giáo án vật lý 11 - Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường doc

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Tiết : _____
Bài 54
KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT
TRONG TỪ TRƯỜNG
I. Mục tiêu :
Hiểu được rằng, một khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều thì lực từ tác dụng lên khung nói chung có xu hướng là làm quay khung, chỉ trừ một
trường hợp duy nhất khi các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây thì lực từ không làm quay khung .
Thành lập được công thức xác đònh mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây .
Nắm được nguyên tắc cấu tạo và họat động của động cơ điện một chiều và của điện kế khung quay.
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) Hãy nêu những điều mà bạn biết về lực từ tương tác giữa
hai dòng điện thẳng song song cùng chiều, ngược chiều
( chẳng hạn phương, chiều, … của lực ).
2) Giải thích tại sao hai dòng điện song song cùng chiều thì
hút nhau.
3) Cho hai dòng điện thẳng song song, viết công thức lực từ

tác dụng trên mỗi đơn vò dài của mỗi dòng điện.
4) Phát biểu đònh nghóa ampe.
2. Nghiên
cứu bài mới
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
Xem SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên khung
* Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung :
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG
TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
GV tiến hành bố trí và thực hiện
thí nghiệm như SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên khung
I. KHUNG DÂY ĐẶT
TRONG TỪ TRƯỜNG
a) Thí nghiệm
HS quan sát thí nghiệm
như SGK trang 252
b) Lực từ tác dụng lên
GV : ĐỖ HIẾU THẢO     VẬT LÝ PB 11: 54-1 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Nhận xét :
Lực từ tác dụng lên cạnh AB, CD bằng 0.
Lực từ tác dụng lên BC, DA có phương vuông góc mặt phẳng
khung dây
F
BC
= F

AD
= B.I.AD
Đặt AB = a, BC = b
⇒ FBC = FAD = B.I.b
* Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây

 F
1
, F
2
, F
3
, F
4
tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC, DA có
phương nằm trong mặt phẳng khung
F
1
cân bằng với F
2
, F
3
cân bằng với F
4
→ Khung đứng yên
và bò giãn ra.
⇒ Khung dây ABCD cân bằng → Cân bằng của khung là cân
bằng bền
 F
1

, F
2
, F
3
, F
4
tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC, DA có
phương nằm trong mặt phẳng khung.
F
1
cân bằng với F
2
, F
3
cân bằng với F
4
→ Khung đứng yên
* Đường sức từ nằm trong mặt
phẳng khung :
GV : Quan sát màng hình trường
hợp mặt phẳng khung dây song
song với đường cảm ứng từ, các em
cho biết lực từ tác dụng lên cạnh
AB, CD có giá trò như thế nào ?
GV : Lực từ tác dụng lên BC, DA
có phương như thế nào ?
* Đường sức từ vuông góc với mặt
phẳng khung dây
GV : Quan sát hình vẽ trên màng
hình, các em nhận thấy F

1
, F
2
, F
3
, F
4
tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC,
DA có phương nằm trong mặt
phẳng khung. Các em cho biết
chiều của cặp lực F
1
và F
2
; F
3
và F
4
như thế nào ?
GV : Quan sát hình vẽ các em thấy
khung dây như thế nào ?
GV : Cân bằng của khung dây được
gọi là cân bằng bền
( GV hướng dẫn cho HS về cân
bằng bền và cân bằng không bền )
khung
* Đường sức từ nằm trong
mặt phẳng khung :
HS : Lực từ tác dụng lên
cạnh AB, CD có giá trò bằng

0
HS : Lực từ tác dụng lên
BC, DA có phương vuông
góc mặt phẳng khung dây
F
BC
= F
AD
= B.I.AD
Đặt AB = a, BC = b
⇒ FBC = FAD = B.I.b
* Đường sức từ vuông góc
với mặt phẳng khung dây
HS : F
1
cân bằng với F
2
, F
3
cân bằng với F
4

HS : Khung đứng yên và bò
giãn ra.
GV : ĐỖ HIẾU THẢO     VẬT LÝ PB 11: 54-2 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
và bò co lại.
⇒ Khung dây ABCD cân bằng → Cân bằng của khung là cân
bằng không bền
c) Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện

* Trường hợp các đường sức nằm trong mặt phẳng khung
dây :
Moment của ngẫu lực FBC, FAD đối với trục quay :
M = F
BC
.AB
Với : FBC = B.I.b ; AB = a
M = B.I.b.a = B.I.S
M = BSI
* Trường hợp các đường sức từ không nằm trong mặt
pẳhng khung dây :
M = IBSSinθ
Trong đó :
θ : Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ
B

với pháp tuyến
n

với
mặt phẳng khung dây.
2) ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
a) Nguyên tắc cấu tạo
GV : Quan sát hình vẽ trên màng
hình, các em nhận thấy F
1
, F
2
, F
3

, F
4
tác dụng lên các cạnh AB, CD, BC,
DA có phương nằm trong mặt
phẳng khung. Các em cho biết
chiều của cặp lực F
1
và F
2
; F
3
và F
4
như thế nào ?
GV : Quan sát hình vẽ các em thấy
khung dây như thế nào ?
GV : Cân bằng của khung dây được
gọi là cân bằng không bền
( GV hướng dẫn cho HS về cân
bằng bền và cân bằng không bền )
c) Momen ngẫu lực từ tác dụng lên
khung dây có dòng điện
 GV cần hướng dẫn cho HS biết
công thức tính Moment ngẫu lực
(lớp 10 HS chưa học Moment ngẫu
lực )
GV : Dựa vào hình ảnh trên màng
hình, các em cho biết moment của
ngẫu lực FBC, FAD đối với trục
quay :

GV gọi HS lên bảng tính
HS : Moment của ngẫu lực FBC,
FAD đối với trục quay :
M = F
BC
.AB
Với : FBC = B.I.b ; AB = a
M = B.I.b.a = B.I.S
GV Trình bày : M = IBSSinθ
2) ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
HS : F
1
cân bằng với F
2
, F
3
cân bằng với F
4
HS : Khung đứng yên và bò
co lại.
c) Momen ngẫu lực từ tác
dụng lên khung dây có
dòng điện
HS : Moment của ngẫu lực
FBC, FAD đối với trục quay
:
M = F
BC
.AB
Với : FBC = B.I.b ; AB = a

M = B.I.b.a = B.I.S
2) ĐỘNG CƠ MỘT
GV : ĐỖ HIẾU THẢO     VẬT LÝ PB 11: 54-3 /4
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
b) Họat động
SGK trang 254
3) ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
a) Cấu tạo
b) Họat động
SGK trang 254
GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc cấu
tạo động cơ điện một chiều trên
tranh vẽ.
3) ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc cấu
tạo điện kế khung quay.
CHIỀU
HS nêu nguyên tắc cấu tạo
động cơ điện một chiều trên
tranh vẽ.
3) ĐIỆN KẾ KHUNG
QUAY
HS nêu nguyên tắc cấu tạo
điện kế khung quay.
3. Củng cố
bài giảng
Dặn dò của
học sinh
(5’)

Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1, 2,
3, 4, 5 và 6
HS làm các bài tập 1, 2
SGK trang 255.
  
GV : ĐỖ HIẾU THẢO     VẬT LÝ PB 11: 54-4 /4