Chủ đề vật lý 9 Lực điện từ và ứng dụng

GIÁO ÁN VẬT LÝ 9
TÊN CHỦ ĐỀ: LỰC ĐIỆN TỪ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LỰC ĐIỆN TỪ
Thời lượng dạy học: 2 tiết (từ tiết 30 đến tiết 31)
I. MỤC TIÊU
Sau khi học xong bài này, HS cần đạt:
1. Kiến thức:
- Mơ tả được thí nghiệm chứng tỏ tác dụng của lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dịng
điện chạy qua đặt trong từ trường.
- Phát biểu được quy tắc bàn tay trái về chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có
dịng điện chạy qua đặt trong từ trường đều.
- Phát biểu được quy tắc bàn tay trái về chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dịng
điện chạy qua đặt trong từ trường đều.
- Nêu được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều.
2. Kĩ năng:
- Mắc mạch điện theo sơ đồ, sử dụng các dụng cụ đo và kiểm tra mạch điện.
- Biết cách xác định được chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn thẳng
- Vẽ và xác định chiều đường sức từ của nam châm hình chữ U.
- Vận dụng được quy tắc bàn tay trái để xác định một trong ba yếu tố khi biết hai yếu tố kia.
- Giải thích được nguyên tắc hoạt động (về mặt tác dụng lực và về mặt chuyển hoá năng
lượng) của động cơ điện một chiều.
3. Thái độ:
- HS rèn luyện tính trung thực, cẩn thận, hợp tác nhóm và trao đổi thơng tin với các nhóm
khác.
- Ham hiểu biết, u thích khoa học nói chung và mơn học Vật lý nói riêng. Từ đó có định
hướng đúng đắn trong học tập.
- HS biết liên hệ kiến thức bài học vào thực tiễn để tìm hiểu cuộc sống xung quanh.
4. Định hướng phát triển năng lực:
- Năng lực chung: Năng lực giao tiếp và hợp tác; tự học; sáng tạo, giải quyết vấn đề. Năng
lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống, năng lực quan sát.
- Năng lực chuyên biệt
- Năng lực về sử dụng kiến thức: K1; K4

- Năng lực về phương pháp: P2; P4; P6; P8
- Năng lực trao đổi thông tin: X4; X5; X8
II. MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC ĐƯỢC HÌNH THÀNH
Nội dung/chủ
Nhận biết
Thơng hiểu
Vận dụng
Vận dụng cao
đề/chuẩn
Lực của từ
- Mô tả được - Biết và nắm - Hiểu được khi
trường tác dụng thí
nghiệm được chiều của nào có lực điện
1


lên dây dẫn có
dịng điện

chứng tỏ tác lực điện từ phụ
dụng của lực thuộc vào những
điện từ lên đoạn yếu tố nào?
dây dẫn thẳng có
dịng điện chạy
qua đặt trong từ
trường.

từ tác dụng lên
đoạn dây dẫn
thẳng có dịng

điện chạy qua
đặt trong từ
trường.

- Phát
biểu - Hiểu được
được quy tắc bàn cách sử dụng quy
tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay tay trái.
trong các trường
trái
hợp cụ thể

Động cơ điện
một chiều

- Vận
dụng
được quy tắc bàn
trái để xác định
một trong ba yếu
tố khi biết hai
yếu tố còn lại.
- Nêu được cấu - Hiểu được - Ứng dụng của
tạo của động cơ nguyên tắc hoạt lực điện từ trong
điện một chiều
động của động các loại động cơ
cơ điện một
chiều

III. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Nhận biết:
Câu 1: Từ trường tác dụng lực từ lên nam châm đặt trong nó, vậy từ trường có tác dụng lực
lên dịng điện đặt trong nó khơng? [NB1]
Câu 2: Để kiểm tra tác dụng của từ trường lên dòng điện em cần yếu tố nào? Dựa trên các
yếu tố đó em cần những dụng cụ gì? [NB2]
2. Thơng hiểu:
Câu 1: Giả sử nếu có lực do từ trường tác dụng lên dây dẫn có dịng điện chạy qua thì đặc
điểm của lực đó như thế nào? ( khơng xét đến độ lớn của lực) [TH1]
Câu 2: Theo em chiều của lực này có thể thay đổi khơng? Nếu có thay đổi thì chiều của lực
phụ thuộc vào các yếu tố nào? [TH2]
3. Vận dụng
Câu 1: Em hãy xây dựng phương án kiểm tra và bố trí thí nghiệm để kiểm tra dự đoán trên?
[VD1]
Câu 2: Đề xuất phương án và tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc của các yếu tố
đó? [VD2]
Câu 3: Kết quả thu được từ thí nghiệm là gì? Em rút ra được kết luận gì qua hoạt động trên?
[VD3]
4. Vận dụng cao
Câu 1: Theo em lực điện từ có cần thiết trong đời sống thực tế không? [VDC1]

2


Câu 2: Hiện nay, Việt Nam đã và đang ứng dụng khoa học kĩ thuật liên quan đến lực điện từ
như thế nào? Em mong muốn sự thay đổi như thế nào của Việt Nam ở lĩnh vực này trong
những năm tới đây? [VDC1]
IV. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHỦ ĐỀ
Hình thức
tổ chức dạy

học

Thời
lượng

Lực của từ trường
tác dụng lên dây
dẫn có dịng điện

Nhóm

15
phút

Chiều của lực điện
từ

Cá nhân

15
phút

Quy tắc bàn tay
trái

Nhóm

10
phút

Nội dung

Động cơ điện một
chiều

45
phút

Thời
điểm

Thiết bị DH, Học liệu

Ghi chú

Bộ đồ thí nghiệm điện:
Tiết 1 nguồn điện, dây đồng dài
có lớp cách điện, nam
châm chữ U, công tắc,
giá treo, dây dẫn, dây
Tiết 1
chỉ….
……….
Máy chiếu, giấy màu
Tiết 1
Cuộn dây đồng có vỏ bọc
Tiết 2 cách điện, nam châm
tròn, pin con thỏ

V. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1. Khởi động/mở bài (5 phút)
1. Mục tiêu:
- HS biết được mối liên hệ giữa bài học và các hiện tượng ngoài đời sống, tạo tính tị mị và
tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.
2. Nhiệm vụ học tập của học sinh:.
- Lắng nghe và dự đoán kết quả hiện tượng xảy ra.
3. Cách thức tiến hành hoạt động:
Nội dung
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
Lực từ
- GV nêu tình huống vào bài - HS dự đốn :
- Dịng điện
Từ mới:
Từ trường của dòng điện đã
trường
? [NB1]
tác dụng lực từ lên kim nam
Lực điện từ
? Nếu có thì hiện tượng đó có châm đặt gần nó
ứng dụng gì trong đời sống và Vậy từ trường cũng ( không)
kĩ thuật?
tác dụng lực lên dây có dịng
điện đặt trong nó.
Hoạt động 2. Hình thành kiến thức mới (60 phút)
1. Mục tiêu

3

- Mơ tả được thí nghiệm chứng tỏ tác dụng của lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng
điện chạy qua đặt trong từ trường.
- Phát biểu được quy tắc bàn tay trái về chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có
dịng điện chạy qua đặt trong từ trường đều.
- Nêu được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều.
2. Nhiệm vụ học tập của học sinh:
- Thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra xem từ trường có tác dụng lực lên dịng điện đặt
trong nó hay khơng?
- Dự đốn xem chiều lực điện từ có thể phụ thuộc vào những yếu tố nào? Làm thế nào để
khảo sát sự phụ thuộc của lực điện từ vào mỗi yếu tố?
- Quan sát mơ hình động cơ điện đơn giản, mô tả cấu tạo cũng như nguyên tắc hoạt động của
nó?
3. Cách thức tiến hành hoạt động:
Nội dung
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
ND1: Lực điện từ (15 phút)
Bước 1. Giao nhiệm vụ:
- Giáo viên phân nhóm
- Học sinh phân nhóm.
- Đưa các dụng cụ thí nghiệm.
- Các nhóm quan sát và lắng
- Tìm hiểu tác dụng của từ
- Yêu cầu học sinh thiết kế nghe yêu cầu của giáo viên.
trường lên dây dẫn có dịng
phương án thí nghiệm để kiểm
điện đặt trong từ trường.
tra từ trường có tác dụng lên
dịng điện đặt trong nó hay
khơng?

- u cầu HS quan sát và trả lời
các câu hỏi:
1. Khi K mở, hiện tượng gì đã
xảy ra với đoạn dây dẫn?
2. Khi K đóng, quan sát hiện
tượng xảy ra? Hiện tượng đó
chứng tỏ điều gì?
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ - Giáo viên yêu cầu các nhóm - Các nhóm nhận thiết bị, tiến
được giao:
thực hiện và trả lời các câu hỏi hành quan sát, thảo luận.
- Các nhóm thực hiện, viết
- Thiết kế thí nghiệm kiểm tra
câu trả lời ra bảng phụ mà
giáo viên yêu cầu
- Thiết kế được phương án thí
nghiệm
+ Treo khung dây dẫn sao cho
đoạn dây AB nằm trong từ
trường của nam châm chữ U
+ Hai đầu của thanh AB nối
với nguồn điện.
- Trả lời câu hỏi của GV
4


Bước 3. Báo cáo kết quả và
thảo luận:
- Các nhóm báo cáo kết quả
về tác dụng của từ trường lên
dây dẫn có dịng điện đặt

trong từ trường
Bước 4. Đánh giá kết quả:

+ K mở: …..
+ K đóng: ……
=> Rút ra nhận xét:….
- Giáo viên thông báo hết thời - Các nhóm báo cáo.
gian, và yêu cầu các nhóm báo
cáo
- Giáo viên yêu cầu các nhóm - Các nhóm nhận xét, thảo
nhận xét lẫn nhau, thảo luận.
luận.

- Giáo viên đánh giá, góp ý,
nhận xét q trình làm việc các
nhóm.
- Đưa ra thống nhât chung.
- Từ trường tác dụng lực lên
đoạn dây có dịng điện chạy
qua đặt trong từ trường.
- Lực điện từ: Fđt
* Lưu ý:
- Khi dòng điện đặt song song
với đường sức từ không xuất
hiện lực điện từ tác dụng lên
dây dẫn.
ND2: Chiều của lực điện từ (15 phút)
Bước 1. Giao nhiệm vụ:
- Giáo viên phân nhóm
- Đưa các dụng cụ thí nghiệm.

- u cầu học sinh đưa ra dự
đốn xem chiều lực điện từ có
thể phụ thuộc vào các yếu tố
nào? làm thế nào để khảo sát sự
phụ thuộc của lực điện từ vào
mỗi yếu tố dự đoán?
- Từ TN đã bố trí, yêu cầu HS
quan sát và trả lời các câu hỏi:
1. Khi đổi chiều dòng điện,
quan sát chiều của lực điện từ
tác dụng lên dây AB?
2. Khi đổi chiều đường sức từ,
quan sát chiều của lực điện từ
tác dụng lên dây AB?
3. Đồng thời thay đổi cả chiều
dịng điện và chiều củ đường
sức từ, dự đốn hiện tượng xả
5

- Học sinh quan sát và ghi nội
dung vào vở

- Học sinh phân nhóm.
- Các nhóm quan sát và lắng
nghe yêu cầu của giáo viên.


ra với dây dẫn AB?
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ
được giao:

Giáo viên yêu cầu các nhóm
thực hiện và trả lời các câu hỏi

- Các nhóm nhận thiết bị, tiến
hành quan sát, thảo luận.
- Các nhóm thực hiện, viết
câu trả lời ra giấy (hoặc bảng
phụ) mà giáo viên yêu cầu
- Thiết kế được phương án thí
nghiệm
+ Đóng khóa K, quan sát
chiều lực điện từ tác dụng lên
dây dẫn AB.
+ Đổi chiều dòng điện bằng
cách đổi cực của nguồn điện.
+ Đổi chiều đường sức từ
( đảo ngược nam châm)
+ Đồng thời đổi chiều của cả
hai yếu tố.
- Trả lời câu hỏi của GV
=> Rút ra nhận xét:….
Bước 3. Báo cáo kết quả và
- Giáo viên thơng báo hết thời - Các nhóm báo cáo.
thảo luận:
gian, và yêu cầu các nhóm báo
cáo
- Giáo viên yêu cầu các nhóm - Các nhóm nhận xét, thảo
nhận xét lẫn nhau, thảo luận.
luận.

Bước 4. Đánh giá kết quả:
- Giáo viên đánh giá, góp ý, Học sinh quan sát và ghi nội
nhận xét quá trình làm việc các dung vào vở
nhóm.
- Đưa ra thống nhât chung.
+ Chiều của lực điện từ tác
dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào
chiều dòng điện chạy trong dây
dẫn và chiều của đường sức từ.
ND3: Quy tắc bàn tay trái (10 phút)
* Quy tắc bàn tay trái:
- GV cho HS đọc thông tin về - Học sinh đọc thông tin, quan
sát và lắng nghe yêu cầu của
- Đặt bàn tay trái sao cho các quy tắc bàn tay trái.
đường sức từ hướng vào lòng - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi giáo viên.
bàn tay, chiều từ cổ tay đến sau:
ngón tay giữa hướng theo 1. Làm thế nào để xác định - Để xác định được chiều lực
chiều dịng điện thì ngón tay được chiều của lực điện từ khi điện từ ( ngón tay cái) ta cần
biết chiều dịng điện và chiều đặt tay trái sao cho:
cái choãi ra 900 chỉ chiều của
đường sức từ?
+ Chiều đường sức từ: hướng
lực điện từ.
2. Đặt bàn tay trái vào thí vào lịng bàn tay
nghiệm vừa làm để xác định + Chiều dòng điện: từ cổ tay
6


chiều lực điện từ.
ND4: Động cơ điện một chiều (20 phút)

Bước 1. Tìm hiểu cấu tạo
- Giáo viên giới thiệu về động
cơ điện một chiều.
- Yêu cầu HS hãy quan sát mơ
hình động cơ điện một chiều và
chỉ ra cấu tạo của nó.
1. Các bộ phận chính của động
cơ điện một chiều?
2. Bộ phận nào đưng yên? Bộ
phận nào quay?
3. Bộ phận nào đã giúp dây
không bị xoắn khi khung dây
quay liên tục?
Bước 2. Tìm hiểu ngun lí
- u cầu HS hãy biểu diễn lực
hoạt động
điện từ tác dụng lên cạnh AB
và CD trong các trường hợp
( khung dây nằm ngang, nằm
dọc, đổi chiều dòng điện)? Chỉ
rõ các lực này có tác dụng gì
đối với khung dây?
- Giả sử khung dây quay liên
tục thì điều gì xảy ra với các
dây dẫn khi khung dây nối với
nguồn bên ngoài? Và làm thế
nào để thiết bị hoạt động rõ
ràng hơn
Bước 3. Chốt lại nội dung
- Giáo viên nhận xét và chốt lại

chính
ý chính:
Động cơ điện 1 chiều gồm 2 bộ
phận chính là nam châm và
khung dây dẫn có bộ góp điện.
a. Động cơ điện 1 chiều có 2 bộ
phận chính là nam châm tạo ra
từ trường (bộ phận đứng yên)
và khung dây dẫn cho dòng
điện chạy qua (bộ phận quay).
Bộ phận đứng yên được gọi là
stato, bộ phận quay được gọi là
rôto.
b. Khi đặt khung dây dẫn
ABCD trong từ trường và cho
dòng điện chạy qua khung thì
dưới tác dụng của lực điện từ,
7

đến ngón tay.
- Học sinh quan sát và lắng
nghe yêu cầu của giáo viên.
- Trả lời câu hỏi của Gv khi
đã quan sát mơ hình:
+ Có hai bộ phận chính: Nam
châm và cuộn dây
+ Bộ phận đứng yên ( stato):
nam châm
+ Bộ phận quay (roto): khung
dây.

- HS quan sát hình ảnh, vận
dụng quy tắc bàn tay trái để
xác định chiều của lực điện từ
tác dụng lên dây dẫn AB, CD.
- Từ đó xác định tác dụng của
lực đó với khung dây
- Đề xuất phương án làm giảm
ma sát.


khung dây sẽ quay
Hoạt động 3. Luyện tập (10 phút)
1. Mục tiêu:
- Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây dẫn thẳng và khung dây dẫn.
2. Nhiệm vụ học tập của học sinh:.
- Vận dụng và xác định chiều của lực điện từ khi biết hai yếu tố cịn lại. Hoặc xác định một
trong ba yếu tố đó khi biết hai yếu tố còn lại.
3. Cách thức tiến hành hoạt động:
Nội dung
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
- Giáo viên chia nhóm và đưa - HS chia nhóm, hoạt động
ra các yêu cầu cho học sinh
nhóm trả lời các câu hỏi trên
1. Xác định chiều lực điện từ
bảng phụ
2.

Xác định chiều đường sức từ
( cực từ của nam châm)

3.

Xác định chiều dòng điện chạy
trong dây dẫn
Hoạt động 4. Vận dụng (10 phút)
1. Mục tiêu:
- Vận dụng quy tắc bàn tay trái cho đoạn dây dẫn thẳng và khung dây dẫn.
2. Nhiệm vụ học tập của học sinh:
- Vận dụng và xác định chiều của lực điện từ khi biết hai yếu tố còn lại. Hoặc xác định một
trong ba yếu tố đó khi biết hai yếu tố cịn lại.
3. Cách thức tiến hành hoạt động:
Hoạt động giáo viên
Nội dung
Hoạt động học sinh
- GV cho HS luyện tập thông qua trò chơi.
Câu 1: Theo quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng
có dịng điện đặt trong từ trường thì ngón tay giữa hướng theo:
A. Chiều của lực điện từ
C. Chiều của cực Bắc, Nam địa lý
8


B. Chiều của đường sức từ
D. Chiều của dòng điện
→ Đáp án D
Câu 2: Theo quy tắc bàn tay trái thì ngón tay cái chỗi ra chỉ:
1
A. Chiều của lực điện từ
C. Chiều của cực Bắc, Nam địa lý
B. Chiều của đường sức từ

D. Chiều của dòng điện
→ Đáp án A
Câu 3: Đoạn dây dẫn AB có chiều dịng điện chạy từ A đến B đặt trong từ trường của nam
châm như hình vẽ. Lực điện từ có phương vng góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra phía
trước.
1
Fđt B
A. 1 là cực Bắc và 2 là cực Nam
A
B. 1 là cực Nam và 2 là cực Bắc
→ Đáp án B
2
Câu 4: Khi dây dẫn thẳng có dịng điện chạy qua được đặt song song với các đường sức từ thì
lực điện từ có hướng như thế nào?
A. Cùng hướng với dòng điện.
B. Cùng hướng với đường sức từ.

Hoạt động 5. Tìm tịi mở rộng (3 phút)
1. Mục tiêu
- Tìm tịi và mở rộng kiến thức, khái qt lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học
2. Nhiệm vụ học tập của học sinh:.
- Đọc, quan sát và lắng nghe.
3. Cách thức tiến hành hoạt động:
Nội dung
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
? Khi hoạt động cơ điện một - Đọc ghi nhớ và " Có thể
chiều hoạt động, tại các cổ góp em chưa biết"
có hiện tượng gì xảy ra?
- GV giới thiệu:

- Tạo ra các tia lửa điện kèm
theo mùi khét. Các tia lửa điện
này là tác nhân sinh ra khí NO,
NO2 có mùi hắc. Sự hoạt động
của động cơ điện một chiều
cũng ảnh hưởng đến hoạt động
của các thiết bị khác, gây nhiễu
thiết bị vô tuyến truyền hình
gần đó.
- Biện pháp khắc phục: Sử
dụng các động cơ điện xoay
chiều thay thế cho động cơ điện
một chiều.
9


- Tránh mắc chung động cơ
điện một chiều với các thiết bị
thu phát sóng điện từ.
Hoạt động 6. Hướng dẫn về nhà (3 phút)
- Các em hãy tự xây dựng một sơ đồ tư duy hoàn chỉnh cho toàn bộ kiến thức cần ghi nhớ
trong bài học này.
 Làm bài tập 27.1  27.5 SBT
 Tham khảo thêm mục "Có thể em chưa biết"
 Đọc và chuẩn bị trước bài 28: Động cơ điện một chiều
 Mỗi nhóm HS hãy tự thiết kế một mơ hình đơng cơ điện có sử dụng những dụng cụ đơn
giản, dễ làm và nêu được:
 Cấu tạo của động cơ điện
 Nguyên lí làm việc
 Ứng dụng của động cơ điện trong kĩ thuật và đời sống

- GV gợi ý quạt điện mini, khung dây quay....( động cơ điện). Tham khảo các trang web trên
Youtube
/> />
10