: 2 nhóm thực hiện nhiệm vụ trạm 1, 2 nhóm thực hiện nhiệm vụ trạm 2.
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu từ trường đều, lực từ và quy tắc xác định lực từ (Trạm 1)
Mục tiêu hoạt động:
GV giới thiệu và hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm cho HS thực hiện.
HS thực hiện thí nghiệm.
Thiết bị: 
b.1. Giáo viên
- SGK Vật lý 11 
- 2 giấy A1, bút viết bảng và đế từ gắn bảng phục vụ HS làm việc nhóm và báo cáo.
- Phiếu học tập số 1.
b.2. Học sinh
SGK Vật lý 11, vở ghi bài.
Trả lời câu hỏi phiếu học tập số 1.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động GV
Hoạt động HS
GV: Phát phiếu học tập số 1 cho các nhóm 1 và 2 và yêu cầu các nhóm thảo luận và thực hiện theo hướng dẫn trong phiếu học tập.
GV: Quan sát các nhóm thảo luận và hướng dẫn nếu cần.
HS: Thảo luận nhóm và thực hiện theo phiếu học tập.
Sản phẩm hoạt động:
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về đặc điểm của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện, đặt trong từ trường đều (Trạm 2)
Mục tiêu hoạt động:
- HS thực hiện các nhiệm nghiên cứu hiểu rõ đặc điểm của từ trường
b. Thiết bị
b.1. Giáo viên
- SGK Vật lý 11 
- 2 bảng phụ/ giấy A1, bút viết bảng và đế từ gắn bảng phục vụ HS làm việc nhóm và báo cáo.
- Phiếu học tập số 2
b.2. Học sinh
SGK Vật lý 11, vở ghi bài.
- Trả lời câu hỏi phiếu học tập số 2.
Giấy nháp.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động GV
Hoạt động HS
GV: Phát phiếu học tập số 2 cho các nhóm 3 và 4 và yêu cầu các nhóm thảo luận và thực hiện theo hướng dẫn trong phiếu học tập.
GV: Thực hiện thí nghiệm hình 20.2
GV: Quan sát các nhóm thảo luận và hướng dẫn nếu cần.
HS: Quan sát thí nghiệm
HS: Thảo luận nhóm và thực hiện theo phiếu học tập.
Sản phẩm hoạt động:
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
Hoạt động 2.3: Báo cáo 
Mục tiêu hoạt động:
- Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức, phản biện được các ý kiên từ các nhóm.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động GV
Hoạt động HS
GV: Chọn ra một nhóm lên trình bày
GV: Nhận xét
HS: Các nhóm đồng loạt gắn phiếu trả lời (trên bảng phụ) lên bảng.
HS: Các nhóm khác lắng nghe và nhận xét.
HS: Lắng nghe nhận xét của GV và cá nhân ghi lại câu trả lời đúng vào vở ghi bài.
Sản phẩm hoạt động:
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
- Các báo cáo, thảo luận.
- Ghi vở
- 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 và cách đều nhau.
- Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực điện từ.
- Công thức xác định lực từ: F=mgtanθ
Đánh giá hoạt động:
- Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh.
- Đánh giá xác nhận các thành tố năng lực [a.1.5]; [b] thông qua vở ghi chép của HS và thông qua quan sát trên lớp.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về cảm ứng từ
Mục tiêu hoạt động:
- Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức vềcảm ứng từ.
- Giúp HS giải được các bài tập cơ bản liên quan đến nội dung cảm ứng từ.
Thiết bị
b.1. Giáo viên
- SGK Vật lý 11 
- 4 bảng phụ/ giấy A1, 4 nam châm, bút viết bảng và đế từ gắn bảng phục vụ HS làm việc nhóm và báo cáo.
- Phiếu học tập số 3
b.2. Học sinh
SGK Vật lý 11, vở ghi bài.
Máy tính.
Giấy nháp.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động GV
Hoạt động HS
GV: Phát phiếu học tập số 4 cho các nhóm, hướng dẫn các em tiến hành thí nghiệm.
GV: Quan sát các nhómlàm thí nghiệm thảo luận và hướng dẫn nếu cần.
GV: Chọn 1 nhóm lên báo cáo kết quả.
GV: Nhận xét.
HS:Thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn của giáo viên.
HS: Thảo luận nhóm và thực hiện theo phiếu học tập.
HS: Báo cáo kết quả và các nhóm còn lại nhận xét để tìm ra kết quả chính xác.
HS: Lắng nghe GV nhận xét và cá nhân ghi kết quả chính xác vào vở ghi.
Sản phẩm hoạt động:
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
- Ghi vở
- Véctơ cảm ứng từ B tại một điểm:
+ Có hướng trùng với từ trường tại điểm đó.
+ Có độ lớn là: B=FlI
+ Đơn vị: tesla (T)
Đánh giá hoạt động:
- Căn cứ vào kết quả báo cáo của các nhóm qua trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh.
Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập ứng dụng
Mục tiêu hoạt động:
- Giúp HS hệ thống lại nhứng kiến thức đã học.
Thiết bị:
- Máy tính
- Máy chiếu (ti vi)
- Phiếu học tập số 4
Nội dung hoạt động:
- Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về lực từ, cảm ứng từ
- Vận dụng kiến thức để đi xác định chiều của lực từ.
Gợi ý tổ chức hoạt động:
Hoạt động GV
Hoạt động HS
GV: Phát phiếu học tập số 4 và hướng dẫn cho học sinh
GV: Nhận xét và đánh giá nhấn mạnh kiến thứ trong bài
HS: Trả lời câu hỏi ở phiếu học tập số 4.
HS: Nghe nhận xét và ghi kết quả chính xác vào vở.
Sản phẩm hoạt động:
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
Đánh giá hoạt động:
- Căn cứ vào sơ đồ tư duy mà nhóm HS thực hiện để đánh giá.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Trả lời các câu hỏi sau:
Từ trường đều là gì? (NL nhận thức vật lý-1.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm)
Lực từ là gì? (NL nhận thức vật lý-1.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm)
Hãy nêu quy tắc xác định phương chiều của lực từ. (NL nhận thức vật lý-1.2. Trình bày được đặc điểm, vai trò quá trình vật lý)
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Trả lời các câu hỏi sau:
Đặc điểm cuả lực từ tác dụng lên dây dẫn (NL nhận thức vật lý-1.2. Trình bày được đặc điểm, vai trò quá trình vật lý)
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Trả lời các câu hỏi sau:
Cảm ứng từ là gì? (NL nhận thức vật lý-1.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm)
Quy tắc xác định phương chiều của cảm ứng từ. (NL nhận thức vật lý-1.2. Trình bày được đặc điểm, vai trò q ... g dây dài 50 cm có 1000 vòng dây mang một dòng điện là 5 A. độ lớn cảm ứng từ bên trong ống là: (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - 3.1. Giải được các bài tập liên quan)
8π mT
4π mT
8 μT
4 mT
Đáp án: B
Tiết 41	 BÀI TẬP
Mục tiêu
Kiến thức
- Nắm vững các khái niệm về từ trường, cảm ứng từ, đường sức từ.
- Nắm được các dạng đường cảm ứng từ, chiều đường cảm ứng từ, vector cảm ứng từ và từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có dạng đặc biệt 
Kỹ năng
- Thực hiện được các câu hỏi trắc nghiệm có liên quan đến từ trường, đường sức từ, cảm ứng từ và lực từ.
- Giải được các bài toán về xác định cảm ứng từ tổng hợp do nhiều dòng điện gây ra.
Thái độ
- Giáo dục học ham mê khám phá khoa học.
- Tìm hiểu và nghiên cứu hiện tượng mới của khoa học.
- Rèn luyện kĩ năng làm việc nghiêm túc, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tinh thần tập thể.
- Có tác phong của nhà khoa học.
- Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học. 
- Trung thực, khách quan, tính kiên trì.
Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
Năng lực vật lý
Nhận thức vật lý
[1.1]. Nêu được định nghĩa từ trường đều.
[1.1]. Nêu được định nghĩa của cảm ứng từ và lực từ.
[1.1]. Nêu được đặc điêm chung của từ trường
[1.2]. Nêu được phương, chiều của cảm ứng từ và lực từ tại một điểm của từ trường.
[1.2]. Tìm ra biểu thức liên hệ giữa cảm ứng từ và lực từ.
[1.2]. Nêu được phương, chiều của đường sức từ dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
[1.2]. Vẽ được hình dạng của đường sức từ trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
Tìm tòi thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý
[2.1]. Phát hiện được vấn đề, đặt ra được câu hỏi từ tình huống khởi động của GV, và các vấn đề trong bài học lực từ và cảm ứng điện từ.
[2.1]. Phát hiện được vấn đề, đặt ra được câu hỏi từ tình huống khởi động của GV, và các vấn đề trong bài học lực từ và cảm ứng điện từ.
[2.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.
[2.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.
Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học
[3.3]. Xác định được phương chiều của cảm ứng từ và lực từ.
[3.3]. Xác định được phương, chiều của đường sức từ dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
[3.5]. Giải được các bài toán về cảm ứng từ và lực từ.
[3.5]. Giải được các bài toán về từ trường trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
Năng lực tự học
[b.1]. Đọc và nghiên cứu tài liệu.
[b.2]. Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập.
Năng lực giao tiếp và hợp tác
[c.1]. Biết các làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.
Phẩm chất
[d.1]. Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn trọng trong quá trình học tập.
[d.2]. Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.
Chuẩn bị
Giáo viên
- Giáo án, bài giảng powerpoint.
- Các phiếu học tập.
Học sinh
- Ôn lại kiến thức về từ trường, lực từ, cảm ứng từ.
- Làm các bài tập đã được giao về nhà ở tiết học trước.
- Chuẩn bị, đọc trước các bài tập trong sách giáo khoa và trong sách bài tập.
Tổ chức hoạt động dạy học
Hướng dẫn chung
Có thể mô tả chuỗi hoạt động và dự kiến thời gian như sau:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thành tố NL hình thành và phát triển
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Hệ thống lại kiến thức
[1.1];
[1.2];
[2.1];
[3.3].
10 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Giải một số bài tập
[2.5];
[3.5];
[b.1];
[b.2];
[c.1].
25 phút
Luyện tập, củng cố, tìm tòi mở rộng
Hoạt động 3
Mở rộng một số bài tập khó
[2.1];
[2.2];
[3.1];
[3.2];
[3.3].
10 phút
Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động 
Hoạt động 1: Hệ thống lại kiến thức
Mục tiêu hoạt động
- Học sinh nắm được toàn bộ kiến thức về từ trường của dây dẫn trong các hình dạng đặc biệt.
Nội dung hoạt động
- Củng cố kiến thức cho học sinh bằng cách cho học sinh nêu lại định nghĩa của từ trường đều, các đặc điểm của đường sức từ và độ lớn của cảm ứng từ sinh ra bởi dòng điện qua các dây dẫn có hình dạng đặc biệt (dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, ống dây hình trụ.
- Phiếu học tấp số 1.
Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên yêu cầu học sinh nêu các công thức cần thiết để làm bài tập.
- Học sinh trao đổi nhóm để trả lời câu hỏi, làm phiếu học tập số 1.
Sản phẩm của hoạt động
Bài làm của học sinh, câu trả lời của nhóm
Dòng điện thẳng dài:
- Đường sức từ là những đường đường trong nằm trong những mặt phẳng vuông gốc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.
- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải
- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm các dây dẫn một khoảng r: B=2.10-7μIr
Dòng điện tròn:
- Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu còn các đường khác là đường cong có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm các dây dẫn một khoảng r: B=2π.10-7μIr
Ống dây hình trụ:
- Bên ngoài ống dây từ trường giống như từ trường của nam châm thẳng.
- Bên trong ống dây, từ trường là từ trường đều. Các đường sức từ trong ống dây là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.
- Độ lớn của cảm ứng từ bên trong ống dây : B=π.10-7NlμI=4π.10-7nμI
Hoạt động 2: Giải một số bài tập
Mục tiêu hoạt động
- Học sinh biết giải các bài tập về lực từ, cảm ứng từ sinh ra bởi dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
Nội dung hoạt động
Sử dụng phiếu học tập số 2
Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên phân dạng bài tập, nêu phương pháp giải bài tập của từng dạng.
- Tổ chức cho các học sinh thảo luận nhóm và báo cáo kết quả.
- Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.
- Giáo viên tổng kết chuẩn hóa kiến thức.
Sản phẩm của hoạt động
- Bài làm của học sinh, của nhóm học sinh.
- Các phương pháp giải bài tập:
Dạng 1: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng dài
- Lực từ F do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây thẳng l có dòng điện I có đặc điểm:
 + Điểm đặt: trung điểm đoạn dây.
 + Phương: Vuông góc với mặt phẳng B;l. 
 + Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái.
 + Độ lớn: Xác định theo công thức Ampere: F=BIlsinB;l 
- Nhân xét: 
+ Trường hợp đường sức từ và dòng điện cùng phương thì F = 0.
+ Trường hợp đường sức từ và dòng điện vuông góc thì F= Fmax=BIl
Dạng 2: Tương tác giữa các dây dài đặt song song có dòng điện chạy qua
- Xác định lực từ tác dụng lên từng đoạn dây.
Độ lớn của lực tác dụng lên một đoạn dây dẫ có chiều dài l là:
F=2.10-7.I1I2rl 
Lực tướng tác sẽ là:
+ Lực hút nếu I1↗↗I2
+ Lực đẩy nếu I1↗↙I2
- Áp dụng nguyên lý chồng chất ta có: F=F1+F2++Fn 
Dạng 3: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường đều
- Phân tích lực tác dụng lên từng đoạn của khung dây, từ đó tính tổng lực tác dụng lên khung dây hoặc momen lực tác dụng lên khung.
- Nếu dây gồm N vòng, độ lớn của lực từ sẽ tăng lên N lần.
- Momen lực được xác định bởi: M = Fl (N.m)
 trong đó: F là lực làm cho khung quay, l là độ dài cánh tay đòn.
Hoạt động 3: Vận dụng và mở rộng
Mục tiêu hoạt động
- Học sinh làm được một số bài tập khó hơn về nguyên lý chồng chất từ trường.
Nội dung hoạt động
Sử dụng phiếu học tập số 3
Gợi ý tổ chức hoạt động
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh và hướng dẫn học sinh về nhà làm.
- Phiếu học tập số 3.
Sản phẩm của hoạt động
Bài làm về nhà của cá nhân học sinh 
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Chọn đáp án đúng nhất:
Phát biểu nào sau đây là sai? (SGK/124) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..) 
Lực từ là lực tương tác:
Giữa hai nam châm
Giữa hai điện tích đứng yên
Giữa hai dòng điện
Giữa một nam châm và một dòng điện
Đáp án: B
Phát biểu nào dưới đây là đúng? (SGK/124) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..)
Từ trường không tương tác với:
Các điện tích chuyển động
Các điện tích đứng yên
Nam châm đứng yên
Nam châm chuyển động
Đáp án: B 
Phát biểu nào sau đây là sai? (SGK/128) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..) 
Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện:
Vuống góc với phần tử dòng điện
Cùng hướng với từ trường
Tỉ lệ với cường độ dòng điện
Tỉ lệ với cảm ứng từ
Đáp án: B
Phát biểu nào dưới đây là đúng? (SGK/128) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..)
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường:
Vuông gốc với đường sức từ
Nằm theo hướng của đường sức từ
Nằm theo hướng của lực từ
Không có hướng xác định
Đáp án: B
Phát biểu nào dưới đây là đúng? (SGK/133) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..)
Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn:
Tỉ lệ với cường độ dòng điện
Tỉ lệ với chiều dài đường tròn
Tỉ lệ với diện tích hình tròn
Tỉ lệ nghịch với điện tích hình tròn
Đáp án: A
Phát biểu nào dưới đây là đúng? (SGK/133) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học – 3.3..)
Cảm ứng từ trong ống dây điện hình trụ:
Luôn bằng 0
Tỉ lệ với chiều dài ống dây
Là đồng đều
Tỉ lệ với tiết diện ống dây
Đáp án: C
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Hướng dẫn giải các bài tập SGK
Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, I1=2A; dòng thứ hai hình tròn, tâm O2 cách dòng thứ nhất 40 cm, bán kính R2=20 cm, I2=2 A. Xác định cảm ứng từ tại O2. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - 3.1. Giải được các bài tập liên quan)
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
Đáp án bài giải
Giả sử các dòng điện được đặt trong mặt phẳng như hình vẽ.
+ Cảm ứng từ B1 do dòng điện I1 gây ra tại O2 có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn:
B1=2.10-7.μI1r=2.10-7.20.4=6.28x10-6 (T)
+ Cảm ứng từ B2 do dòng điện I2 gây ra tại O2 có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn:
B2=2.10-7.μI2r=2.10-7.20.2=10-6 (T)
+ Cảm ứng từ tổng hợp tại O2 : B=B1+B2
+ Vì B1 và B2 cùng phương cùng chiều nên B cùng phương, cùng chiều với B1 và B2 và có độ lớn:
B=B1+B2=6.28x10-6+10-6=7.28x10-6 (T)
Hai dòng điện I1=3 A, I2=2 A chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách nhau 50 cm theo cùng một chiều. Xác định những điểm tại đó B= 0. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - 3.1. Giải được các bài tập liên quan, NL nhận thức vật lý-1.5. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng)
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
Đáp án bài giải
⊕ 	 ⊕
M
B2
B1
A
B
I1
I2
Giả sử 2 dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi vào tại B.
+ Xét điểm M tại đó cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện I1 và I2 gây ra là:
B=B1+B2 ⟹B1=-B2
+ Để B1 và B2 cùng phương thì M phải nằm trên đường thẳng nối A và B. Để B1 và B2 bằng nhau về độ lớn thì:
2.10-7.μI1AM=2.10-7.μI2AB-AM (1)
+ Giải phương trình (1), ta được: AM = 30 cm 
Suy ra MB = 20 cm
Vậy quỹ tích những điểm M nằm trên đường thẳng song song với hai dòng điện, cách dòng điện thứ nhất 30 cm và cách dòng điện thứ hai 20 cm thì có B= 0.
Tài liệu tham khảo
Phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập Vật Lý 11 – TS.Trần Ngọc, nhà xuất bản Đai học Quốc gia Hà Nội 
Sách giáo khoa Vật Lý 11 Cơ bản

Tài liệu đính kèm:

  • docxgiao_an_vat_li_11_tiet_39_den_tiet_44.docx