Giáo án Vật lý lớp 11 - Tiết 40 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Ngày soạn: 02/02/1010
Ngày dạy: 04/01/2010 
Ngày dạy: 04/01/2010 
Dạy lớp: 11A1, 11A2
Dạy lớp: 11A3, 11A4
Tiết 40 - Bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN 
CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1. Mục tiêu
a. Về kiến thức
	- Phát biểu được cách xác định phương, chiều và viết được công thức tính cảm ứng từ B của:
	+ Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài (được coi là vô hạn) tại một điểm bất kì
	+ Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn tại tâm của nó
	+ Dòng điện chạy trong ống dây hình trụ dài tại một điểm nằm bên trong lòng ống dây
b. Về kĩ năng
	- Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập đơn giản
c. Về thái độ
- Có tinh thần chịu khó, ham học hỏi
- Có hứng thú học tập bộ môn
2. Chuẩn bị của GV và HS
 	a. Chuẩn bị của GV
- Các thí nghiệm về từ phổ và kim nam châm dùng để xác định hướng của cảm ứng từ 
 	b. Chuẩn bị của HS
- Ôn tập bài 19, 20
3.Tiến trình bài dạy
a. Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới (5 phút)
	- Câu hỏi: Nêu nội dung quy tắc xác định chiều của đường sức từ của từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dai và dòng điện trong dây dẫn tròn?
	- Đáp án: Quy tắc xác định chiều của các đường sức từ
	+ Quy tắc nắm tay phải: đặt bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ
	+ Các đường sức từ của dòng điện tròn đi vào ở mặt nam và đi ra ở mặt bắc (mặt nam là mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều cùng chiều kim đồng hồ)
	- Đặt vấn đề: Xung quanh một dây dẫn có dòng điện có một từ trường . Tại một điểm trong không gian đó, véctơ cảm ứng từ B được xác định như thế nào?
b. Dạy bài mới
Hoạt động 1 (11 Phút): Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
? Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường do dây dòng điện gây ra phụ thuộc vào những yếu tố nào
- Thông báo các yếu tố ảnh hưởng tới từ trường 
- Cho HS đọc mục I Sgk
? Tìm hiểu các đặc điểm của cảm ứng từ B
- Quan sát, hướng dẫn HS yếu kém và duy trì trật tự lớp
? Nêu kết quả
- Đánh giá, chính xác hoá kết quả của các nhóm, phân tích đặc điểm
? Trả lời C1
? Nêu công thức tính lực từ do hai dòng điện chạy song song tác dụng lên nhau
- Kết luận về lực tương tác giữa hai dòng điện 
TL: ....
- Ghi nhớ
- Đọc Sgk
- Thảo luận theo nhóm tìm hiểu các đặc điểm
- Đại diện nhóm nêu kết quả thảo luận, các nhóm khác nhận xét, bổ xung
- Ghi nhớ
TL: Dòng điện chạy từ phải sang trái
TL: ....
I. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Cảm ứng từ B tại điểm M trong từ trường 
- Phương: tiếp tuyến với đường sức từ
- Chiều: cùng chiều với chiều của đường sức từ tại M (tuân theo quy tắc nắm tay phải)
- Độ lớn: B = 2.10-7Ir (21.1)
- Hệ quả: Lực từ do do từ trường của dòng I1 tác dụng lên mỗi đoạn l của dòng I2 song song với nó: 
F = 2.10-7. I1I2r
r: khoảng cách giữa hai dây dẫn 
Hoạt động 2 (9 Phút): Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
? Nêu đặc điểm về các đường sức từ của từ trường của dòng điện trong dây dẫn tròn
- Nhắc lại kiến thức như bài 19
II. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Cảm ứng từ B tại tâm vòng 
? Nêu đặc điểm của cảm ứng từ B tại tâm O của vòng dây
- Quan sát, hướng dẫn HS yếu kém và duy trì trật tự lớp
? Nêu kết quả
- Đánh giá, chính xác hoá kết quả của các nhóm, phân tích đặc điểm
- Thảo luận theo nhóm tìm hiểu các đặc điểm
- Đại diện nhóm nêu kết quả thảo luận, các nhóm khác nhận xét, bổ xung
- Ghi nhớ
dây
- Phương: vuông góc với mặt phẳng vòng dây
- Chiều: đi vào mặt nam, đi ra mặt bắc
- Độ lớn: B = 2π.10-7 IR (21.2 a)
- Nếu khung dây gồm n vòng sít nhau:
B = 2π.10-7.N. IR (21.2b)
R: bán kính khung dây
Hoạt động 3 (9 Phút): Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
- Giới thiệu dạng của ống dây hình trụ
? Nêu đặc điểm của cảm ứng từ B trong lòng ống dây
- Quan sát, hướng dẫn HS yếu kém và duy trì trật tự lớp
? Nêu kết quả
- Đánh giá, chính xác hoá kết quả của các nhóm, phân tích đặc điểm
? Nêu quy tắc xác định chiều của đường sức từ
- Hướng dẫn HS vận dụng quy tắc
? Trả lời C2
- Theo dõi + ghi nhớ
- Thảo luận theo nhóm tìm hiểu các đặc điểm
- Đại diện nhóm nêu kết quả thảo luận, các nhóm khác nhận xét, bổ xung
- Ghi nhớ
- Nêu nội dung quy tắc như Sgk
- Theo dõi
- Vận dụng quy tắc nắm tay phải xác định chiều đường sức từ
III. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ
- Phương chiều giống như dòng điện tròn.
- Độ lớn:
 B = 4π.10-7NlI = 4π.10-7nI (21.3)
- Trong đó: n là số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài.
N là số vòng dây
l là chiều dài của ống dây (m)
Hoạt động 4 (5 Phút): IV. Từ trường của nhiều dòng điện
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung ghi bảng
? Nếu tại một điểm có nhiều thành phần từ 
TL: ....
IV. Từ trường của nhiều dòng điện
trường thì ta tính cảm ứng từ tổng hợp như thế nào
- Nêu và phân tích nội dung quy tắc
- Ghi nhớ
- Nguyên lí chồng chất từ trường: Sgk – T132 
B = B1 + B2 + ...... + Bn
c. Củng cố, luyện tập (5 phút)
	- Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ Sgk – T132
	? Nêu nội dung chính cần nhớ trong tiết học
	- GV: đánh giá giờ học, nhấn mạnh kiến thức trong bài
d. Hướng dẫn học bài ở nhà (1 phút)
	- Ôn tập lí thuyết
	- Làm bài tập Sgk + sbt
	- Tiết sau: Bài tập