Giáo án vật lý -Chủ đề 3 : tác dụng của từ trường đều lên khung dây có dòng điện

Chủ đề 3 : TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG ĐỀU LÊN KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ỨNG DỤNG CỦA LỰC LO-REN-XƠ (3 tiết) Tiết 10. TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG ĐỀU LÊN KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ  B tại một điểm trong từ trường. Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nhắc lại đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Giới thiệu véc tơ phần tử dòng điện I  l . Nhắc lại đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Ghi nhận khái niệm. 1. Định luật Laplace - Ampere Lực từ  F do một từ trường đều có cảm ứng từ  B tác dụng lên một đoạn dây có độ dài l có dòng điện có cường độ I chạy qua: + Đặt tại trung điểm của đoạn Giới thiệu công thức tính lực từ  F = [I  l ,  B ]. Ghi nhận công thức. Cho biết khi nào  F =  0 dây; + có phương vuông góc với  B và đoạn dây dẫn l; + Có chiều tuân theo quy tắc bàn tai trái; + Có độ lớn F = BIlsin. Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu tác dụng của từ trường đều lên một khung dây dẫn mang dòng điện. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình 3.2. Yêu cầu học sinh xác định lực từ tác dụng lên các cạnh NP và QM. Yêu cầu học sinh Vẽ hình. Xác định lực từ tác dụng lên các cạnh NP và QM. Xác định lực từ tác 2. Tác dụng của từ trường đều lên một khung dây dẫn mang dòng điện + Lực từ tác dụng lên các cạnh NP và QM bằng  0 vì các cạnh này song song với cảm ứng từ  B . + Lực từ tác dụng lên các cạnh xác định lực từ tác dụng lên các cạnh MN và PQ. Giới thiệu ngẫu lực từ. Yêu cầu học sinh rút ra kết luận. Yêu cầu học sinh cho biết khung dây quay đến vị trí nào thì thôi quay. Giới thiệu ứng dụng chuyển động của khung dây trong từ trường đều để làm điện kế khung quay. dụng lên các cạnh MN và PQ. Ghi nhận khái niệm. Nhận xét về sự quay của khung dây có dòng điện khi đặt trong từ trường đều. Ghi nhận ứng dụng. MN và PQ là  F = I[  MN ,  B ]  'F = I[  PQ ,  B ] Hai lực này đều vuông góc với mặt phẵng khung dây và cùng độ lớn F = F’ = B.I.MN, chúng tạo thành một ngẫu lực có mômen M = B.I.MN.NP = B.I.S Vậy khi một khung dây dẫn không bị biến dạng, có dòng điện chạy qua tạo thành một mạch kín được đặt trong một từ trường đều, thì từ trường đó tác dụng lên khung dây một ngẫu lực từ. Nếu khung dây tự do thì ngẫu lực từ làm cho khung dây quay đến vị trí sao cho mặt phẵng của khung dây vuông góc với các đường sức từ. Hoạt động 4 (10 phút) : Giải bài tập ví dụ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình 3.4. Yêu cầu học sinh xác định các lực tác dụng lên các cạnh của khung dây. Yêu cầu học sinh tính mômen của ngẫu lực. Vẽ hình. Xác định các lực tác dụng lên các cạnh AE và CD. Xác định các lực tác dụng lên các cạnh AC và DE Tính mômen của ngẫu lực. 3. Bài tập ví dụ Lực từ tác dụng lên các cạnh AE và CD bằng  0 , bì các cạnh này song song với cảm ứng từ  B . Hai lực từ tác dụng lên các cạnh AC và DE đặt vào trung điểm của hai cạnh này, cùng vuông góc với mặt phẵng ACDE, ngược chiều nhau và có độ lớn: F = F’ = B.I.AC = 2.10-2.5.6.10- 2 = 6.10-3(N). Hai lực này tạo thành một ngẫu lực có mômen: M = F.AE = 6.10-3.5.10-2 = 3.10-4(Nm) Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã hoc. Yêu cầu học sinh về nhà giải các câu hỏi và bài tập trang 41 và 42. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY