GIÁO ÁN Bài 33: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường pot

GIÁO ÁN DỰ GIỜ
Thứ 2 ngày 04 tháng 03 năm 2013
Sinh viên lên lớp : Phạm Thị Ái Phương. Tiết . Lớp : 11/10
Phòng : 10
Môn học : Vật lý.
Bài dạy : Bài 33: Khung dây có dòng điện đặt trong từ
trường.
Sinh viên dự giờ : Đinh Trung Nguyên
Bài 33: KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1.Kiến thức
- Hiểu được rằng một khung dây mang dòng điện trong từ trường
đều thì lực từ tác dụng lên một khung dây nói chung là có xu hướng làm
khung quay chỉ trừ một trường hợp duy nhất khi các đường sức từ
vuông góc với mặt phẳng khung thì lực từ không làm quay khung
- Thành lập được công thức xác định momen ngẫu lực tác dụng lên
khung trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung
dây
- Nắm được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một
chiều và điện kế khung quay.
2.Kỹ năng
- Giải thích chuyển động của khung dây trong từ trường
- Giải thích được ứng dụng của hiện tượng này.
II. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
a.Kiến thức và đồ dùng :
- Thí nghiệm khung dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường: khung
dây, nguồn điện một chiều, dây dẫn
- Hình vẽ trong SGK phóng to
b.Phiếu học tập
2.Học sinh

Ôn lại lực từ tác dụng lên dòng điện, qui tắc bàn tay trái
3. Gợi ý ứng dụng CNTT
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về ứng dụng của lực từ tác
dụng lên khung dây dẫn có dòng điện
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS Nội dung
I. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Kiểm tra bài cũ:
Nhắc lại các đặc điểm
của lực từ tác dụng
lên 1 đoạn dây dẫn
đặt trong từ trường.
HS trả lời câu hỏi.
Hoạt động 1:Tìm
hiểu khung dây
mang dòng điện đặt
trong từ trường
- GV đặt vấn đề vào
bài mới:
+ Yêu cầu HS thảo
luận theo bàn nhắc lại
hiện tượng xảy ra khi
hai dòng điện song
song đặt cách nhau
một khoảng d.
+ Vậy, một khung dây
có dòng điện được đặt
trong từ trường thì
hiện tượng gì sẽ xảy
ra?

Lưu ý cho HS: Lực từ
tác dụng lên khung
dây thực chất là lực
tác dụng lên các cạnh
của khung.
- GV tiến hành thí
nghiệm như hình 33.1.
Yêu cầu HS xác định
lực từ tác dụng lên
các cạnh của khung
dây.
- Hướng dẫn HS khảo
- Thảo luận theo bàn
và nhắc lại hiện tượng
theo yêu cầu của GV:
+ Hút nhau nếu hai
dòng điện cùng chiều,
đẩy nhau nếu hai
dòng điện ngược
chiều.
- HS trả lời câu hỏi
của GV
-HS dựa vào quy tắc
bàn tay trái để xác
định lực từ tác dụng
lên các cạnh của
khung.
1.Khung dây đặt trong từ
trường
a. Thí nghiệm

b. Lực từ tác dụng lên
khung dây có dòng điện
- Đường sức từ nằm trong
mặt phẳng khung (Hình
33.2): khung chịu tác dụng
một ngẫu lực. Ngẫu lực này
sát lực từ tác dụng lên
dòng điện của khung
trong từng trường
hợp:
* Đường sức từ nằm
trong mặt phẳng
khung (hình 33.2)
Dòng điện trong khung
có chiều ABCD như
hình vẽ.
+ Yêu cầu HS xác
định lực từ tác dụng
lên cạnh AB, CD?
+Yêu cầu HS xác định
lực từ tác dụng lên hai
cạnh AD, BC?
+
AD
F

,
BC
F


hợp thành
cặp lực gì?
- GV nói thêm cho HS,
nếu từ trường không
đều thì lực từ tác dụng
lên khung làm quay
khung dây và làm cho
khung dây chuyển
động về phía từ
trường mạnh. Trường
hợp đường sức không
nằm trong mặt phẳng
khung lực từ cũng làm
khung quay.
* Đường sức từ vuông
góc với mặt phẳng
khung
- GV tiến hành tương
tự để đưa HS đi đến
kết quả là lực từ tác
- HS xác định: bằng 0
vì các cạnh đó song
song với các đường
sức từ.
- HS xác định bằng
quy tắc bàn tay trái:
+
AD
F


,
BC
F

cùng
phương, đều vuông
góc với mặt phẳng
khung,
AD
F

hướng ra
phía trước,
BC
F

hướng
ra phía sau mặt phẳng
hình vẽ (như hình), độ
lớn bằng nhau
+ Hợp thành một ngẫu
lực, làm cho khung
quay.
có tác dụng làm quay khung
- Đường sức từ vuông góc
với mặt phẳng khung ( Hình
33.3): các lực tác dụng lên
khung không làm cho khung
quay
dụng lên các cạnh đối

diện của khung cùng
phương, ngược chiều
và có độ lớn bằng
nhau nên các lực này
không làm quay
khung.
Hoạt động 2: Tìm
hiểu mô-men ngẫu lực
từ tác dụng lên khung
dây dẫn có dòng điện
đặt trong từ trường
- Hướng đẫn HS
thành lập biểu thức
xác định mômen ngẫu
lực từ. Xét trường hợp
mặt phẳng khung
song song với đường
sức từ như hình 33.2:
+ Yêu cầu HS viết các
biểu thức của lực từ
tác dụng lên cạnh BC,
AD theo định luật
Ampe?
+ Biểu thức momen
của ngẫu lực M tác
dụng lên khung được
viết như thế nào?
+ Gọi S là diện tích
mặt phẳng giới hạn
của khung, viết ngẫu

+ F
BC
= F
AD
= IBl
+ M = F
BC
.d = IBld
+ ld = S nên M = IBS
Trong đó:
+ B : cảm ứng từ
+ I : cường độ dòng
điện
+ l : chiều dài cạnh BC
và AD
+ M : momen ngẫu lực
từ
+ S : diện tích giới hạn
của khung.
c. Momen ngẫu lực từ tác
dụng lên khung dây có
dòng điện
M= IBSsinθ
Trong đó: θ là góc hợp bởi
B

và
n


Chú ý: chiều của
n

tuân
theo quy ước: quay cái đinh
ốc theo chiều dòng điện
trong khung thì chiều tiến
của cái đinh ốc là chiều của
vectơ
n

.
lực M theo S?
- Cho HS biết: Trong
trường hợp các
đường sức từ không
nằm trong mặt phẳng
của khung, người ta
đã chứng minh được
M = IBSsinθ; θ là góc
hợp bởi
B

và
n

Hoạt động 3: Tìm hiểu động cơ điện một chiều
- HS chú ý theo dõi
- HS suy nghĩ, nghiên cứu SGK và
trả lời:

+ Ngẫu lực từ làm khung quay kệch
khỏi vị trí ban đầu.
+ Khi momen cản của lò xo cân
bằng với momen lực từ thì khung
dừng lại
+ Khi khung cân bằng thì góc lệch
khỏi vị trí ban đầu tỉ lệ với cường
độ dòng điện chạy trong khung.
- GV giới thiệu cho HS cấu tạo của
điện kế khung quay thông qua tranh vẽ
phóng to, nói rõ tác dụng của lõi sắt và
lò xo.
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK trả
lời các câu hỏi tìm hiểu về hoạt động
của điện kế khung quay sau:
+ Khi cho dòng điện vào khung thì lực
từ tác dụng như thế nào đối với
khung?
+ Đến khi nào thì khung dừng lại?
+ Để biến điện kế thành ampe kê hay
vônkế người ta mắc thêm sơn hay
thêm điện trở phụ?
3. Điện kế khung quay
a. Cấu tạo;: SGK
b. Hoạt động: SGK
Hoạt động 4: Cũng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS trả lời theo yêu cầu của GV
- Ghi bài tập về nhà.
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu

trắc nghiệm 1,2 phần bài tập.
- Giao bài tập về nhà 3,4/171
IV. TỔNG KẾT TIẾT DẠY
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
V. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Huế, ngày 04 tháng 03 năm 2013
Xác nhận của GVCN Sinh viên kiến tập
Hoàng Quý Trang Đinh Trung Nguyên