Tài liệu Giáo án vật lí 11 tiết 40

Trường THPT Phạm Phú Thứ
Ngày soạn: 04/01/2010
Người soạn: Nguyễn Quốc Trưởng
Tiết: 40.
Bài 21:
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN
CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: - Phát biểu được cách xác định phương, chiều và viết được công thức tính cảm ứng từ B của:
+ Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài (được gọi là dài vô hạn) tại một điểm bất kì;
+ Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn tại tâm của nó.
+ Dòng điện chạy trong ống dây hình trụ dài tại một điểm bên trong lòng ống dây.
2. Kĩ năng: - Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập đơn giản.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Nếu có điều kiện nên chuẩn bị trước các thí nghiệm về từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định
hướng của cảm ứng từ.
Học sinh: Ôn lại bài 19,20 đặc biệt chú ý đến quan hệ giữa chiều dòng điện và chiều cảm ứng từ (chiều đường
sức từ).
III. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC.
1. Ổn định và kiểm tra sĩ số lớp. (1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ học sinh. (5 phút)
Câu hỏi: - Phát biểu định nghĩa từ trường đều? Lấy ví dụ minh họa?
- Nêu các đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường đều.
- Nêu các đặc điểm của vectơ cảm ứng từ
B
3. Tiến trình dạy bài mới:
Thời gian Hoạt động của GV-HS Nội dung trọng tâm
10 phút
Hoạt động 1: Từ trường của dòng điện chạy
trong dây dẫn thẳng dài.
GV có thể làm thí nghiệm để xác định từ phổ

của dòng điện thẳng dài để minh họa đường sức
từ của dòng điện thẳng.
HS quan sát GV tiến hành thí nghiệm rút ra các
nhận xét cần thiết.
GV nhấn mạnh để HS sử dụng quy tắc bàn nắm
tay phải để xác định chiều của cảm ứng từ
B
HS rút ra các đặc điểm của vectơ cảm ứng từ
B

tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r.
GV lấy ví dụ minh họa.
I Từ trường của dòng điện chạy trong dây
dẫn thẳng dài.
Vectơ cảm ứng từ
B
tại điểm M có đặc điểm:
⊥
B
dây dẫn.
⊥
B
bán kính.
Có chiều được xác định theo quy tắc nắm tay
phải.
Độ lớn:
r
I
10.2B
7

−
=
I (A); r (m); B (T)
VD: I = 10A; r = 0,1m.
T10.2
r
I
10.2B
57
−−
==
8 phút
Hoạt động 2: Từ trường của dòng điện chạy
trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.
GV có thể cho HS quan sát từ phổ của dòng điện
tròn từ hình vẽ phóng to chuẩn bị trước. Sau đó
cho HS rút ra nhận xét về dạng của đường sức từ
tại tâm O của vòng dây. Yêu cầu HS nhắc lại
quy tắc vào Nam ra Bắc để xác định chiều của
đường sức từ.
II. Từ trường của dòng điện chạy trong dây
dẫn uốn thành vòng tròn.
Cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây được xác
định theo công thức:
R
I
10.2B
7
−
π=

R là bán kính vòng dây. Nếu khung dây tròn tạo
bởi N vòng dây sít nhau:
R
I
N10.2B
7
−
π=
Hoạt động 3: Từ trường của dòng điện chạy
trong ống dây dẫn hình trụ.
GV giới thiệu cho HS thấy cấu tạo của ống dây
có dòng điện chạy qua.
GV yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu các đặc
điểm của từ trường của ống dây dẫn có dòng
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống
dây dẫn hình trụ.
Cảm ứng từ trong lòng ống dây là đều được xác
định theo công thức:
I
l
N
10.4B
7
−
π=
8 phút điện chạy qua.
GV nhấn mạnh cho HS thấy rằng từ trường
trong lòng ống dây là từ trường đều.
GV yêu cầu HS nhắc lại quy tắc bàn tay phải.
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu C2.

Cá nhân HS hoàn thành yêu cầu C2.
N: Tổng số vòng dây, l là độ dài hình trụ.
l
N
n
=
là số vòng dây quấn trên một đơn vị dài
của lõi.
nI10.4B
7
−
π=
Chiều của các đường sức từ của ống dây dẫn
hình trụ được xác định theo quy tắc nắm tay
phải.
9 phút
Hoạt động 4: Từ trường của nhiều dòng điện.
GV giải thích nguyên lí chồng chất từ trường để
HS ghi nhớ. GV cho HS thấy được sự tương tự
hình thức giữa điện trường và từ trường.
GV có thể cho HS làm bài tập ví dụ trong SGK
để HS vận dụng nguyên lí chồng chất từ từ
trường.
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu C3.
IV. Từ trường của nhiều dòng điện.
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng
điện gây ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do
từng dòng điện gây ra tại điểm đó.
n21M
B...BBB

+++=
4 phút
Hoạt động 5. Củng cố.
GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm học sinh
cần nắm:
- Từ trường của dòng điện thẳng dài.
- Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn
uốn thành vòng tròn.
- Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây
dẫn hình trụ.
- Nguyên lí chồng chất từ trường.
Yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trong SGK
và các bài tập tương tự trong sách BT.
IV. RÚT KINH NGHIỆM.