Kế hoạch bài dạy Vật lí 11 - Bài: Từ trường - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

Nội dung text: Kế hoạch bài dạy Vật lí 11 - Bài: Từ trường - Trường THPT Bùi Hữu Nghĩa

1. TRƯỜNG THPT BÙI HỮU NGHĨA TỔ VẬT LÝ – KTCÔNG NGHỆ NỘI DUNG TRỌNG TÂM VL11 TỪ TRƯỜNG 1. Nam châm - Loại vật liệu có thể hút được sắt vụn gọi là nam châm. - Mỗi nam châm có hai cực: Cực Bắc (kí hiệu là N) và cực Nam (kí hiệu là S). - Các cực cùng tên của nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Lực tương tác giữa các nam châm gọi là lực từ và các nam châm có từ tính. 2. Từ tính của dây dẫn có dòng điện - Dòng điện tác dụng lực từ lên nam châm. - Nam châm tác dụng lực từ lên dòng điện. - Hai dòng điện tương tác từ lên nhau. - Hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều thì hút nhau. - Hai dây dẫn mang dòng điện ngược chiều thì đẩy nhau. - Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ. - Dòng điện và nam châm có từ tính. 3. Từ trường a) Định nghĩa Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó. b) Hướng của từ trường - Từ trường định hướng cho các nam châm nhỏ. - Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó. 4. Đường sức từ a) Định nghĩa Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó. Quy ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó. b) Các ví dụ về đường sức từ - Dòng điện thẳng rất dài + Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.
2. + Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ. - Dòng điện tròn + Quy ước mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ còn mặt Bắc thì ngược lại. + Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy. c) Các tính chất của đường sức từ - Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức. - Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. - Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc). - Quy ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chỗ có từ trường mạnh, thưa ở chỗ có từ trường yếu. 5. Từ trường trái đất (giảm tải) GV GIẢNG DẠY VL11 BIÊN SOẠN
3. LỰC TỪ . CẢM ỨNG TỪ - TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIÊT I. LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ 1. Lực từ a) 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. - Từ trường đều có thể được tạo thành giữa hai cực của một nam châm hình chữ U. b) Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn. F= mgtan휃 2. Cảm ứng từ a) Cảm ứng từ Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó. b) Đơn vị cảm ứng từ Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ là tesla (T) c) Vectơ cảm ứng từ Vec tơ cảm ứng từ ⃗ tại một điểm: + Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. + Có độ lớn là d) Biểu thức tổng quát của lực từ Lực từ 퐹 tác dụng lên đoạn dây dẫn l mang dòng điện I đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là ⃗ . + Có điểm đặt tại trung điểm của l .
4. + Có phương vuông góc với 푙 và ⃗ + Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái + Có độ lớn là F = IlBsinα với α là góc tạo bởi ⃗ và 푙 . II. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt 1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài - Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn. - Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 1. - Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một khoảng r: 2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn - Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu, còn các đường khác là những đường cong có chiều dài đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó. - Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải. - Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây bán kính R: Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì: 3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ - Trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau. - Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải. - Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây: Trong đó: N là tổng số vòng dây. l là độ dài hình trụ
5. n là số vòng dây quấn trên một đơn vị độ dài của lõi 4. Từ trường của nhiều dòng điện Nguyên lí chồng chất: 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 ấy. -------------------------------------------- HẾT ------------------------------------------------ Nhóm giáo viên dạy Vật lý 11