Thiết kế bài giảng vật lý 11 nâng cao 1

TRÇn thuý h»ng − Hμ Duyªn Tïng



ThiÕt kÕ bμi gi¶ng


N©ng cao







Nhμ xuÊt b¶n Hμ Néi
www.VNMATH.com
Chơng Iv.
Từ trờng
Bi 26

Từ trờng
I Mục tiêu
1. Về kiến thức
Hiểu đợc khái niệm tơng tác từ, từ trờng, tính chất cơ bản của từ trờng.
Nắm đợc khái niệm vectơ cảm ứng từ (phơng và chiều), đờng sức từ, từ phổ.
Quy tắc vẽ các đờng sức từ .
Trả lời đợc câu hỏi từ trờng đều là gì và biết đợc rằng từ trờng đều tồn tại
bên trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm hình chữ U.
2. Về kĩ năng
Quan sát GV tiến hành thí nghiệm và rút ra kết luận.

Ôn tập kiến thức cũ.
II Chuẩn bị
Giáo viên
Hai nam châm thẳng, một nam châm chữ U, một kim nam châm. Bộ thí nghiệm
tơng tác giữa dòng điện và nam châm, bộ thí nghiệm tơng tác giữa hai dòng
điện. Các thí nghiệm từ phổ của một số nam châm.
Học sinh
Ôn tập lại các kiến thức về từ trờng đã học ở THCS.
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động 1.

Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện
xuất phát. Đặt vấn đề.
HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời

GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
Hãy kể tên các cực của nam châm ?
Hiện tợng gì xảy ra khi ta đa các cực
của hai thanh nam châm lại gần nhau ?
www.VNMATH.com
Các nam châm mà ta thờng gặp
có hai cực, một cực gọi là cực Bắc,
kí hiệu là N, cực kia gọi là cực
Nam, kí hiệu là S.
Khi đa hai cực cùng tên của hai
nam châm lại gần nhau thì chúng
đẩy nhau, hai cực khác tên gần
nhau thì chúng hút nhau.

GV bổ sung
Trong thực tế, ta còn gặp những nam
châm có số cực lớn hơn 2. Nhng
không có nam châm nào mà số cực là
một số lẻ.
Đặt một kim nam châm cạnh
một dây dẫn, cho dòng điện chạy
qua dây dẫn, kim nam châm bị
lệch. Chứng tỏ dòng điện có tác
dụng từ.
Hãy mô tả thí nghiệm chứng minh
dòng điện có tác dụng từ ?


ĐVĐ: Các tơng tác mà các em đã học
ở THCS gọi là tơng tác từ, vậy những
tơng tác nh thế nào đợc gọi là tơng
tác từ ? Bài học ngày hôm nay chúng ta
sẽ nghiên cứu điều đó.
Hoạt động 2.

Tìm hiểu khái niệm tơng tác từ
HS quan sát GV tiến hành thí
nghiệm

GV tiến hành các thí nghiệm tơng tác
giữa nam châm với nam châm, tơng
tác giữa dòng điện với nam châm để HS
quan sát.



www.VNMATH.com
Vì kim nam châm luôn chỉ theo hớng
Bắc Nam nên khi tiến hành thí
nghiệm tơng tác giữa dòng điện với
nam châm, GV đặt dây dẫn dọc theo
trục của kim nam châm, sau đó mới cho
dòng điện chạy qua dây dẫn. Làm nh
vậy mới quan sát rõ sự tơng tác giữa
dòng điện với nam châm.






HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời
Vì vai trò của dòng điện và của
nam châm giống nhau nên dòng
điện có thể tác dụng lên dòng điện
khác đặt gần nó. Và lực tơng tác
giữa hai dòng điện cũng gọi là lực
từ.

GV đa ra kết luận: Vậy không chỉ nam
châm mới gây ra lực từ tác dụng lên
nam châm mà dòng điện cũng gây ra
lực từ tác dụng lên nam châm.
GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên
cứu
Từ hai thí nghiệm ở trên ta thấy: vai
trò của dòng điện và của nam châm là
giống nhau, đều gây ra lực từ tác dụng
lên nam châm khác đặt gần nó. Nếu
thay nam châm ở thí nghiệm thứ hai
bằng một dòng điện, thì dòng điện có
gây ra lực tơng tác với dòng điện mới
không ? Nếu có thì lực đó có gọi là lực
từ đợc không ?
GV tiến hành thí nghiệm với bộ thí
nghiệm tơng tác giữa hai dòng điện và
yêu cầu HS quan sát để rút ra kết luận.
www.VNMATH.com





HS quan sát GV tiến hành thí
nghiệm

Hai dòng điện cùng chiều, hai
dây dẫn hút nhau. Hai dòng điện
ngợc chiều, hai dây dẫn đẩy

nhau.
GV yêu cầu HS quan sát chiều dòng
điện thông qua các bóng đèn LED và trả
lời câu hỏi: khi nào thì hai dòng điện
hút nhau, khi nào thì hai dòng điện đẩy
nhau ?
Tơng tác giữa nam châm với nam
châm, dòng điện với nam châm và
giữa dòng điện với dòng điện gọi
là tơng tác từ. Lực tơng tác trong
các trờng hợp đó gọi là lực từ.
GV yêu cầu HS rút ra kết luận : những
tơng tác nào gọi là tơng tác từ ? Lực
xuất hiện trong các tơng tác đó gọi là
lực gì ?
Hoạt động 3.
Tìm hiểu khái niệm từ trờng và
khái niệm cảm ứng từ (phơng
và chiều).
HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời
Tơng tự nh điện trờng, xung
quanh thanh nam châm hay xung
quanh dòng điện có từ trờng. Nó
gây ra lực từ tác dụng lên một nam
châm hay một dòng điện đặt trong
nó.

GV nêu câu hỏi
Từ trờng tồn tại ở đâu ? Nó có tính
chất cơ bản nào ?

Lu ý: có thể HS không nêu đợc tính
chất của từ trờng là tác dụng lên dòng
điện đặt trong từ trờng. GV cần nhắc
lại cho HS thấy rằng vai trò của dòng
điện và của nam châm giống nhau trong
tơng tác từ nên khi đặt dòng điện trong
từ trờng thì dòng điện sẽ chịu một lực
từ tác dụng.
GV thông báo
www.VNMATH.com


Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
Xung quanh dòng điện có từ trờng.
Nhng dòng điện là do sự chuyển động
có hớng của các điện tích tạo thành. Vì
vậy có thể suy ra từ từ trờng của dòng
điện thực chất là từ trờng của các điện
tích chuyển động tạo thành dòng điện
đó. Hiện nay lí thuyết và thực nghiệm
đã chứng tỏ rằng xung quanh điện tích
chuyển động có từ trờng.




Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
Để đặc trng cho từ trờng về mặt
gây ra lực từ, ta đa vào một đại lợng
vectơ gọi là cảm ứng từ và kí hiệu là

B.
G

Vectơ cảm ứng từ
B
G
của từ trờng tại
một điểm có phơng trùng với phơng
của nam châm thử nằm cân bằng tại
điểm đó trong từ trờng, và có chiều từ
cực Nam sang cực Bắc của nam châm
thử đó.
Xét một đoạn dòng điện ngắn đợc
đặt tại điểm khác nhau trong từ trờng.
Ta thừa nhận rằng lực từ tác dụng lên
dòng điện ở điểm nào lớn hơn thì cảm
ứng từ tại điểm đó lớn hơn.
Hoạt động 4.
Tìm hiểu khái niệm đờng sức từ
và các tính chất của đờng sức
từ.


Dùng mạt sắt rắc đều lên một tấm
kính đặt trên nam châm, gõ nhẹ
tấm kính ta nhận đợc từ phổ của
nam châm thẳng.


Vì các kiến thức về từ phổ và đờng sức

từ HS đã đợc học ở lớp THCS, phần
này GV định hớng cho HS vừa ôn tập
kiến thức cũ, vừa xây dựng khái niệm
đờng sức từ thông qua khái niệm cảm
ứng từ.
GV yêu cầu HS trình bày thí nghiệm để
quan sát từ phổ của một nam châm
thẳng ?
www.VNMATH.com
HS vẽ các đờng sức từ của nam
châm thẳng.
Muốn xác định chiều của đờng
sức từ ngời ta dùng nam châm thử
đặt tại một điểm trên đờng sức,
chiều từ cực Bắc sang cực Nam
của nam châm thử là chiều đờng
sức từ.
Phơng của tiếp tuyến tại một
điểm trên đờng sức trùng với
phơng của vectơ cảm ứng từ tại
một điểm trên đờng sức. Chiều
của đờng sức từ trùng với chiều
của vectơ cảm ứng từ tại một điểm
trên đờng sức từ.
GV tiến hành thí nghiệm để HS quan
sát hình ảnh từ phổ của nam châm
thẳng, yêu cầu HS vẽ các đờng sức từ
của nam châm thẳng. Sau đó trả lời câu
hỏi : muốn xác định chiều của đờng
sức từ ta làm thế nào ? phơng của tiếp

tuyến tại một điểm trên đờng sức từ có
quan hệ nh thế nào với phơng của
vectơ cảm ứng từ tại điểm đó ? Chiều
của đờng sức từ có quan hệ nh thế
nào với chiều của vectơ cảm ứng từ tại
một điểm trên đờng sức ?



Vậy : Đờng sức từ là đờng đợc vẽ
sao cho hớng của tiếp tại bất kì điểm
nào trên đờng cũng trùng với hớng
của vectơ đờng cảm ứng từ tại điểm đó.
HS thảo luận chung toàn lớp
HS nêu các tính chất
HS chứng minh tính chất thứ nhất
và thức ba:
Nếu tại một điểm trong từ trờng
có thể vẽ đợc nhiều hơn một
đờng sức thì tại đó cùng một
điểm ta có hai vectơ cảm ứng từ.
Điều đó là vô lí. Vậy tại một điểm
trong từ trờng chỉ có thể vẽ đợc
một và chỉ một đờng sức từ.
Các đờng sức từ không cắt nhau :
nếu các đờng sức từ cắt nhau sẽ vi
phạm vào tính chất thứ nhất.
GV yêu cầu HS đọc SGK để nắm đợc
4 tính chất của các đờng sức từ và
chứng minh tính chất thứ nhất và tính

chất thứ ba.
www.VNMATH.com
Hoạt động 5.

Tìm hiểu khái niệm từ trờng
đều
HS nhớ lại kiến thức và thực hiện
yêu cầu của GV
HS quan sát GV tiến hành thí
nghiệm và thực hiện nhiệm vụ.


Các đờng sức từ phía trong lòng
nam châm chữ U song song và
cách đều nhau.

GV yêu cầu HS nêu cách tiến hành thí
nghiệm để quan sát đợc từ phổ của
nam châm chữ U và mô tả hình ảnh từ
phổ thu đợc đó.
GV tiến hành thí nghiệm để HS quan
sát từ phổ của nam châm chữ U và yêu
cầu HS vẽ các đờng sức từ của từ
trờng của nam châm chữ U.
GV yêu cầu HS nhận xét độ mau tha
của các đờng sức từ phía trong lòng
nam châm chữ U.

HS tiếp thu, ghi nhớ
GV thông báo :

Một từ trờng mà cảm ứng từ tại mọi
điểm đều bằng nhau gọi là từ trờng
đều.
Hoạt động 6.

Củng cố bài học và định hớng
nhiệm vụ học tập tiếp theo

HS thực hiện nhiệm vụ


GV nêu câu hỏi củng cố
Hãy nêu một thí nghiệm chứng tỏ
rằng xung quanh dòng điện có từ trờng ?
Nêu đặc tính cơ bản của từ trờng ?
Làm các bài tập 1, 2 SGK.
Ôn tập lại các kiến thức về lực từ ở lớp
9 THCS.
www.VNMATH.com
Bi 27

Phơng v chiều của lực từ
tác dụng lên dòng điện
I Mục tiêu
1. Về kiến thức
Nắm đợc phơng của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện là phơng vuông
góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và vectơ cảm ứng từ.
Phát biểu đợc quy tắc bàn tay trái và biết cách vận dụng quy tắc đó.
Thiết kế đợc phơng án thí nghiệm kiểm tra kết quả bài tập.
2. Về kĩ năng

Rèn luyện kĩ năng ôn tập kiến thức cũ.
Rèn luyện kĩ năng quan sát, thu thập thông tin và xử lí thông tin thu thập đợc.
II Chuẩn bị
Giáo viên
Bộ thí nghiệm nghiên cứu lực từ tác dụng lên dòng điện.
Phiếu học tập.
Học sinh
Ôn tập lại các kiến thức về lực từ ở lớp 9 THCS.
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động 1.

Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện
xuất phát. Đặt vấn đề.
HS trả lời câu hỏi
Đặt bàn tay trái sao cho các
đờng sức từ hớng vào lòng bàn

GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
Phát biểu quy tắc bàn tay trái ?
Hãy nêu điều kiện để đoạn dây dẫn
mang dòng điện đặt trong từ trờng chịu
tác tác dụng của lực điện từ đó?
www.VNMATH.com
tay trái, chiều từ cổ tay đến ngón
tay giữa hớng theo chiều dòng
điện thì ngón tay cái choãi ra 90
o

chỉ chiều của lực từ.
Đoạn dây dẫn phải đặt không
song song với đờng sức từ.




ĐVĐ: Chúng ta đã biết phơng chiều
của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng
điện đặt trong từ trờng. Bài học ngày
hôm nay chúng ta ôn tập lại các kiến
thức đó và vận dụng để làm một số bài
tập.
Hoạt động 2.

Ôn tập lại các kiến thức về
phơng chiều của lực từ thông
qua việc làm các bài tập.
HS thảo luận nhóm, sau đó đại
diện nhóm lên báo cáo kết quả
Câu 1:

GV yêu cầu HS làm các bài tập trong
phiếu học tập.





áp dụng quy tắc bàn tay trái, đoạn

dây dẫn chịu lực từ tác dụng
hớng xuống nên đoạn dây dẫn
chuyển động xuống phía dới.



I
a)
B
G
I
b)
B
G
www.VNMATH.com
Đối với câu (b) có nhiều ý kiến
khác nhau:
Không chịu lực tác dụng

HS thảo luận nhóm, sau đó đại
diện nhóm lên báo cáo kết quả
Để kiểm tra xem đoạn dây dẫn
có chuyển động xuống phía dới
ta phải có một nam châm điện và
một đoạn dây dẫn đặt trong nó.
Dòng điện cung cấp cho đoạn dây
dẫn và cho nam châm điện đợc
lấy từ máy biến thế. Làm thí
nghiệm và quan sát xem đoạn dây
dẫn chuyển động nh thế nào.

GV nêu câu hỏi thiết kế phơng án thí
nghiệm kiểm tra tính chính xác của kết
quả các bài tập
Hãy thiết kế phơng án thí nghiệm để
kiểm tra kết quả của các bài tập a), b) ?
GV nêu câu hỏi gợi ý
Cần phải có một dụng cụ thí nghiệm
để tạo ra từ trờng và đặt đoạn dòng
điện trong đó ?
Dòng điện cung cấp điện cho dây dẫn
đợc lấy ở đâu ?




HS chú ý quan sát
GV giới thiệu thí nghiệm và tiến hành
thí nghiệm kiểm tra:
Đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua
làm một cạnh của khung dây, đặt cạnh
của khung dây đó trong từ trờng của
nam châm điện. Dòng điện cung cấp cho
đoạn dây dẫn và cho nam châm điện
đợc lấy từ máy biến thế. Quan sát các
bóng đèn LED trên nam châm điện và
trên khung dây ta biết đợc chiều của
đờng sức từ và chiều của dòng điện.

GV tiến hành thí nghiệm và yêu cầu HS
quan sát.
HS quan sát và rút ra kết luận
Kết quả bài tập là chính xác.
Trờng hợp đoạn dòng điện đặt
song song với đờng sức từ thì
không có lực từ tác dụng.









www.VNMATH.com




Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
GV thể chế hoá kiến thức :
Phơng chiều của lực từ đợc xác định :
Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có
phơng vuông góc với mặt phẳng chứa
đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm
khảo sát.
Chiều của lực từ đợc xác định bằng
quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái sao

cho các đờng sức từ đâm xuyên vào
lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các
ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì
ngón tay cái choãi ra 90
o
chỉ chiều của
lực từ tác dụng lên dòng điện.
Hoạt động 5.

Củng cố bài học và định hớng
nhiệm vụ học tập tiếp theo
HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả
lời

GV yêu cầu HS làm các bài tập còn lại
trong phiếu học tập.




Phiếu học tập
Câu 1. Cho một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trờng của nam châm
điện (nh hình vẽ) thì đoạn dây dẫn chuyển động thế nào ? Tại sao ?





I
a)

B
G
I
b)
B
G

www.VNMATH.com
Câu 2. Cho một dây dẫn mang dòng điện I đặt trong từ trờng, lực từ tác dụng vào
dòng điện nh hình vẽ. Hãy xác định chiều đờng sức từ ?





Câu 3. Chọn câu đúng.
Hình bên mô tả đoạn dây dẫn AB và lực từ tác
dụng lên đoạn dây dẫn đó đều nằm trong mặt
phẳng hình vẽ. Chiều của lực từ và chiều của
dòng điện đã đợc chỉ rõ trong hình vẽ, từ đó
suy ra
A. đờng sức từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ có chiều từ trái sang phải.
B. đờng sức từ nằm trong mặt phẳng hình vẽ có chiều từ phải sang trái.
C. đờng sức từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hớng từ trớc ra sau.
D. đờng sức từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hớng từ sau ra trớc.
Câu 4. Chọn câu đúng
Đặt bàn tay trái cho các đờng sức từ xuyên vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi
ra 90
o
chỉ chiều dòng điện thì chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

A. theo chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa
B. ngợc với chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa
C. cùng chiều với ngón tay cái choãi ra
D. ngợc chiều với ngón tay cái choãi ra
I
c)
F
G
A
B
I
F
G

www.VNMATH.com
Bi 28

Cảm ứng từ. định luật am-pe
I Mục tiêu
1. Về kiến thức
Thiết kế đợc phơng án thí nghiệm kiểm tra kết quả bài tập đã giao ở nhà.
Đa ra đợc dự đoán độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện tỉ lệ với cờng độ
dòng điện.
Thiết kế đợc phơng án thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của độ lớn lực từ phụ
thuộc vào cờng độ dòng điện, chiều dài đoạn dòng điện và góc

giữa phơng
chiều dòng điện và phơng chiều đờng sức từ.
Thiết kế đợc phơng án thí nghiệm khảo sát thơng số F/Ilsin

khác nhau với
các từ trờng khác nhau
Xử lí đợc số liệu đã thu thập và rút ra kết luận
Nắm đợc biểu thức độ lớn của véc tơ cảm ứng từ, hiểu sâu sắc về đặc điểm định
tính của khái niệm cảm ứng từ.
2. Về kĩ năng
Rèn luyện kĩ năng đa ra dự đoán đối với một hiện tợng vật lí.
Rèn luyện kĩ năng quan sát, thu thập thông tin và xử lí thông tin thu thập đợc.
II Chuẩn bị
Bộ thí nghiệm nghiên cứu lực từ tác dụng lên dòng điện.
Học sinh
Ôn tập lại các kiến thức về lực từ ở lớp 9 THCS.

www.VNMATH.com
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động 1.

Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện
xuất phát. Đặt vấn đề.
HS trả lời câu hỏi


Cá nhân nhận thức đợc vấn đề
của bài học.

GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
Trình bày các yếu tố đặc trng cho
vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ

trờng ?
ĐVĐ: Bài học trớc chúng ta đã biết:
phơng chiều của lực từ tác dụng lên
dòng điện phụ thuộc vào phơng chiều
của dòng điện và chiều đờng sức từ,
điều đó thể hiện qua quy tắc bàn tay
trái. Vậy độ lớn của lực từ phụ thuộc
vào những yếu tố nào ? Bài học hôm
nay chúng ta nghiên cứu điều đó.
Hoạt động 2.

Nghiên cứu sự phụ thuộc của độ
lớn lực từ vào cờng độ dòng
điện chạy qua đoạn dây dẫn,
chiều dài đoạn dây dẫn và góc
giữa phơng chiều dòng điện và
phơng chiều đờng sức từ.
HS suy nghĩ cá nhân



GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên
cứu.
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn
dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?


Quan sát thí nghiệm
GV nêu câu hỏi gợi ý

Phơng chiều của lực từ phụ thuộc
vào phơng chiều của dòng điện, vậy độ
lớn của lực từ có phụ thuộc vào độ lớn
của dòng điện không ? Hãy quan sát thí
nghiệm sau :

Thảo luận chung toàn lớp
Tăng dần cờng độ dòng điện chạy
qua đoạn dây dẫn và yêu cầu HS quan
www.VNMATH.com
sát xem khung dây bị lệch nhiều hay ít ?
HS đề xuất giả thuyết
Độ lớn lực từ tăng khi cờng độ
dòng điện tăng nên có thể độ lớn
của lực từ tỉ lệ với cờng độ dòng
điện.
Độ lớn của lực từ phụ thuộc nh thế
nào vào cờng độ dòng điện ?
HS thảo luận chung toàn lớp, sau
đó đề xuất phơng án thí nghiệm
Dùng đoạn dây dẫn ở bài học
trớc, thay đổi cờng độ dòng điện
chạy qua đoạn dây dẫn, đo lực từ
tơng ứng với mỗi giá trị cờng độ
dòng điện
GV nêu câu hỏi thiết kế phơng án thí
nghiệm
Làm thế nào để kiểm nghiệm đợc bằng
thí nghiệm kết luận này ?

Đo giá trị cờng độ dòng điện
chạy qua đoạn dây dẫn đó cần có
một ampe kế nối tiếp với đoạn dây
dẫn.
Thay đổi bằng biến trở

Thêm gia trọng vào đĩa cân đòn
đến khi cân thăng bằng và độ lớn
của lực từ bằng trọng lợng của
các gia trọng thêm vào.
GV nêu câu hỏi gợi ý để HS thiết kế
đợc phơng án thí nghiệm
Đo cờng độ dòng điện bằng cách
nào ?

Thay đổi cờng độ dòng điện bằng
cách nào ?
Đo lực từ bằng cách nào ?
Khi lực từ tác dụng làm đòn cân bị
lệch, muốn cân trở lại vị trí cân bằng ta
phải làm thế nào ?


Cần kiểm nghiệm xem tỉ số F/I có
bằng hằng số không.

Quan sát, ghi số liệu, xử lí kết
GV nêu câu hỏi về kết luận cần đợc

kiểm tra bằng thí nghiệm
Trong trờng hợp này chúng ta cần
kiểm nghiệm điều gì ?
Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS ghi
kết quả thí nghiệm trên bảng số liệu, xử
www.VNMATH.com
quả và rút ra kết luận. lí số liệu và rút ra kết luận.

Kết quả thí nghiệm trên khẳng
định điều cần kiểm nghiệm.
F ~ I
l = 8cm,
o
90=

I
(A)
F (N) F/I
20 0.017 0.00085
40 0.034 0.00085
60 0.051 0.00085




Thảo luận chung toàn lớp tìm
câu trả lời

GV nêu câu hỏi của vấn đề cần nghiên
cứu tiếp

Thí nghiệm trên ta làm với đoạn dây
dẫn có chiều dài nhất định, nếu ta thay
đổi đoạn dòng điện có chiều dài khác
nhau thì độ lớn của lực từ có thay đổi
không ?

Khi tăng dần chiều dài đoạn dây
dẫn đặt trong từ trờng thì lực từ
cũng tăng dần.


Độ lớn của lực từ tỉ lệ thuận với
chiều dài đoạn dây dẫn F ~ l.
Gợi ý tìm câu trả lời
GV tiến hành nhanh thí nghiệm với các
khung dây có chiều dài của cạnh đặt
trong từ trờng tăng dần và giữ nguyên
cờng độ dòng điện để HS quan sát và
rút ra nhận xét.
Vậy độ lớn lực từ phụ thuộc nh thế
nào vào chiều dài đoạn dây dẫn ?
HS thảo luận chung toàn lớp
Đề xuất phơng án thí nghiệm
kiểm tra
Dùng thí nghiệm ở trên nhng
thay đổi các khung dây có chiều
dài đoạn dây dẫn đặt trong từ
trờng khác nhau, giữ nguyên
GV nêu câu hỏi thiết kế phơng án thí
nghiệm

Làm thế nào để kiểm nghiệm đợc
bằng thí nghiệm kết luận này ?
www.VNMATH.com
cờng độ dòng điện chạy trong
khung, đo lực từ tơng ứng.
Thêm gia trọng vào đĩa cân đòn
đến khi cân thăng bằng và độ lớn
của lực từ bằng trọng lợng của
các gia trọng thêm vào.
Dùng thớc đo độ dài để đo
chiều dài của đoạn dòng điện.



Cần kiểm nghiệm xem tỉ số F/l
có bằng hằng số không.
Nêu câu hỏi về kết luận cần đợc
kiểm tra bằng thí nghiệm.
Trong trờng hợp này chúng ta cần
kiểm nghiệm điều gì ?

- Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS ghi
kết quả thí nghiệm trên bảng số liệu, xử
lí số liệu và rút ra kết luận.

Kết quả thí nghiệm khẳng định
điều cần kiểm nghiệm : F ~ l


HS thảo luận chung toàn lớp.

Độ lớn lực từ thay đổi vì khi đặt
đoạn dây dẫn làm với đờng sức từ
một góc
o
90=
thì lực từ khác
không, khi
o
0=
hoặc
o
180=

thì lực từ bằng không.
GV nêu câu hỏi của vấn đề cần nghiên
cứu tiếp
Các trờng hợp nghiên cứu ở trên ta
đều đặt đoạn dòng điện vuông góc với
đờng sức từ. Nếu đặt đoạn dòng điện
làm với đờng sức từ một góc

bất kì
thì độ lớn của lực từ có thay đổi không ?

Quan sát GV tiến hành thí nghiệm
Gợi ý tìm câu trả lời:
Tiến hành nhanh thí nghiệm: tăng dần
I = 40 A,
o
90=

l
(cm)

F (N) F/l
6 0.013 0.0022
8 0.017 0.0021
10 0.021 0.0021

www.VNMATH.com
I = 100A ; n = 100vòng ;
l = 2.5cm

(
0
) F (N) F/


30 0.012
0.00040

45 0.018
0.00040

60 0.021
0.00035

90 0.024
0.00026

góc

thì thấy khung dây bị lệch
nhiều hơn.
Độ lớn lực từ tỉ lệ thuận với góc
.

Độ lớn lực từ phụ thuộc vào góc


nh thế nào ?


HS thảo luận chung toàn lớp
Giữ nguyên giá trị cờng độ
dòng điện và chiều dài đoạn dòng
điện, thay đổi góc

, đo lực từ
tơng ứng với các góc

bằng
cách thêm các quả gia trọng vào
đĩa cân đến khi cân thăng bằng,
trọng lợng của các quả gia trọng
thêm vào bằng độ lớn lực từ tác
dụng lên dòng điện.
GV nêu câu hỏi thiết kế phơng án thí

nghiệm
Làm thế nào để kiểm nghiệm đợc
bằng thí nghiệm kết luận này ?


Dùng thớc đo độ
Gợi ý tìm phơng án thiết kế thí
nghiệm
Làm thế nào để xác định góc

đã
thay đổi ?
Giới thiệu khung dây dùng làm thí
nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của độ
lớn lực từ vào góc
.



Chúng ta phải kiểm nghiệm thơng
số F/

có phải là hằng số không
- Nêu câu hỏi về kết luận cần đợc kiểm
tra bằng thí nghiệm
Trong trờng hợp này chúng ta cần
kiểm nghiệm điều gì ?

Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS ghi
kết quả thí nghiệm trên bảng số liệu, xử
lí số liệu và rút ra kết luận.

www.VNMATH.com
I = 100A; n = 100vòng ;
l = 2.5cm

(
o
)
F (N) F/sin

30 0,012 0,024
45 0,018 0,025
60 0,021 0,024
90 0,024 0,024


Dự đoán của chúng ta không
chính xác. Độ lớn lực từ không tỉ
lệ với góc
.




HS thảo luận chung cả lớp để tìm

phơng án kiểm tra.









Gợi ý đa ra dự đoán mới và kiểm tra
dự đoán đó
Ta đã biết độ lớn lực từ phụ thuộc vào
góc

nhng không phải tỉ lệ với
.

Liệu rằng độ lớn lực từ có thể có quan
hệ lợng giác với góc

không ?
Làm thế nào để kiểm tra xem độ lớn
lực từ có thể có quan hệ lợng giác với
góc

?
Độ lớn lực từ tỉ lệ với sin
.

Làm việc chung toàn lớp
Độ lớn của lực từ tác dụng lên
đoạn dòng điện AB tỉ lệ với cờng
độ dòng điện I qua AB, tỉ lệ với
chiều dài l của đoạn dòng điện AB
và tỉ lệ với sin

(

là góc giữa
phơng chiều dòng điện và phơng
chiều đờng sức từ).

Với một từ trờng nhất định thì

Khái quát hoá kiến thức
www.VNMATH.com
thơng số:
F
hs B.
Isin
==
l

Hoạt động 3.
Xây dựng khái niệm cảm ứng từ
và định luật Ampe

HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời
Đối với từ trờng khác, thơng số
F/Ilsin

vẫn là một hằng số
GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên
cứu
Đối với từ trờng khác, thơng số
F/Ilsin

có còn là hằng số không ?
HS thảo luận chung toàn lớp để
thiết kế phơng án thí nghiệm
kiểm tra

GV nêu câu hỏi đề xuất phơng án thí
nghiệm để kiểm tra

Hãy thiết kết phơng án thí nghiệm
để kiểm tra điều dự đoán ở trên ?


Phải thay đổi từ trờng bằng
cách thay đổi dòng điện chạy qua
nam châm điện

Thay đổi I bằng biến trở, thay
đổi chiều dài l bằng các khung dây
khác nhau và thay đổi góc

giống
nh thí nghiệm trên. Đo lực từ
tơng ứng bằng cách thêm các quả
gia trọng vào đĩa cân, độ lớn lực từ
bằng trọng lợng của các quả gia
trọng thêm vào
GV nêu câu hỏi gợi ý

Bằng cách nào để tạo ra một từ trờng
khác ?



Kiểm tra xem thơng số
F/Ilsin

có còn là hằng số không
khi ta thay đổi từ trờng khác
GV nêu câu hỏi về kết luận cần đợc
kiểm tra bằng thí nghiệm

Trong trờng hợp này chúng ta cần
kiểm nghiệm điều gì ?
www.VNMATH.com

Quan sát, ghi số liệu và xử lí số
liệu.

Tiến hành thí nghiệm
KL : Từ bảng số liệu ta thấy, đối

với từ trờng khác, thơng số
F/Ilsin

là hằng số

HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời








Thơng số
F
B.
Isin
=
l
đặc trng
cho từ trờng về phơng diện tác
dụng lực
GV Nêu câu hỏi của vấn đề cần nghiên
cứu tiếp

Thơng số
F
B
Isin

=
l
đặc trng cho
tính chất gì của từ trờng ?

Gợi ý tìm câu trả lời
+ Làm thí nghiệm : giữ nguyên tích số
Ilsin

, tăng từ trờng bằng cách tăng
dòng điện chạy qua nam châm điện,
thấy khung dây bị lệch nhiều hơn.
+ Cùng một tích Ilsin

, nếu từ trờng
càng lớn thì lực từ tác dụng lên dòng
điện càng lớn, vậy thơng số F/Ilsin


đặc trng cho tính chất gì của từ trờng ?


Khái quát hoá kiến thức
+ Với mỗi từ trờng nhất định thì thơng
số
F
B.
Isin
=
l

luôn là một hằng số.
+ Với các từ trờng khác nhau thì hằng
số B khác nhau, và hằng số B đặc trng
Cờng độ dòng điện chạy qua
nam châm điện I = 1,1A

I
(A)
l
(cm)


(
0
)
F
(N)
F/Ilsin


100 2.5 30 0.025 0.0002
150 25 60 0.067 0.0002
40 10 90 0.080 0.0002
www.VNMATH.com
cho từ trờng về phơng diện tác dụng
lực.
HS tiếp thu, ghi nhớ GV bổ sung kiến thức

Hằng số B gọi là cảm ứng từ của từ
trờng. Đơn vị là tesla, kí hệu là T. Biểu

thức của B chính là độ lớn của véc tơ
cảm ứng từ mà chúng ta đã học ở bài
trớc.

Từ biểu thức của B, ta có thể suy ra
biểu thức độ lớn của lực từ:
F = BIlsin



Đây cũng chính là công thức của định
luật Ampe về lực từ tác dụng lên dòng
điện.
HS tiếp thu, ghi nhớ GV thông báo

Giả sử ta có hệ n nam châm (hay
dòng điện). Tại điểm M, từ trờng chỉ
của nam châm thứ nhất là
1
B
G
, chỉ của
nam châm thứ hai là
2
B
G
, , chỉ của
nam châm thứ n là
n
B

G
. Gọi
B
G
là từ
trờng của hệ tại M thì:
B
G
=
1
B
G
+
2
B
G
++
n
B
G

Hoạt động 4.

Củng cố bài học và định hớng
nhiệm vụ học tập tiếp theo




GV nêu câu hỏi định hớng

Phát biểu định nghĩa cảm ứng từ ?

Phát biểu định luật Am pe?
Làm các bài tập 1, 2, 3, 4, 5 SGK
Ôn tập lại các kiến thức về từ trờng,
cảm ứng từ, đờng sức từ.
www.VNMATH.com
Bi 29

Từ trờng của một số dòng điện
có dạng đơn giản
I

Mục tiêu
1. Về kiến thức
HS cần nắm đợc :

Dạng các đờng sức từ và quy tắc xác định chiều các đờng sức từ của dòng
điện thẳng.

Quy tắc xác định chiều các đờng sức từ của dòng điện tròn.

Dạng các đờng sức từ ở bên trong và bên ngoài một ống dây có dòng điện. Quy
tắc xác định chiều các đờng sức từ bên trong ống dây.

Công thức xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của
dòng điện trong ống dây.
2. Về kĩ năng

Quan sát GV tiến hành thí nghiệm và rút ra kết luận.

Xác định chiều đờng sức từ của dòng điện thẳng, dòng điện tròn, trong ống dây
có dòng điện.

Xác định cảm ứng từ của dòng điện thẳng, của dòng điện tròn, của dòng điện
qua ống dây.
II

Chuẩn bị
Giáo viên

Khung dây tròn, kim nam châm, ống dây, mạt sắt, dòng điện thẳng, nguồn điện
một chiều.
Học sinh

Ôn tập lại các kiến thức về từ trờng, cảm ứng từ, đờng sức từ.
www.VNMATH.com
III

Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động 1.

Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện
xuất phát. Đặt vấn đề.
HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời

Phơng của vectơ cảm ứng từ tại

một điểm trong từ trờng là
phơng của nam châm thử nằm
cân bằng tại điểm đó và chiều của
vectơ cảm ứng từ là chiều từ cực
Nam sang cực Bắc của nam châm
thử.

Độ lớn của cảm ứng từ :

F
B
Isin
=
l




Cá nhân nhận thức đợc vấn đề
của bài học

GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ

Nêu các yếu tố đặc trng cho vectơ
cảm ứng từ tại một điểm trong từ trờng ?

ĐVĐ: Chúng ta đã biết xung quanh
dòng điện có từ trờng. Từ trờng đợc
biểu diễn bằng các đờng sức từ. Từ
trờng phụ thuộc vào các dạng mạch
điện nên đờng sức từ cũng phụ thuộc
vào các dạng mạch điện. Bài này chúng
ta đi tìm hiểu đờng sức từ của một số
dạng mạch điện đơn giản.
Hoạt động 2.

Tìm hiểu từ trờng của dòng
điện thẳng.
HS tiếp thu, ghi nhớ

HS thảo luận nhóm, sau đó đại
diện nhóm lên báo cáo kết quả



GV thông báo cho HS biết thế nào là
dòng điện thẳng : Ta gọi dòng điện
chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn là
dòng điện thẳng.
GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu.

Từ trờng của dòng điện thẳng có
dạng nh thế nào ? Làm thí nghiệm nh
thế nào để biết đợc dạng từ trờng của

dòng điện thẳng ?
www.VNMATH.com