giáo án vật lý 11 - Tương tác giữa 2 dòng điện thẳng song song định luật Ampe pps

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Tiết : _____
Bài 53
TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG SONG
ĐỊNH NGHĨA AMPE
I. Mục tiêu :
+ Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác đònh chiều của lực từ tác dụng lên đọan dòng điện để giải thích vì sao hai dòng điện cùng chiều thì đẩy nhau,
hai dòng điện ngược chiều thì hút nhau.
+ Thành lập được và vận dụng được các công thức xác đònh lực tác dụng lên một đơn vò chiều dài của dòng điện.
+ Nắm được đònh nghóa Ampe
II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề …
III. Thiết bò , đồ dùng dạy học :
____________________________________________________________________________________________
IV. Tiến Trình Giảng dạy
Phân phối
thời gian
Phần làm việc của Giáo Viên
Hoạt đông của học sinh Ghi chú
Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển
1. Kiểm tra
bài cũ và
kiến thức cũ
liên quan
với bài mới
(3’)
1) Độ từ thiên là gì ?
2) Độ từ khuynh là gì ?
3) Bão từ là gì ? Bão từ có ảnh hưởng đến các họat
động của con người không ?
4)
2. Nghiên

cứu bài mới
1) TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG
SONG
a) Giải thích thí nghiệm
Xem SGK trang 249
Xét hai dây dẫn song song có dòng điện cùng chiều như
1) TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG
ĐIỆN THẲNG SONG SONG
a) Giải thích thí nghiệm
GV có thể tiến hành thí nghiệm như
hình 53.1 SGK trang 249
1) TƯƠNG TÁC GIỮA HAI
DÒNG ĐIỆN THẲNG SONG
SONG
a) Giải thích thí nghiệm
HS quan sát hành thí nghiệm như
GV : ĐỖ HIẾU THẢO       VẬT LÝ PB 11: 53-1 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
hình vẽ :
- Đoạn CD được đặt trong từ trường B
1
của dòng điện I
1
chòu tác dụng của lực từ F
12
.
- Đoạn AB đặt trong từ trường B
2
của dòng điện I
2

chòu lực
tác dụng từ F
12
.
Kết luận:
- Hai dây mang dòng điện cùng chiều thì hút nhau.
- Tương tự, hai dây dẫn có dòng điện ngược chiều thì đẩy
nhau.
Trả lời câu H1 : Hãy giải thích vì sao hai dòng điện song song
ngược chiều thì đầy nhau ?
Xét hai dây dẫn song song có dòng điện cùng chiều như
hình vẽ :
GV : Giả sử ta có hai dòng điện song
song cùng chiều với nhau. Em hãy xác
đònh cảm ứng từ do I
1
gây ra tại M và
lực từ tác dụng lên dây dẫn thứ hai tại
M
GV gọi HS lên xác đònh B và F
21
tại
M
GV : Các em hãy hãy xác đònh cảm
ứng từ do I
2
gây ra tại N và lực từ tác
dụng lên dây dẫn thứ hai tại N
GV gọi HS lên xác đònh B và F
12

tại N
GV : Như vậy hai dây dẫn mang dòng
điện song song cùng chiều thì tương
tác như thế nào ?
Trả lời câu H1
GV : Tương tự, xét hai dây dẫn song
song có dòng điện ngược chiều như
hình vẽ trên màn hình
(GV vẽ hình ảnh này lên bảng để gọi
HS lên thực hiện )
Giả sử ta có hai dòng điện song song
ngược chiều với nhau. Em hãy xác
đònh cảm ứng từ do I
1
gây ra tại M và
lực từ tác dụng lên dây dẫn thứ hai tại
M
GV gọi HS lên xác đònh B và F
21
tại
M
GV : Tương tự, các em hãy xác đònh
cảm ứng từ do I
2
gây ra tại N và lực từ
tác dụng lên dây dẫn thứ hai tại N
GV gọi HS lên xác đònh B và F
12
tại N
GV : Như vậy hai dây dẫn mang dòng

điện song song trái chiều thì tương tác
hình 53.1 SGK trang 249
HS lên xác đònh B và F
12
tại N
HS xác đònh cảm ứng từ do I
2
gây
ra tại N và lực từ tác dụng lên dây
dẫn thứ hai tại N
HS : Hai dây dẫn mang dòng điện
song song cùng chiều thì chúng hút
nhau
Trả lời câu H1
HS lên xác đònh B và F
12
tại N
HS xác đònh cảm ứng từ do I
2
gây ra
tại N và lực từ tác dụng lên dây dẫn
thứ hai tại N
HS : hai dây dẫn mang dòng điện
song song trái chiều thì chúng đẩy
nhau
GV : ĐỖ HIẾU THẢO       VẬT LÝ PB 11: 53-2 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
b) Công thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng
song song.
- Cảm ứng từ của từ trường gây ra bởi dòng điện I

1
:
B
1
= 2.10
-7
.
I
r
1
- Lực từ của từ trường B
1
tác dụng lên dây dẫn có chiều dài l
có dòng điện I
2
đi qua :
F
12
= B
1
I
2
l ⇒ F
12
= 2.10
-7

I
r
1

I
2
l
- Lực từ tác dụng lên mỗi đơn vò dài của dòng điện I
2
là :
F
12
= 2.10
-7
.
I I
r
1 2

Theo đònh luật III Newton thì lực tác dụng lên mỗi đơn vò dài
của dòng điện I
1
cũng có giá trò như trên.
F = F
12
= F
21
= 2.10
-7
.
I I
r
1 2
r

II
F
21
7
.
10.2
−
=

Trong đó :
* F : lực tương tác giữa hai dây dẫn ( N ).
* I
1
,I
2
: cường độ dòng điện qua dây dẫn ( A ).
* r : khoảng cách giữa hai dây dẫn ( m ).
2) ĐỊNH NGHĨA AMPE
“ Ampe là cường độ dòng điện không đổi khi chạy trong hai
dây dẫn thẳng tiết diện nhỏ, rất dài, song song với nhau và
cách nhau 1 m trong chân không thì trên mỗi mét dài của mỗi
dây có một lực bằng 2.10
-7
N tác dụng”
như thế nào ?
b) Công thức tính lực tương tác giữa
hai dòng điện thẳng song song.
GV :
+ Gọi r là khoảng cách giữa hai
dây dẫn.

+ Cảm ứng từ B
1
do I
1
gây ra tại
M:
B
1
=2.10
-7

r
I

+ Độ lớn lực từ tác dụng lên một đoạn
l của CD : F
12
= B.I.l(B ┴ CD) ;
F
12
= 2.10
-7

r
lII
I
.
1
GV : Nếu lấy l = 1m ⇒ F ?
GV : Theo đònh luật III Newton , độ

lớn lực từ tác dụng lên 1m chiều dài
của dòng điện I
1
được tính như thế
nào ?
2) ĐỊNH NGHĨA AMPE
GV : Từ công thức :
r
II
F
21
7
.
10.2
−
=
Nếu ta có Đặt I
1
=

I
2
=

1A ; r =1m, em
hãy cho biết giá trò F
GV : Đònh nghóa Ampere ?
b) Công thức tính lực tương tác
giữa hai dòng điện thẳng song
song.

HS cùng với GV thiết lập công thức
HS :
r
II
F
21
7
.
10.2
−
=
HS :
r
II
F
21
7
.
10.2
−
=
2) ĐỊNH NGHĨA AMPE
HS : Khi đó F = 2.10
-7
N
HS : Ampe là cường độ dòng điện
không đổi khi chạy trong hai dây
dẫn thẳng tiết diện nhỏ, rất dài,
song song với nhau và cách nhau 1
m trong chân không thì trên mỗi

mét dài của mỗi dây có một lực
bằng 2.10
-7
N tác dụng
GV : ĐỖ HIẾU THẢO       VẬT LÝ PB 11: 53-3 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
3. Củng cố
bài giảng
Dặn dò của
học sinh
(5’)
Bài tập 1 :
Hai dây dẫn thẳng dài đặt song song với nhau và cách nhau
d = 10 cm. Dòng điện trong hai dây có cường độ I
1
= 2 A, I
2
=
5 A. Tính lực tác dụng lên một đọan có chiều dài 0,20 m của
mỗi dây dẫn. Cho biết hai dây dẫn đặt trong không khí.
GV : Hướng dẫn
Áp dụng công thức
r
II
F
21
7
0
.
10.2

−
=
, trong đó ta đã biết r =
d = 0,1 m : I
1
= 2A ; I
2
= 5 A. Từ đó ta tính ra được F là lực tác
dụng lên mỗi đơn vò chiều dài của mỗi dây dẫn. Sau đó để
tìm lực tác dụng lên đọan dây có chiều dài 0,2m.
Bài tập 2 :
Hai dây dẫn thẳng , dài song song đặt trong không khí.
Cường độ dòng điện trong hai dây dẫn đó bằng nhau và bằng
I = 1 A . Lực từ tác dụng lên mỗi đơn vò dài của mỗi dây bằng
2.10
-5
. Hỏi hai dây đó cách nhau bao nhiêu ?
GV : Hướng dẫn :
Áp dụng công thức
r
II
F
21
7
0
.
10.2
−
=
,trong đó đã biết F =

2.10
-5
N,

I
1
= I
2
= I = 1A . Từ đó ta tính được r là khỏang cách
giữa hai dây dẫn.

Dặn HS làm các bài tập 1, 2, 3 SGK
trang 250.
HS : Bài giải 1
Áp dụng công thức tính lực tương tác
giữa hai dòng điện thẳng song song
cho mỗi mét chiều dài dây :

r
II
F
21
7
0
.
10.2
−
=
=
1,0

5.2
10.2
7−
= 2.10
-5
(N)
Lực từ tác dụng lên đọan dây nói trên :
F = F
0
.l = 0,2.2.10
-5
= 4.10
-6
(N)
HS : Bài giải 1
Áp dụng công thức tính lực tương tác
giữa hai dòng điện thẳng song song
cho mỗi mét chiều dài dây :

r
II
F
21
7
.
10.2
−
=
=
r

I
2
7
10.2
−
Khi đó ta tính được khỏang cách giữa
hai dây dẫn.
⇒
F
I
r
2
7
10.2
−
=
=
5
2
7
10.2
1
10.2
−
−
= 10
-2
m = 1 cm
HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 SGK
trang 250 – 251.

  
GV : ĐỖ HIẾU THẢO       VẬT LÝ PB 11: 53-4 /4