HỌC KỲ II
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 37-38 Bài 18: Thực hành: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU
CỦA ĐI-ÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH
KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Biết được cấu tạo của điôt bán dẫn & giải thích được tác dụng chỉnh lưu dòng điện của
nó.
Biết cách khảo sát đặc tính chỉnh lưu dòng điện của điôt bán dẫn thông qua việc khảo sát
& vẽ đồ thị
( )
I f U=
biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy qua điôt bán dẫn
vào độ lớn và chiều của hiệu điện thế U đặt vào hai cực của điôt. Từ đó đánh giá được tác
dụng chỉnh lưu của điôt bán dẫn.
Biết được cấu tạo của tranzito & giải thích được tác dụng khuếch đại dòng của nó.
Biết cách khảo sát đặc tính khuếch địa dòng của tranzito thông qua việc khảo sát & vẽ đồ
thị
( )
C B
I f I=
biểu diễn sự phụ thuộc của dòng colecto I
C
vào dòng bazo I
B
Từ đó đánh giá
được tác dụng khuếch đại của tranzito.
b. Về kĩ năng
Biết các lựa chọn, sử dụng các dụng cụ điện (nguồn điện, đồng hồ đa năng,…), các linh
kiện điện (điện trở, biến trở,…) thích hợp và mắc chúng thành một mạch điện để tiến hành
khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn & đặc tính khuếch đại của tranzito.
Biết cách đo & ghi kết quả đo để lập bảng số liệu hoặc vẽ đồ thị biểu diễn đặc tính chỉnh
lưu dòng điện của điôt bán dẫn & đặc tính khuếch đại của tranzito.
c. Thái độ
Cẩn thận, kiên trì trong khi sử dụng thiết bị và khi tiến hành thí nghiệm
II. Chuẩn bị.
GV: Kiểm tra dụng cụ TN, làm trước TN rồi sau đó khắc phục về mặt kĩ thuật cũng như về
dụng cụ…
HS: Đọc kĩ nội dung bài thực hành;chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- GV gọi HS nêu tính chất đặc biệt
lớp tiếp xúc p-n của chất bán dẫn và
nêu nhận xét.
- Một HS khác nhận xét mối quan
hệ giữa U và I khi sử dụng điốt
thuận và điốt ngược và dự đoán đồ
thị U (I) trong hai trường hợp đó.
- Giới thiệu cách sử dụng đồng hồ
đa năng hiện số.
- Kết hợp hình vẽ 18.3, 18.4, 18.7 và
18.8 SGK với các dụng cụ bố trí trên
hình để tiến hành thí nghiệm và lấy
số liệu.
+ GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm
hình 18.1. Chỉ rõ từng thiết bị và
chức năng của từng thiết bị.
Phần A. Khảo sát đặc tính chỉnh
lưu của điốt bán dẫn.
Hoạt động 1. Cơ sở lý thuyết.
- Đọc SGK.
- Nhận xét…
Hoạt động 2. Giới thiệu dụng cụ
đo.
- Chú ý các dụng cụ cần thiết, công
dụng của từng dụng cụ để tiến
hành TN.
65
1. Phương pháp đo U và I khi mắc
điốt thuận.
- Bước 1: GV hướng dẫn cách mắc
mạch điện như hình 18.3 SGK (chú
ý cách đặt các thang đo của Ampe
kế và Vôn kế trong 2 cách mắc.
(R
0
=680
Ω
)
- Bước 2: Bấm nút “ON” rồi đọc các
chỉ số trên A và V rồi ghi vào bảng
thực hành 18.1 SGK (Điều chỉnh
biến trở cho V=0, sau đó thay đổi
biến trở để U tăng)
- Làm lại 3 lần
2. Phương pháp đo U và I khi mắc
ngược điốt.
- Mắc sơ đồ hình 18.4 SGK
- Tiến hành tương tự và ghi kết quả
vào bảng 18.1 SGK
- Gọi HS trả lời câu hỏi số 3 SGK
- GV gọi HS nêu tính chất đặc biệt
của lớp tiếp xúc n-p-n của chất bán
dẫn và nêu nhận xét.
- Một HS khác nhận xét về cách
phân cực của tranzito (hình 18.7)
- GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm
hình 18.1. Chỉ rõ từng thiết bị và
chức năng của từng thiết bị.
- Kết hợp hình vẽ 18.7, 18.8 SGK
với các dụng cụ bố trí trên hình để
tiến hành thí nghiệm và lấy số liệu.
- Mắc sơ đồ mạch điện
- GV hướng dẫn cho HS cách mắc
tranzito và các thiết bị khác theo
hình 18.8
Lưu ý một số vấn đề cho HS
+ Cách mắc
+ Nguồn
+ Biến trở
+ Tranzito
Hướng dẫn trả lời câu C5
Tiến hành các bước thí nghiệm
+ Hướng dẫn tiến hành 4 bước như
SGK
Mỗi HS làm một bản báo cáo ghi
đầy đủ các mục:
+ Họ, tên, lớp
+ Mục tiêu thí nghiệm
+ Cơ sở lí thuyết
+ Cách tiến hành
+ Kết quả TN
+ Nhận xét
Hoạt động 3. Tiến hành thí
nghiệm
- HS theo dõi các động tác, phương
pháp lắp ráp các thí nghiệm của
GV.
- Trả lời các câu hỏi do GV đề ra
- Thử lắp lại thí niệm theo nhóm
- GV cùng HS nhận xét câu trả lời
và mạch lắp xong của các nhóm, ý
kiến bổ sung.
- HS tiếp nhận thông tin.
- HS theo dõi các động tác, phương
pháp lắp ráp thí nghiệm của GV
- Mỗi tổ nhận một bộ thí nghiệm.
Dưới sự hướng dẫn của tổ trưởng
tiến hành lấy số liệu.
- Theo dõi và cùng làm theo GV để
lấy số liệu ghi chép vào vỡ về nhà
tính toán.
- Trả lời câu hỏi do GV đề ra.
Phần B. Khảo sát đặc tính
khuyếch đại của tranzito
Hoạt động 4. Cơ sở lí thuyết
- Hs nêu tính chất rồi sau đó nhận
xét
Hoạt động 5. Giới thiệu dụng cụ
đo - tiến hành thí nghiệm.
- Mắc sơ đồ 18.8 theo sự hướng
dẫn của GV. Chú ý:
+ Vị trí của bộ nguồn 6 V một
chiều
+ Mắc biến trở R theo kiểu phân áp
+ Mắc microampe kế A1, ở vị trí
DCA 200
µ
nối tiếo với R = 300
(220)
k
Ω
và cực B của tranzito.
+ Mắc microampe kế A
2
ở vị trí
DCA 20m nối tiếp với R = 820
(680)
Ω
và cực C của tranzito
- Thực hành các bước thí nghiệm
theo SGK và hướng dẫn của GV.
- Thực hành các bước lấy số liệu
ghi vào bảng số liệu 18.2.
Hoạt động 6. Hướng dẫn báo cáo
thí nghiệm.
Trình bày kết quả: Ghi đầy đủ số
liệu và tính toán vào các bản ở
trang 113 SGK
- Nhận xét:
+ Độ chính xác
+ Nguyên nhân
+ Cách khắc phục
+ Trả lời phần nhận xét và kết luận
Hoạt động 7: Củng cố, dặn dò
IV. Rút kinh nghiệm.
66
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 39 Bài 20: LỰC TỪ - CẢM ỨNG TỪ
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Nêu được khái niệm từ trường đều.
- Trình bày được các đặc điểm của lực từ tác dụng lên dây dẫn.
- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính lực từ tác dụng lên dây dẫn
mang dòng điện.
- Trình bày được khái niệm cảm ứng từ.
b. Về kĩ năng
- Xác định quan hệ về chiều giữa dòng điện, vectơ cảm ứng từ và véctơ lực từ
- Giải các bài tập liên quan đến nội dung của bài.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
- Thí nghiệm xác định lực từ.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
- Từ trường là gì? Tương tác từ là gì?
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Cho hs đọc sgk, và trả lời câu hỏi:
Từ trường đều là gì?
- Xác nhận kiến thức.
- Tiến hành thí nghiệm hình 20.2 và
nêu câu hỏi: Trình bày các yếu tố
của khái niệm cảm ứng từ.
- Gợi ý trả lời, khẳng định các ý cơ
bản của mục I.
- Hướng dẫn hs quan sát thí nghiệm
và trả lời từng ý của bài.
- Nêu câu hỏi C1, C2.
- Xác định kiến thức cần ghi nhớ.
- Nêu các đặc điểm của lực từ đặt
trong dây dẫn đặt trong từ truờng
đều.
- Hướng dẫn hs trả lời từng ý.
Hoạt động 1: Tìm hiểu về từ
trường đều.
- Đọc sgk mục I.1, trả lời câu hỏi.
- Nhận xét câu trả lời của bạn.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về đặc
điểm của lực từ tác dụng lên dây
dẫn mang dòng điện, đặt trong
từ trường đều.
- Trả lời câu hỏi.
- Quan sát thí nghiệm, trao đổi
nhóm đưa ra nhận xét.
- Trả lời câu hỏi C1, C2.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về cảm
ứng từ.
- Thảo luận nhóm trả lời các câu
hỏi của gv.
I. Lực từ
1. Từ trường đều
Từ trường đều là từ trường mà đặc
tính của nó giống nhau tại mọi
điểm; các đường sức từ là những
đường thẳng song song, cùng chiều
và cách đều nhau.
2. Xác định lực từ do từ trường
đều tác dụng lên một đoạn dây
dẫn có dòng điện.
SGK
II. Cảm ứng từ
1. Định nghĩa
F
B
Il
=
(1)
B là cảm ứng từ tại điểm đang xét;
F lực từ tác dụng lên đoạn dây (N)
I cường độ dòng điện (A)
l chiều dài của dây (m)
2. Đơn vị
Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là
tesla, kí hiệu T
1
1
1 .1
N
T
A m
=
3. Vectơ cảm ứng từ
B
ur
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm:
- Có hướng trùng với hướng của từ
trường tại điểm đó;
- Có độ lớn như biểu thức (1)
4. Biểu thức tổng quát của lực từ
Lực từ
F
ur
có điểm đặt tại trugn
67
điểm của đoạn dây dẫn có phương
vuông góc với
l
r
và
B
ur
, có chiều
tuân theo quy tắc bàn tay trái và có
độ lớn:
sinF BIl
α
=
Với
( )
,l B
α
=
r ur
Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò
- Các em trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập, cả lớp cùng nhận xét.
- Về nhà học bài, làm BT trong SGK, SBT và chuẩn bị bài tiếp theo.
IV. Rút kinh nghiệm.
68
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 40 Bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG
CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Nêu được đặc điểm chung của từ trường.
- Vẽ được hình dạng các đường sức từ sinh bởi dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng
khác nhau.
- Nêu được công thức tính cảm ứng từ trong các trường hợp đặc biệt.
b. Về kĩ năng
- Xác định vectơ cảm ứng từ tại mỗi điểm do dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng dặc
biệt.
- Giải các bài tập liên quan.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
- Các thí nghiệm về đường sức của từ trường sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng
đặc biệt.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Các em đọc SGK phần I.
- Từ hình 21.1 SGK chúng ta đã biết
xung quanh dòng điện thì có từ
trường, đối với dòng điện thẳng dài
thì đường sức từ là những đường
tròn đồng tâm.
- Ta đi xác định C.Ư.T gây ra tại 1
điểm bất kỳ trong từ trường của
dòng điện thẳng dài.
- Mặt khác chúng ta cũng dùng quy
tắc nắm tay phải để xác định chiều
của
B
ur
.
- Độ lớn của
B
ur
?
- Chúng ta thấy cảm ứng từ phụ
thuộc vào cường độ dòng điện &
khoảng cách đến điểm ta xét…
- Từ đó các em vận dụng để hoàn
thành C1.
- Các em giải bài ví vụ trong SGK
(đóng sách lại), 2 bạn cùng lên bảng
giải.
- Các em đọc SGK phần II, chú ý
hình 21.3
- Đường sức của dòng điện tròn có
chiều ntn?
Hoạt động 1: Từ trường của
dòng điện chạy trong dây dẫn
thẳng dài
- Cảm ứng từ
B
ur
có hướng trùng
với hướng của từ trường tại điểm
đó, phương tiếp tuyến với đường
sức từ.
- Độ lớn:
7
2.10
I
B
r
−
=
Trong đó: I là cường độ dòng điện
(A);
r: là khoảng cách từ dòng điện đến
điểm ta xét (m);
B: cảm ứng từ (T)
- Từng cá nhân vận dụng để hoàn
thành C1. (chiều dòng điện từ phải
sang trái)
Hoạt động 2: Từ trường của
dòng điện chạy trong dây dẫn
uốn thành vòng tròn
- Đọc SGK
- Chiều của đường sức là vào nam
– ra bắc, dòng điện chạy cùng
chiều KĐH là mặt nam, ngược
chiều KĐH là mặt bắc.
I. Từ trường của dòng điện chạy
trong dây dẫn thẳng dài
- Cảm ứng từ
B
ur
có hướng trùng
với hướng của từ trường tại điểm
đó, phương tiếp tuyến với đường
sức từ.
- Độ lớn:
7
2.10
I
B
r
−
=
Trong đó: I là cường độ dòng điện
(A);
r: là khoảng cách từ dòng điện đến
điểm ta xét (m);
B: cảm ứng từ (T)
II. Từ trường của dòng điện chạy
trong dây dẫn uốn thành vòng
tròn
- Đặt tại tâm, phương vuông góc
với dòng điện (tiếp tuyến với
đường sức).
- Chiều theo qui tắc mặt nam – bắc.
- Độ lớn:
7
2 .10
I
B N
R
π
−
=
Trong đó: N là số vòng dây.
R: là bán kính của vòng dây.
III. Từ trường của dòng điện
chạy trong dây dẫn hình trụ
- Phương chiều giống như dòng
điện tròn.
69
- Vậy cảm ứng từ
B
ur
tại tâm của
vòng tròn ntn?
- Tương tự như trên chúng ta cũng
đi xác định
B
ur
cho một điểm bất kỳ
trong ống dây dẫn hình trụ.
- Tương tự như ở học kỳ I trong
phần điện trường.
- Đối với nhiều dòng điện cùng gây
ra cảm ứng từ tại một điểm thì
chúng ta phải áp dụng nguyên lý
chồng chất để tìm cảm ứng từ tại
điểm đó.
- Đặt tại tâm, phương vuông góc
với dòng điện (tiếp tuyến với
đường sức).
- Chiều theo qui tắc mặt nam – bắc.
- Độ lớn:
7
2 .10
I
B N
R
π
−
=
Trong đó: N là số vòng dây.
R: là bán kính của vòng dây.
Hoạt động 3: Từ trường của
dòng điện chạy trong dây dẫn
hình trụ
- Phương chiều giống như dòng
điện tròn.
- Độ lớn:
7 7
4 .10 4 .10
N
B I nI
l
π π
− −
= =
- 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 3: Từ trường của
nhiều dòng điện
- Theo dõi gv nhấn mạnh để áp
dụng khi làm bài tập.
- Độ lớn:
7 7
4 .10 4 .10
N
B I nI
l
π π
− −
= =
- 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)
IV. Từ trường của nhiều dòng
điện
Vectơ cảm ứng từ tại 1 điểm do
nhiều dòng điện gây ra bằng tổng
các vectơ cảm ứng từ do từng dòng
điện gây ra tại điểm ấy.
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà học bài và làm các bài tập trong SGK, SBT tiết sau chúng ta sửa
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 41 BÀI TẬP
70
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về vectơ cảm ứng từ đối với dây dẫn thẳng dài, dây dẫn uốn thành vòng
tròn, ống dây hình trụ.
b. Về kĩ năng
Vận dụng được nguyên lý chồng chất từ trường để giải các bài toán đơn giản.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Các em hãy cho biết vectơ cảm
ứng từ của:
+ Một điểm bất kỳ đối với dây dẫn
thẳng dài.
+ Tại tâm của dây dẫn uốn thành
vòng tròn.
+ Tại một điểm bất kỳ bên trong ống
dây hình trụ.
Bài 6, 7 trang 133 SGK
- Các em đọc đề bài và tóm tắt bài
toán.
- Gợi ý: Đây là bài toán về cảm ứng
từ của dòng điện thẳng dài và dòng
điện tròn
+ Tính độ lớn CƯT của từng dòng
điện.
+ Áp dụng nguyên lý chồng chất để
xác định CƯT tại một điểm
Bài 7: Đọc đề sau đó tóm tắt bài.
Gợi ý: Đây là bài toán về 2 dòng
điện thẳng dài đặt song song.
+ Chúng ta áp dụng công thức đính
độ lớn của cảm ứng từ, quy tắc nắm
tay phải để xác định chiều của cảm
ứng từ.
+ Dựa vào nguyên lý chồng chất để
xác định điểm cần tìm.
-
Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức cũ
- Suy nghĩ, trả lời các câu hỏi của
gv.
Hoạt động 2: Giải một số bài
toán.
- Đọc đề, tóm tắt
1 2
2 ; 40 ;
20
I I A r cm
R cm
= = =
=
Cảm ứng từ do I
1
gây ra tại O
2
7 6
1
1
2.10 10
I
B T
r
− −
= =
Cảm ứng từ do I
2
gây ra tại O
2
7 6
2
2
2 .10 6,28.10
I
B T
R
π
− −
= =
Cảm ứng từ tổng hợp tại O
2
Do không xác định được chiều
dòng điện nên ta không thể xác
định được cụ thể cảm ứng từ tổng
hợp tại O
2
2 1
B B B= ±
Bài 7: Tóm tắt
1 2
3 ; 2 ; 50I A I A l cm= = =
Để cảm ứng từ tại một điểm bằng 0
khi
1 2 1 2
0B B B B B= + = ↔ = −
ur ur ur r ur ur
Vậy
1 2
B B↑↓
ur ur
; độ lớn
1 2
B B=
Vì 2 dòng điện cùng chiều, đặt tại 2
điểm A, C.
Để thỏa mãn các điều kiện trên thì
điểm cần xét phải ở trong khoảng
A, C
Gọi x = AM và CM = 50 – x
71
Cảm ứng từ B
1
; B
2
do I
1
& I
2
gây ra
tại M
7
1
1
7
2
2
2.10
2.10
50
I
B
x
I
B
x
−
−
=
=
−
Vì
1 2
B B=
( )
1 2
1 2
50
50
150 5 30
I I
x x
x I I x
x x cm
↔ =
−
↔ − =
↔ = → =
Vậy quỹ tích các điểm cách dòng
điện I
1
một khoảng x = 30cm và
cách dòng điện I
2
một khoảng
20cm thì từ trường tổng hợp bằng 0
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà làm thêm các BT trong SBT và chuẩn bị bài tiếp theo.
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 42 Bài 22: LỰC LO-REN-XƠ
72
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Phát biểu được đặc trưng về mặt phương, chiều, điểm đặt và viết được biểu thức tính độ
lớn của lực Lo-ren-xơ.
Nêu được đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều, viết
được biểu thức bán kính của vòng tròn quỹ đạo
b. Về kĩ năng
Vận dụng các vấn đề lý thuyết vào bài tập…
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Bản chất của dòng điện trong kim
loại là gì?
- Khi dây dẫn có dòng điện đặt trong
từ trường thì nth?
- Vậy nếu hiểu theo phương diện hạt
tải điện thì bản chất của lực từ tác
dụng lên dây dẫn có dòng điện là
tổng hợp các lực từ tác dụng lên các
e chuyển động.
- Vậy lực lorentz được định nghĩa
ntn?
- Các em đọc SGK chú ý hình 22.1
Từ đó hãy tìm ra độ lớn của lực
lorentz
- Vậy em hãy xác định đầy đủ các
thành phần của lực lorentz.
- Đây là một ứng dụng quan trọng
của lực lorentz.
- Khi hạt chuyển động chỉ chịu tác
dụng của duy nhất lực lorentz vì f
luôn vuông góc với v nên khi vận
tốc không đổi thì hạt chuyển động
tròn đều.
- Phương trình chuyển động của hạt
(theo ĐL II)
- Lập luận để đi đến kết luận về
chuyển động của hạt điện tích.
- Dựa vào chuyển động tròn của hạt
và độ lớn của lực lorentz để rút ra
bán kính quĩ đạo.
Hoạt động 1: Lực Lorentz
- Là dòng chuyển dời có hướng của
các e tự do.
- Chịu tác dụng của lực từ.
- Mọi hạt điện tích chuyển động
trong một từ trường, đều chịu tác
dụng của lực từ.
- Đọc SGK rút ra biểu thức độ lớn
của lực lorentz:
0
sinf Bvq
α
=
(1)
Trong đó: q
0
độ lớn điện tích (C)
v: vận tốc chuyển động của hạt
điện tích (m/s)
α
=
( )
&B v
ur r
- Phương vuông góc với
&B v
ur r
- Chiều được xác định theo quy tắc
bàn tay trái. (chú ý điện tích + và
điện tích -)
- Độ lớn như (1)
Hoạt động 2: Chuyển động của
điện tích trong điện trường đều
- Ghi nhận chú ý quan trọng của
lưc lorentz khi hạt chuyển động
trong từ trường đều.
f ma=
ur r
KL: Chuyển động của hạt điện tích
là chuyển động phẳng trong mặt
phẳng vuông góc với từ trường.
Lực lorentz là lực hướng tâm
I. Lực Lorentz
1. Định nghĩa lực Lorentz
Mọi hạt điện tích chuyển động
trong một từ trường, đều chịu tác
dụng của lực từ. Lực này được gọi
là lực Lorentz.
2. Xác định Lực Lorentz
Lực Lorentz do từ trường có cảm
ứng từ B tác dụng lên một hạt điện
tích q
0
chuyển động với vận tốc v
Biểu thức độ lớn của lực lorentz:
0
sinf Bvq
α
=
(1)
Trong đó: q
0
độ lớn điện tích (C)
v: vận tốc chuyển động của hạt
điện tích (m/s)
α
=
( )
&B v
ur r
- Phương vuông góc với
&B v
ur r
- Chiều được xác định theo quy tắc
bàn tay trái. “Để bàn tay trái mở
rộng sao cho từ trường hướng vào
lòng ban tay, chiều từ cổ tay đến
ngón tay giữa là chiều của v khi
q
0
>0 và ngược chiều v khi q
0
<0.
Lúc đó chiều của lực Lorentz là
chiều ngón cái choãi ra”
- Độ lớn như (1)
II. Chuyển động của điện tích
trong điện trường đều
1. Chú ý
Khi hạt chuyển động chỉ chịu tác
dụng của duy nhất lực lorentz vì f
luôn vuông góc với v nên khi vận
tốc không đổi thì hạt chuyển động
tròn đều.
2. Chuyển động của điện tích
trong điện trường đều
73
- Các em hãy hoàn thành C4.
2
0
mv
f Bv q
R
=
Suy ra:
0
mv
R
q B
=
C4: Chu kỳ chuyển động tròn đều
của hạt.
0
2 2R m
T
v B q
π π
= =
Chuyển động của hạt điện tích là
chuyển động phẳng trong mặt
phẳng vuông góc với từ trường.
Lực lorentz là lực hướng tâm
2
0
mv
f Bv q
R
=
Suy ra:
0
mv
R
q B
=
(2)
Quỹ đạo của một hạt điện tích
trong từ trường đều, với đk vận tốc
ban đầu vuông góc với từ trường,
là một đường tròn nằm trong mp
vuông góc với từ trường, có bán
kính cho bởi biểu thức (2)
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà học bài làm các bài tập trong SGK, SBT tiết sau chúng ta sửa.
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 43 BÀI TẬP
74
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về lực lorentz
b. Về kĩ năng
Vận dụng để giải các bài tập đơn giản trong chương trình.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
Ôn lại kiến thức có liên quan…
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Lực Lorentz là gì? Viết biểu thức
tính lực Lorentz? Nêu tên gọi và đơn
vị của từng địa lượng có trong biểu
thức?
- Phát biểu quy tắc bàn tay trái đối
với hạt mang điện (lực Lorentz)
-
- Bai 7 trang 138 SGK
+ Chúng ta áp dụng các biểu thức đã
học trong bài để tìm theo yêu cầu đề
bài.
+ Tính chu kỳ chuyển động như biểu
thức của câu C4.
- Các em đọc để và làm bài 22.9
SBT.
- Gợi ý:
+ Dựa vào công thức bán kính quỹ
đạo chuyển động của hạt.
+ Áp dụng lần lượt cho từng trường
hợp (hạt p & He).
+ Sau đó lập tỉ số để tìm R
2
Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức cũ
- Suy nghĩ trả lời các câu hỏi của
gv.
Hoạt động 2: Giải một số bài tập
- Đọc đề, tóm tắt
27
19
0
5 ; 0,1 ;
1,672.10
1,6.10
p
R m B T
m kg
q C
−
−
= =
=
= +
a. Vận tốc của Proton
Ta có:
0
mv
R
q B
=
0
6
4,784.10 /
q BR
v m s
m
→ = =
b. Chu kỳ chuyển động của proton
6
2
6,6.10
R
T s
v
π
−
= =
- Đọc đề, tóm tắt
1
27
19
1
2
100 ; 30
1,672.10
6,642
1,6.10
?
p
He
U V R cm
m kg
m kg
q C
R
−
−
= =
=
=
= +
=
Ta có:
mv
R
qB
=
với
2
2
2
mv eU
eU v
m
= → =
1
2q U
v
m
→ =
75
Bán kính quỹ đạo của proton
1 1 1
1
1 1 1
2 1 2m qU mU
R
q B m B q
= =
Bán kính quỹ đạo của He.
Tương tự như trên
2
2
2
1 2m U
R
B q
=
Lập tỉ số:
1 1
1 1
1
2
2 2
2 2
1 1 2
2 2 1
2
2
0,71
mU m
q q
R
R
m U m
q q
R m q
R m q
= =
= ≈
Suy ra:
2
42,25R cm≈
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà làm thêm các bài tập trong SBT và các bài tập khác có liên quan nếu có, chuẩn bị bài tiếp theo.
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 44 Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
76
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Viết được công thức và nêu được ý nghĩa vật lý của từ thông.
Biết được tính chất cơ bản của từ thông qua các mặt cùng tựa trên một mạch kín định
hướng luôn bằng nhau.
Phát biểu được định nghĩa & phát hiện được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ.
Phát biểu được định luật lentz theo những cách khác nhau.
Phát biểu được định nghĩa và nêu được một số tính chất của dòng điện Fu-cô.
b. Về kĩ năng
Vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
Dụng cụ TN hình 23.3 và các đồ dùng có liên quan…
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Các em đọc SGK phần 1 SGK
- Trình bày các giả thiết và dán hình
23.1 lên bảng.
- Từ đó đưa ra định nghĩa từ thông
- Các em hãy nhận xét các trường
hợp đặc biệt của từ thông.
- Từ thông có đơn vị ntn?
- Các em đọc SGK phần II.1
- Chú ý đến dụng cụ cần có, mục
đích TN, cách tiến hành, kết quả
TN.
- Biểu diễn TN cho cả lớp quan sát.
- Các em hãy rút ra kết luận.
- Chú ý trả lời các câu hỏi C1, C2
- Qua 4 TN các em hãy rút ra kết
luận cuối cùng.
- Hướng dẫn hs rút ra kết luận…
Hoạt động 1: Từ thông
- Chú ý các giả thiết để đi đến định
nghĩa từ thông.
cosBS
α
Φ =
Trong đó: B cảm ứng từ (T)
S: tiết diện của vòng dây kín (C)
đơn vị (m
2
)
( )
,B n
α
=
ur r
- Khi
0
cos 0 0
cos 0 0
cos 0 0
0 cos 1 .B S
α
α
α
α α
= → Φ =
> → Φ >
< → Φ <
= → = → Φ =
- Trong hệ SI, đơn vị từ thông là
vêbe (Wb):
2
1 1 .1Wb m T=
Hoạt động 2: Hiện tượng cảm
ứng điện từ
- Đọc SGK, trả lời câu hỏi của gv.
- Quan sát TN rút ra kết luận
- Trả lời C1, C2
- KL: + Khi một trong các đại
lượng B, S,
α
thay đổi thì từ
thông
Φ
biến thiên.
+ Mỗi khi từ thông qua mạch kín
biến thiên thì trong mạch kín xuất
hiện dòng điện cảm ứng. Hiện
tượng đó gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ.
I. Từ thông
1. Định nghĩa
cosBS
α
Φ =
Trong đó: B cảm ứng từ (T)
S: tiết diện của vòng dây kín (C)
đơn vị (m
2
)
( )
,B n
α
=
ur r
- Khi
0
cos 0 0
cos 0 0
cos 0 0
0 cos 1 .B S
α
α
α
α α
= → Φ =
> → Φ >
< → Φ <
= → = → Φ =
2. Đơn vị từ thông
Trong hệ SI, đơn vị từ thông là
vêbe (Wb):
2
1 1 .1Wb m T=
II. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Thí nghiệm
SGK
2. Kết luận
+ Khi một trong các đại lượng B,
S,
α
thay đổi thì từ thông
Φ
biến
thiên.
+ Mỗi khi từ thông qua mạch kín
biến thiên thì trong mạch kín xuất
hiện dòng điện cảm ứng. Hiện
tượng đó gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ.
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ
tồn tại trong khoảng thời gian từ
thông biến thiên.
77
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ
tồn tại trong khoảng thời gian từ
thông biến thiên.
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Các em về nhà học bài và chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài.
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 45 Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (tt)
78
I. Chuẩn bị.
Dụng cụ TN hình 23.3 và 23.7
II. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Chúng ta trờ lại TN hình 23.3a, b
- Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm
ứng?
- Chúng ta quy ước chiều dương của
(C) phù hợp với chiều của đường
sức.
- Từ đó em hãy cho biết kết luận về
chiều của dòng điện cảm ứng?
- Chúng ta phân tích lại Tn hình
23.3 từ đó đi đến kết luận tổng quát,
và phát biểu định luật lentz.
- Các em trả lời câu C3 (thảo luận)
- Từ đó rút ra cách phát biểu khác
của định luật Lentz
- Các em đọc SGK phần IV.
- Các em hãy cho biết dụng cụ TN,
mục đích TN…
- Biểu diễn TN…
- Từ các Tn trên các em hãy dựa vào
định luật Lentz để giải thích hiện
tượng đó.
- Dòng điện Fu-cô có một số tính
chất và các ứng dụng như thế nào?
- Cho thêm một số vd thực tế để hs
trả lời khắc sâu kiến thức…
Hoạt động 1: Định luật Lentz về
chiều dòng điện cảm ứng.
- Trờ lại TN 23.3a, b;
- Suy nghĩ trả lời câu hỏi của gv.
- Nếu từ thông
Φ
tăng, dòng điện
cảm ứng trong (C) chạy theo chiều
ngược với chiều dương đã chọn.
- Nếu từ thông
Φ
giảm, dòng điện
cảm ứng trong (C) chạy theo chiều
dương đã chọn.
- Nếu xét các đường sức từ đi qua
mạch kín, từ trường cảm ứng
ngược chiều với từ trường ban đầu
khi từ thông qua mạch kín tăng &
cùng chiều với từ trường ban đầu
nếu từ thông qua mạch giảm.
PB ĐL: Dòng điện cảm ứng xuất
hiện trong mạch kín có chiều sao
cho từ trường cảm ứng có tác dụng
chống lại sự biến thiên của từ
thông ban đầu qua mạch kín.
- Trả lời C3…
- Cách pb khác của ĐL Lentz: Khi
từ thông qua mạch kín biến thiên
do kết quả của một chuyển động
nàm đó thì từ trường cảm ứng có
tác dụng chống lại chuyển động nói
trên.
Hoạt động 2: Dòng điện Fu-Cô
- Đọc SGK
- Nêu mục đích TN, dụng cụ TN…
- Quan sát TN, rút ra nhận xét…
- Khi lá nhôm chuyển động trong
từ trường trong nó xuất hiện
dòng điện cảm ứng – những dòng
Fu-cô. Theo ĐLL những dòng điện
này có chiều chống lại sự chuyển
dời…
- Hs đọc SGK để trả lời.
III. Định luật Lentz về chiều
dòng điện cảm ứng.
- Nếu xét các đường sức từ đi
qua mạch kín, từ trường cảm ứng
ngược chiều với từ trường ban đầu
khi từ thông qua mạch kín tăng &
cùng chiều với từ trường ban đầu
nếu từ thông qua mạch giảm.
* Phát biểu ĐL: Dòng điện cảm
ứng xuất hiện trong mạch kín có
chiều sao cho từ trường cảm ứng có
tác dụng chống lại sự biến thiên
của từ thông ban đầu qua mạch kín.
* Trường hợp từ thông qua (C)
biến thiên do chuyển động
Khi từ thông qua mạch kín biến
thiên do kết quả của một chuyển
động nàm đó thì từ trường cảm ứng
có tác dụng chống lại chuyển động
nói trên.
IV. Dòng điện Fu-Cô
SGK
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà học bài và làm các bài tập trong SGK, SBT.
III. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 46 BÀI TẬP
79
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Về kĩ năng
Vận dụng để làm các bài tập đơn giản
II. Chuẩn bị.
HS: Ôn lại kiến thức có liên quan, làm trước các BT ở nhà.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Phát biểu định luật lentz về chiều
của dòng điện cảm ứng.
- Dòng điện Fu-cô là gì?
- Hướng dẫn hs giải các bài tập
trong SGK.
+ Chú ý bài 4, 5; Áp dụng định luật
lentz để hoàn thành bài toán.
Bài toán: Cho khung dây dẫn kín,
phẳng, tiết diện S = 20cm
2
đặt trong
từ trường đều B = 0,1T. Ban đầu
mặt phẳng khung dây hợp với
B
ur
một góc
0
30
tính từ thông qua S.
Trình bày một cách làm để có thể
làm xuất hiện dòng điện cảm ứng
trong cuộn dây.
Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức cũ
- Suy nghĩ trả lời các câu hỏi của
gv.
Hoạt động 2: Giải một số bài
toán
- Đọc đề bài rồi trả lời.
Bài 4: Chỉ có trường hợp; khi (C)
dịch chuyển trong mặt phẳng P lại
gần I hoặc ra xa I.
Bài 5: Chiều dòng điện cảm ứng
trong các trường hợp.
a. Nam châm chuyển động tịnh tiến
ra xa chiều dòng điện cảm ứng
ngược chiều KĐH.
b. Mạch (C) chuyển động tịnh tiến
lại gần nam châm dòng điện
cảm ứng có chiều cùng chiều
KĐH.
c. Mạch (C) quay không có
dòng điện cảm ứng. Vì từ thông
qua mạch không biến thiên.
d. Nam châm quay liên tục cũng
tương tự như trên. Không có dòng
điện cảm ứng trong mạch (C).
- Từ đề bài ta có
0
60
α
=
hoặc
0
120
α
=
Từ thông
4
4
10
. cos
10
Wb
B S
Wb
α
−
−
Φ = =
−
- Chúng ta có thể làm xuất hiện
dòng điện cảm ứng trong vòng dây
dẫn bằng cách quay vòng dây cắt
các đường cảm ứng từ.
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà làm thêm các bài toán liên quan trong SBT, chuẩn bị bài tiếp theo
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
Tiết 47 Bài 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
80
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Nêu được khái niệm suất điện động cảm ứng.
- Phát biểu được nội dung định luật Faraday.
- Chỉ ra được sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Về kĩ năng
- Giải các bài toán cơ bản về suất điện động cảm ứng.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
Pin con ó, máy phát điện,…
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Các em đọc SGK phần 1 rồi trả lời
các câu hỏi sau:
+ Khi nào có dòng điện cảm ứng
trong mạch kín?
+ Trong mạch có dòng điện, chúng
ta chứng tỏ được điều gì?
+ Vậy suất điện động cảm ứng là gì?
- Các nhóm hãy thảo luận rồi trả lời
C1.
- Độ lớn của suất điện động cảm ứng
có liên hệ như thế nào với tốc độ
biến thiên từ thông?
- Các em đọc SGK phần 2, chú ý
cách thiết lập.
- Biểu thức của suất điện động cảm
ứng?
- Từ đó các em hãy phát biểu định
luật Faraday về hiện tượng cảm ứng
- Làm việc theo nhóm để trả lời C1
- Ở bài trước chúng ta đã xác định
được chiều của dòng điện cảm ứng
qua mạch kín, theo ĐL Lentz. Vậy
sđđ cảm ứng có quan hệ ntn với ĐL
Lentz?
- Chú ý biểu thức (1) có dấu (-), cho
Hoạt động 1: Suất điện động cảm
ứng trong mạch kín
- Đọc SGK, thảo luận trả lời các
câu hỏi của gv
- Khi có biến thiên từ thông qua
mạch.
- Chứng tỏ tồn tại một nguồn điện
suất điện động.
- Suất điện động cảm ứng là suất
điện động sinh ra dòng điện cảm
ứng trong mạch kín.
+ Công sinh ra trong dịch chuyển
do tác dụng của lực từ tác dụng lên
mạch kín.
+ Áp dụng ĐLBT để xác định mối
liên hệ giữa công cản & suất điện
động cảm ứng.
c
e
t
∆Φ
= −
∆
(1)
Nếu chỉ xét độ lớn:
c
e
t
∆Φ
=
∆
(2)
Với
t
∆Φ
∆
tốc độ biến thiên của từ
thông.
- Độ lớn của sđđ cảm ứng xuất hiện
trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến
thiên từ thông qua mạch kín đó.
Hoạt động 2: Suất điện động cảm
ứng và định luật Lentz.
- Dấu (-) trong biểu thức (1) là phù
hợp với ĐL Lentz. Từ đó chúng ta
phải chọn chiều pháp tuyến (+)
I. Suất điện động cảm ứng trong
mạch kín
1. Định nghĩa
Suất điện động cảm ứng là suất
điện động sinh ra dòng điện cảm
ứng trong mạch kín.
2. Định luật Faraday
c
e
t
∆Φ
= −
∆
(1)
Nếu chỉ xét độ lớn:
c
e
t
∆Φ
=
∆
(2)
Với
t
∆Φ
∆
tốc độ biến thiên của từ
thông.
- Độ lớn của sđđ cảm ứng xuất hiện
trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến
thiên từ thông qua mạch kín đó.
II. Quan hệ giữa suất điện động
cảm ứng và định luật Lentz.
- Dấu (-) trong biểu thức (1) là phù
hợp với ĐL Lentz. Từ đó chúng ta
phải chọn chiều pháp tuyến (+)
- Khi
Φ
tăng thì
0
c
e <
chiều của
sđđ cảm ứng ngược với chiều của
mạch.
- Khi
Φ
giảm thì
0
c
e >
chiều của
sđđ cảm ứng cùng với chiều của
mạch.
III. Chuyển hóa năng lượng
trong hiện tượng cảm ứng điện
từ.
81
chúng ta biết điều gì?
- Vậy khi từ thông tăng thì sao?
- Khi từ thông giảm thì ntn?
- Làm việc theo nhóm để hoàn thành
C3.
- Các em đọc SGK phần II.
- Phân tích để hs nhận rõ bản chất
của hiện tượng cảm ứng điện từ và
sự chuyển hóa năng lượng.
+ VD: Sự chuyển từ cơ năng sang
điện năng,…
- Khi
Φ
tăng thì
0
c
e <
chiều của
sđđ cảm ứng ngược với chiều của
mạch.
- Khi
Φ
giảm thì
0
c
e >
chiều của
sđđ cảm ứng cùng với chiều của
mạch.
Hoạt động 3: Sự chuyển hóa
năng lượng trong hiện tượng
cảm ứng điện từ.
- Đọc SGK
- Ghi nhận, cho thêm một vài ví dụ
cụ thể trong thực tế.
Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò
- Nêu một vài ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ?
- Về nhà học bài và làm bài tập trong SGK, SBT.
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
82
Tiết 48 Bài 25: TỰ CẢM
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Nắm được đặc điểm từ thông riêng của một mạch kín.
- Nêu được khái niệm vêg hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Lập được biểu thức xác định suất điện động cảm ứng.
- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính năng lượng từ trường của
cuận dây mang dòng điện.
b. Về kĩ năng
- Nhận diện cuộn cảm trong các thiết bị điện.
- Giải các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm và năng lượng từ trường.
c. Thái độ
II. Chuẩn bị.
Dụng cụ thí nghiệm hiện tượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch.
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Các em đọc SGK sau đó trả lời
như thế nào là từ thông riêng?
- Giải thích thêm (mô tả lại thí
nghiệm)
- Từ đó hãy đưa ra biểu thức từ
thông riêng.
- Đơn vị của độ tự cảm.
- Chú ý:
1
1
1
Wb
H
A
=
- Đối với 1 ống dây nhất định thì độ
tự cảm được tính như thế nào? (biết
số vòng dây, tiết diện hay bán kính,
chiều dài của ống)
- Chú ý trường hợp ống dây có lõi
thép thì sao?
- Các em đọc SGK phần 1, rồi cho
biết định nghĩa của hiện tượng tự
cảm?
- Sau đây chúng ta đi xét hiện tượng
tự cảm ở hai trường hợp đó là khi
đóng mạch và khi ngắt mạch.
- Các em làm việc theo nhóm, đọc
phần 2, ví dụ 1 và 2.
Hoạt động 1: Từ thông riêng của
mạch kín.
- Từ thông do từ trường của dòng
điện cảm ứng i gây ra gọi là từ
thông riêng.
Li
Φ =
L
i
Φ
↔ =
Trong đó:
L: là độ tự cảm của ống dây, chỉ
phụ thuộc vào cấu tạo và kích
thước của ống dây.
- Độ tự cảm L có đơn vị là Henry
kí hiệu là H.
- Độ tự cảm của ống dây
2
7
4 .10
N
L S
l
π
−
=
N: số vòng dây
l: chiều dài của ống dây (m)
S: tiết diện của ống (m
2
)
- Ống dây có lõi thép
2
7
4 .10
N
L S
l
π µ
−
=
4
10
µ
−
≈
: gọi là độ từ thẩm.
Hoạt động 2: Hiện tượng tự cảm.
- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng
cảm ứng điện từ xảy ra trong một
mạch có dòng điện mà sự biến
thiên từ thông qua mạch được gây
ra bởi sự biến thiên của cường độ
dòng điện trong mạch.
I. Từ thông riêng của mạch kín.
- Từ thông do từ trường của dòng
điện cảm ứng i gây ra gọi là từ
thông riêng.
Li
Φ=
L
i
Φ
↔ =
Trong đó:
L: là độ tự cảm của ống dây, chỉ
phụ thuộc vào cấu tạo và kích
thước của ống dây.
- Độ tự cảm L có đơn vị là Henry
kí hiệu là H.
- Độ tự cảm của ống dây
2
7
4 .10
N
L S
l
π
−
=
N: số vòng dây
l: chiều dài của ống dây (m)
S: tiết diện của ống (m
2
)
- Ống dây có lõi thép
2
7
4 .10
N
L S
l
π µ
−
=
4
10
µ
−
≈
: gọi là độ từ thẩm.
II. Hiện tượng tự cảm.
1. Định nghĩa
- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng
cảm ứng điện từ xảy ra trong một
mạch có dòng điện mà sự biến
thiên từ thông qua mạch được gây
ra bởi sự biến thiên của cường độ
dòng điện trong mạch.
2. Một số ví dụ về hiện tượng tự
cảm
83
- Hãy cho biết mục đích của TN,
dụng cụ cần có của TN, cách tiến
hành TN, và kết quả của TN.
- Trong mạch suất hiện dòng điện
cảm ứng thì có suất điện động cảm
ứng. Vậy trong mạch xuất hiện dòng
điện tự cảm thì trong mạch cũng
xuất hiện suất điện động.
- Tương tự như suất điện động cảm
ứng. Các em hãy rút ra biểu thức của
suất điện động tự cảm?
- Định nghĩa suất điện động tự cảm.
- Ở TN 2 khi ngắt K đèn sáng bừng
lên mới tắt. Chứng tỏ trong ống tồn
tại 1 năng lượng. Năng lượng này
được gọi là năng lượng từ trường.
- Năng lượng này tích lũy khi dòng
điện qua ống dây.
- Người ta chứng minh được biểu
thức của nó có dạng ntn?
- Các em hãy cho biết một số ứng
dụng của hiện tượng tự cảm trong
thực tế?
- TN1: Mục đích: khảo sát dòng
điện qua mạch khi có ống dây.
+ Dụng cụ như hình 25.2.
+ Lắp đúng mạch điện rồi đóng
khóa K, điều chỉnh biến trở cho 2
đèn sáng như nhau.
+ Sau đó đóng K lại quan sát tốc
độ sáng lên của 2 đèn. Nhận xét.
+ Kết quả là đèn 1 sáng trước, đèn
2 sau 1 lúc mới sáng.
- Chứng tỏ dòng điện qua nhánh 2
không tăng nhanh đột ngột mà là
tăng từ từ. Vì ống dây đã sinh ra
sđđ cảm ứng chống lại nguyên
nhân sinh ra nó
TN2: Tương tự như TN1 nhưng ta
khảo sát khi ngắt mạch.
+ KQ: Khi ngắt khóa K đèn không
tắt ngay mà sáng lóe lên rồi mới
tắt.
- Khi ngắt K dòng điện qua ống
dây giảm đột ngột về 0. HT tự cảm
trong ống xuất hiện, có tác dụng
chống lại sự giảm đó. Sinh ra dòng
điện cảm ứng cùng chiều với dòng
điện i
L
ban đầu.
Hoạt động 3: Suất điện động tự
cảm.
- Suất điện động đó gọi là suất điện
động tự cảm.
- Biểu thức:
tc
i
e L
t
∆
= −
∆
chỉ xét độ
lớn thì
tc
i
e L
t
∆
=
∆
- Phát biểu: Suất điện động tự cảm
có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên
của cường độ dòng điện trong
mạch.
Năng lượng từ trường của ống dây
2
1
2
W Li=
- Nêu một vài ví dụ.
SGK
III. Suất điện động tự cảm.
1. Suất điện động tự cảm
- Biểu thức:
tc
i
e L
t
∆
= −
∆
chỉ xét độ
lớn thì
tc
i
e L
t
∆
=
∆
- Phát biểu: Suất điện động tự cảm
có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên
của cường độ dòng điện trong
mạch.
2. Năng lượng từ trường của ống
dây tự cảm.
2
1
2
W Li=
IV. Ứng dụng
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà là các BT trong SGK, SBT
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy:
84
Tiết 49 BÀI TẬP
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Ôn lại kiến thức về suất điện động cảm ứng và tự cảm.
b. Về kĩ năng
Vận dụng để giả các bài toán có liên quan
II. Chuẩn bị.
GV: Một số BT ngoài SGK…
HS: Ôn lại kiến thức cũ và làm BT trước ở nhà
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Phát biểu định nghĩa và viết biểu
thức của suất điện động cảm ứng?
Nêu vài ví dụ của hiện tượng cảm
ứng điện từ.
- Trong những trường hợp nào thì có
hiện tượng tự cảm?
- Phát biểu định nghĩa từ thông
riêng, độ tự cảm của một mạch kín?
- Độ lớn của suất điện động tự cảm
phụ thuộc vào những đại lượng nào?
- Năng lượng từ trường của ống dây
được tính ntn?
- Các em đọc đè bài số 4 trang 152
SGK.
- Tóm tắt rồi tiến hành giải.
- Chúng ta chỉ cần áp dụng công
thức tính suất điện động cảm ứng
theo cường độ dòng điện và điện trở.
- Sau đó áp dụng biểu thức suất điện
động cảm ứng đã học trong bài để
tìm ra tỉ số
B
t
∆
∆
đó chính là tốc độ
biến thiên của từ trường theo thời
gian.
- Các em đọc đề bài 6 trang 157
SGK
- Bài này rất dễ chỉ cần áp dụng
công thức tính độ tự cảm của ống
dây là chúng ta có thể làm được.
- Chú ý phải đổi đúng đơn vị của các
đại lượng theo hệ SI.
- Nếu còn thời gian cho hs làm thêm
một số bài nâng câo ngoài SGK.
Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức có
liên quan.
- Nhớ lại kiến thức cũ để trả lời các
câu hỏi của gv.
Hoạt động 2: Giải một số bài
toán.
- Đọc đề, Tóm tắt.
10 ; 2 ; 5 ;a cm i A r= = = Ω
?
B
t
∆
=
∆
- Ta có:
. 10
c
e i r V= =
Mặt khác:
c
B
e S
t t
∆Φ ∆
= =
∆ ∆
Suy ra:
3
10
.
c c
e e
B
T
t S a a
∆
= = =
∆
Đọc đề; Tóm tắt
0,5 ; 1000 òng; 20l m N v R cm
= = =
Áp dụng công thức tính độ tự cảm
của ống dây:
2
7
2
7 2
4 10
4 10
N
L S
l
N
L R
l
π
π π
−
−
=
=
( )
( )
2
3
2
2 7 1
2
10
4 10 10
0,5
7,9.10
L
L H
π
− −
−
=
=
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò
- Về nhà làm thêm một số bài toán có dạng tương tự
IV. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày kiểm:
85
Tiết 50 KIỂM TRA
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
Ôn lại toàn bộ kiến thức của phần từ trường và cảm ứng điện từ
b. Về kĩ năng
Vận dụng để giải thích các hiện tượng trong thực tế và giải các bài toán định lượng có
liên quan của cả 2 chương.
c. Thái độ
Rèn thái độ trung thực trong khi làm bài.
II. Chuẩn bị.
GV: Làm đề, đáp án
HS: Ôn lại toàn bộ các bài từ bài 19 – 25.
III. Nội dung.
A. Trắc nghiệm. (5 điểm)
Câu 1: Một đoạn dòng điện nằm song song với đường sức từ và có chiều ngược với chiều
đường sức từ. Gọi F là lực tác dụng lên đoạn dòng điện đó thì:
A.
0F
≠
B.
0F
=
C. còn tùy thuộc chiều dài của đoạn dòng điện D. Cả 3 đều sai.
Câu 2: Sau khi bắn một electron có vận tốc
v
r
vào trong từ trường đều theo phương vuông
góc với đường sức từ thì electron sẽ chuyển động
A. đều. B. nhanh dần.
C. chậm dần. D. lúc đầu nhanh dần sau đó chậm dần.
Câu 3: Khi dịch chuyển điểm quan sát ra xa dòng điện thẳng gấp 2 lần, đồng thời tăng cường
độ dòng điện lên hai lần thì cảm ứng từ tại điểm quan sát
A. tăng lên 2 lần. B. giảm đi 2 lần
C. không thay đổi. D. Cả 3 đều sai.
Câu 4: Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ I = 10A, người ta đo được cảm ứng từ
6
31,4.10B T
−
=
. Đường kính của dòng điện tròn là
A. 40cm B. 10cm C. 2cm D. 1cm
Câu 5: Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ
5
250.10B T
−
=
bên trong một ống dây.
Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây là I = 2A ống dây dài 50cm. Số dòng dây quấn trên
ống dây là
A. 7490 vòng B. 4790 vòng C. 479 vòng D. 497 vòng
Câu 6: Một hạt mang điện tích
19
3,2.10q C
−
=
bay vào trong từ trường đều có cảm ứng từ
0,5B T=
hợp với hướng của từ trường một góc
0
30
α
=
. Lực lorentz tác dụng lên hạt có độ
lớn
14
8.10f N
−
=
. Vận tốc của hạt khi bắt đầu chuyển động trong từ trường là
A.
7
10 /m s
B.
6
5.10 /m s
C.
6
0,5.10 /m s
D.
6
10 /m s
Câu 7: Một khung dây phẳng đặt trong từ trường đều
2
5.10B T
−
=
. Mặt phẳng khung dây
hợp với
B
ur
một góc
0
30
. Khung dây giới hạn bởi diện tích
2
12S cm=
. Từ thông qua diện tích
S là
A.
5
0,3.10 Wb
−
B.
5
3.10 Wb
−
C.
5
0,3 3.10 Wb
−
D.
5
3 3.10 Wb
−
Câu 8: Dòng điện Phu-cô. Chọn cân phát biểu không đúng
86
A. gây hiệu ứng tỏa nhiệt
B. trong động cơ điện chống lại sự quay của động cơ làm giảm công suất của động cơ.
C. trong công tơ điện có tác dụng làm cho đĩa ngừng quay nhanh chóng khi ngắt động cơ
điện.
D. là dòng điện có hại.
Câu 9: Khi dòng điện một chiều, không đổi chạy trong cuộn dây sơ cấp của máy biến áp thì
trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện nào dưới đây?
A. Dòng điện một chiều không đổi. B. Dòng điện một chiều biến đổi.
C. Dòng điện xoay chiều. D. Không có dòng điện nào cả.
Câu 10: Một ống dây chiều dài 50cm, tiết diện ngang của ống là 10cm
2
, trên ống day người
ta quấn 100 vòng. Hệ số tự cảm của ống dây là
A.
5
2,5.10 H
−
B.
6
2,5.10 H
−
C.
5
12,5.10 H
−
D.
4
12,5.10 H
−
B. Tự luận (5 điểm)
Bài 1: Cho 2 dòng điện cùng chiều có cường độ
1 2
2 ; 3I A I A= =
chạy trong hai dây dẫn
thẳng dài vô hạn, đồng phẳng đặt tại hai điểm A và C cách nhau 10cm trong không khí.
a. Xác định vectơ cảm ứng từ tại điểm M cách A một khoảng 8cm và cách C một khoảng
2cm.
b. Tìm quỹ tích những điểm tại đó
0B =
ur r
.
Bài 2: Ống dây hình trụ có lõi chân không, chiều dài l = 20cm, có 1000 vòng dây, bán kính
vòng dây là R = 20cm.
a. Dòng điện qua cuộn dây tăng đều từ 2 – 6A trong 1s, tính suất điện động tự cảm xuất
hiện trong ống dây.
b. Khi cường độ dòng điện qua ống đạt giá trị I = 6A thì năng lượng tích lũy trong ống dây
bằng bao nhiêu?
IV. Đáp án
A. Trắc nghiệm Mỗi câu trả lời đúng học sinh đạt 0,5 điểm.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A C A D D B D D A
B. Tự luận
Bài 1:
a. Vectơ cảm ứng từ
M
B
ur
do I
1
; I
2
gây ra tại M
Độ lớn cảm ứng từ
1 2
;B B
do I
1
; I
2
gây ra tại M (0,5 điểm)
7 7 5
1
1
2
2 1
2.10 2.10 10
8.10 2
I
B T
AM
− − −
−
= = =
(0,5 điểm)
7 7 5
2
2
2
3
2.10 2.10 3.10
2.10
I
B T
CM
− − −
−
= = =
(0,5 điểm)
Áp dụng nguyên lý chồng chất
1 2
B B B= +
ur ur ur
Từ hình vẽ ta thấy
1 2
B B
ur ur
[Z
nên:
5
2 1
2,5.10B B B T
−
= − =
; Phương chiều của
B
ur
như hình vẽ
(0,5 điểm)
b. Quỹ tích những điểm tại đó
0B =
ur r
Để
0B =
ur r
thì
' '
1 2
B B →
ur ur
[Z
' '
' '
1 2
1 2
B B B B= − → =
ur ur
. Đây là 2 dòng điện cùng chều nên những
điểm cần tìm phải ở trong khoảng AC.
Gọi x là khoảng cách từ A đến N
10 – x là khoảng cách từ N đến C
Độ lớn cảm ứng từ
' '
1 2
;B B
do I
1
; I
2
gây ra tại N
' 7 7
1 1
1
2.10 2.10
I I
B
AN x
− −
= =
87
I
1
A
I
2
C
M
(0,5 điểm)
' 7 7
2 2
2
2.10 2.10
10
I I
B
CN x
− −
= =
−
Suy ra:
7 7
1 2
2.10 2.10
10
I I
x x
− −
=
−
2 3
20 2 3 5 20 4
10
x x x x
x x
= ↔ − = ↔ = → =
−
Vậy quỹ tích những điểm cách A = 4cm và cách C = 6cm thì cảm ứng từ tại đó = 0.
Bài 2:
a. Suất điện động tự cảm
Ta có:
tc
i
e L
t
∆
=
∆
Độ tự cảm của ống dây là
( )
( )
2 2 2
7 7 2 2 7 2
2
3
2
2 7 1 1
1
4 10 4 10 4 10
10
4 10 2.10 8.10 0,8
2.10
N N N
L S R R
l l l
L H
π π π π
π
− − −
− − −
−
= = =
= = =
(1 điểm)
Suy ra:
4
0,8. 3,2
1
tc
i
e L V
t
∆
= = =
∆
(0,5 điểm)
b. Năng lượng từ trường
2 2
1 0,8
W= 6 14,4
2 2
Li J= =
(0,5 điểm)
V. Rút kinh nghiệm.
Ngày soạn: Ngày dạy: Chương 6: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tiết 51 Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
88
(0,5 điểm)
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức
- Phát biểu được khái niệm khúc xạ ánh sáng
- Phát biểu được nội dung định luật khúc xạ ánh sáng
- Nêu được khái niệm chiết suất tuyệt đối và cách tính chiết suất tỷ đối theo chiết suất tuyệy đối
- Phát biểu được nội dung về sự truyền thẳng ánh sáng
b. Về kĩ năng
- Vẽ đường truyền tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
- Giải các bài toán liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng
II. Chuẩn bị.
GV: Thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
HS: Ôn lại kiến thức đã học ở THCS
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định lớp
2. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
- Giới thiệu chung về phần quang
học và giới thiệu cụ thể về chương
6.
- Giới thiệu về 2 nhà Bác học Snell
và Descartes.
- Các em nhớ lại kiến thức đã học ở
lớp 9 và kết hợp với SGK. Hãy cho
biết hiện tượng khúc xạ là gì?
- Vẽ hình phân tích hiện tượng khúc
xạ, nêu tên gọi của từng thành phần
trong hình vẽ.
- Từ đó các em hãy phát biểu thành
định luật khúc xạ ánh sáng?
- Theo định luật khúc xạ thì tỉ số
giữa sin góc tới (sini) và sin góc
khúc xạ (sinr) luôn không đổi. Vậy
trong môi trường nhất định thì số
không đổi đó được xác định như thế
nào?
- Trong hiện tượng khúc xạ tỉ số
không đổi
sin
sinr
i
được gọi là chiết
suất tỉ đối n
21
của môi trường 2 đối
với môi trường 1
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống
học tập.
- Nhận thức các vấn đề mới của
chương trình và các vấn đề của
chương 6.
Hoạt động 2: Hiện tượng khúc xạ
ánh sáng.
- Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng
lệch phương (gãy) của các tia sáng
khi truyền xiên góc qua mặt phân
cách giữa 2 môi trường trong suốt
khác nhau.
Tên gọi:
+ SI: tia tới; I: điểm tới
+ NN’: pháp tuyến với mặt phân
cách tại I
+ IR: tia khúc xạ
+ i: góc tới; r: góc khúc xạ.
-
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng
tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến)
và ở phía bên kia pháp tuyến so với
tia tới.
- Với 2 môi trường trong suốt nhất
định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và
sin góc khúc xạ (sinr) luôn không
đổi.
sin
onst
sinr
i
c=
Hoạt động 3: Chiết suất của môi
trường.
Biểu thức:
21
sin
sinr
i
n=
- Các trường hợp của n
21
+ Nếu
21
1n >
thì i > r: tia khúc xạ
bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta
nói môi trường 2 chiết quang hơn
môi trường 1.
+ Nếu
21
1n <
thì i < r: tia khúc xạ
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng
lệch phương (gãy) của các tia sáng
khi truyền xiên góc qua mặt phân
cách giữa 2 môi trường trong suốt
khác nhau.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng.
Tên gọi:
+ SI: tia tới; I: điểm tới
+ NN’: pháp tuyến với mặt phân
cách tại I
+ IR: tia khúc xạ
+ i: góc tới; r: góc khúc xạ.
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng
tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến)
và ở phía bên kia pháp tuyến so với
tia tới.
- Với 2 môi trường trong suốt nhất
định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và
sin góc khúc xạ (sinr) luôn không
đổi.
sin
onst
sinr
i
c
=
II. Chiết suất của môi trường.
1. Chiết suất tỉ đối.
21
sin
sinr
i
n
=
gọi là chiết suất tỉ đối
của môi trường (2) đối với môi
trường (1)
- Các trường hợp của n
21
+ Nếu
21
1n >
thì i > r: tia khúc xạ
bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta
nói môi trường 2 chiết quang hơn
môi trường 1.
+ Nếu
21
1n <
thì i < r: tia khúc xạ
bị lệch ra xa pháp tuyến hơn. Ta
nói môi trường 2 chiết quang kém
89
1
2
S
R
I
N’
N
i
r