, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
CHƯƠNG III: TỪ TRƯỜNG
BÀI 14: TỪ TRƯỜNG
- MỤC TIÊU
- Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Thực hiện thí nghiệm để vẽ được các đường sức từ bằng các dụng cụ đơn giản.
- Nêu được từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm, là một dạng của vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong đó.
- Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủđộng tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi, làm thí nghiệm và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra.
- Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi tìm hiểu về từ trường.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về từ trường; tiến hành thí nghiệm để vẽ được các đường sức từ và nêu được khái niệm từ trường.
Năng lực vật lí:
- Nêu được tương tác từ của nam châm và nam châm, của nam châm với dòng điện và của dòng điện với dòng điện.
- Nêu được khái niệm từ trường.
- Nêu được tính chất cơ bản của từ trường.
- Nêu được đặc điểm của cảm ứng từ.
- Thực hiện được thí nghiệm để quan sát được từ phổ.
- Nêu được hình dạng và chiều của đường sức từ trong một số trường hợp đặc biệt.
- Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.
- THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
- Đối với giáo viên:
- SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh thí nghiệm về tương tác giữa nam châm với kim nam châm, hình ảnh thí nghiệm của Oersted về tương tác giữa dòng điện và kim nam châm, hình ảnh thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện, hình ảnh các mạt sắt phân bố xung quanh nam châm thẳng,…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
- Đối với học sinh:
- HS mỗi nhóm:
+ Dụng cụ thí nghiệm tạo từ phổ: hộp nhựa, nam châm thẳng, nam châm hình chữ U; hộp nhựa, ống dây gắn với hộp nhựa, dây dẫn thẳng, nguồn điện một chiều.
- HS cả lớp:
+ SGK, SBT Vật lí 12.
+ Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
- Mục tiêu: Từ ví dụ thực tiễn trong đời sống, giúp HS bước đầu đưa ra được các ý tưởng về từ trường, tính chất cơ bản của từ trường và biểu diễn từ trường.
- Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, HS phát biểu ý kiến của bản thân để hình dung ra từ trường, tính chất và biểu diễn từ trường, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.
- Sản phẩm học tập: HS nêu được các nội dung về từ trường, phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề cần tìm hiểu.
- Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chiếu video nam châm và dòng điện tác dụng lực lên kim nam châm cho HS quan sát.
+ Nam châm tác dụng lực lên kim nam châm.
">https://www.youtube.com/watch?v=NtUvV0xhmyc+ Dòng điện tác dụng lực lên kim nam châm.
">https://www.youtube.com/watch?v=gZ5zD75yWwM (từ 0:13 đến 0:40)
- GV giới thiệu: Ta đã biết nam châm và dòng điện đều tác dụng lực lên kim nam châm.
- GV nêu câu hỏi: Vậy xung quanh dòng điện có tồn tại từ trường không? Tính chất cơ bản của từ trường là gì? Từ trường được biểu diễn như thế nào?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thảo luận, dự đoán, đưa ra các câu hỏi và câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Gợi ý đáp án:
+ Xung quanh dòng điện có từ trường.
+ Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó.
+ Từ trường được biểu diễn bằng các đường sức từ.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- Sau khi HS trao đổi, phát biểu ý kiến, GV nhận xét vào nội dung bài học: Để tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 14: Từ trường.
- HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu về tương tác từ
- Mục tiêu: HS nhận biết được tương tác từ và khái niệm lực từ.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về tương tác từ giữa nam châm với nam châm, nam châm và dòng điện, dòng điện với dòng điện.
- Sản phẩm:
- Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về tương tác từ.
- Hoàn thành Phiếu học tập.
|
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1. Khi đưa hai cực cùng tên hay khác tên của một nam châm thẳng và kim nam châm lại gần nhau (Hình 14.1) thì chúng đẩy nhau hay hút nhau?
Câu 2. Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn ta thấy kim nam châm lệch một góc so với phương ban đầu (Hình 14.2). Dự đoán điều gì xảy ra nếu ta đổi chiều dòng điện chạy qua dây dẫn. Trong thí nghiệm này, kim nam châm có tác dụng lực lên dòng điện không?
Câu 3. Khi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại mỏng, nhẹ như ở Hình 14.3, ta thấy hai tấm kim loại đẩy nhau. Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra nếu dòng điện qua hai tấm kim loại cùng chiều.
|
- Tổ chức thực hiện:
|
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS |
DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
|
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành 6 nhóm và sử dụng kĩ thuật mảnh ghép, yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ sau: *Giai đoạn 1: Hình thành nhóm chuyên gia Nhóm 1,4: Quan sát Hình 14.1 và trả lời nội dung Hoạt động 1 (SGK – tr56). Nhóm 2,5: Quan sát Hình 14.2 và trả lời nội dung Hoạt động 2 (SGK – tr56). Nhóm 3,6: Quan sát Hình 14.3 và trả lời nội dung Hoạt động 3 (SGK – tr56). *Giai đoạn 2: Hình thành nhóm mảnh ghép - GV tiến hành tạo các nhóm mảnh ghép từ 6 nhóm chuyên gia: Nhóm A (gồm nhóm 1, 2, 3) và nhóm B (gồm nhóm 4, 5, 6). - GV yêu cầu HS chia sẻ thông tin tìm hiểu và thảo luận hoàn thành Phiếu học tập. - Sau khi các nhóm trả lời, GV kết luận về nội dung tương tác từ. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Phiếu học tập (đính kèm phía dưới Hoạt động). - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Tương tác từ. - GV chuyển sang nội dung Từ trường. |
I. TƯƠNG TÁC TỪ - Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ. - Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ.
|
|
TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1. + Khi đưa hai cực cùng tên của một nam châm thẳng và kim nam châm lại gần nhau thì chúng đẩy nhau. + Khi đưa hai cực khác tên của một nam châm thẳng và kim nam châm lại gần nhau thì chúng hút nhau. Câu 2. + Nếu ta đổi chiều dòng điện chạy qua dây dẫn thì kim nam châm sẽ lệch theo hướng ngược lại (cực Bắc sẽ bị hút lại gần dòng điện, cực Nam bị đẩy ra ra dòng điện). + Trong thí nghiệm này, kim nam châm không tác dụng lực lên dòng điện. Câu 3. Nếu dòng điện qua hai tấm kim loại cùng chiều thì hai tấm kim loại sẽ hút nhau. |
|
Hoạt động 2. Tìm hiểu về từ trường
- Mục tiêu: HS nhận biết được khái niệm từ trường, tính chất cơ bản của từ trường và đặc điểm của cảm ứng từ.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về nội dung từ trường.
- Sản phẩm:Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về khái niệm từ trường, tính chất cơ bản của từ trường và đặc điểm của cảm ứng từ.
- Tổ chức thực hiện:
|
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS |
DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
|
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về khái niệm từ trường Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề: Các thí nghiệm ở trên cho thấy khi kim nam châm đặt gần một nam châm hay một dòng điện, thì có lực từ tác dụng lên kim nam châm. Ta nói, xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có từ trường. - GV nhắc lại về 3 thí nghiệm ở phần I. Tương tác từ và yêu cầu HS nghiên cứu SGK, sau đó nêu khái niệm từ trường. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr57) Hãy mô tả một thí nghiệm khảo sát lực từ do nam châm tác dụng lên dòng điện. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về khái niệm từ trường. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Hoạt động (SGK – tr57) Sử dụng nam châm hình chữ U và một đoạn dây dẫn. Treo đoạn dây dẫn trong lòng của nam châm hình chữ U, khi cho dòng điện qua đoạn dây dẫn, ta thấy đoạn dây dẫn bị lệch khỏi hướng ban đầu. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Khái niệm từ trường. - GV chuyển sang nội dung Tính chất cơ bản của từ trường. |
II. TỪ TRƯỜNG 1. Khái niệm từ trường - Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm, là một dạng vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong nó.
|
|
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu tính chất cơ bản của từ trường Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi sau: + Tính chất cơ bản của từ trường là gì? - GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm đôi, GV phát cho mỗi nhóm một kim nam châm và yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ sau: Em hãy nhận xét về hiện tượng xảy ra trong trường hợp đưa kim nam châm lại gần các vị trí sau: nam châm vĩnh cửu, điện thoại, laptop, bàn ghế gỗ. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về tính chất cơ bản của từ trường. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Tính chất cơ bản của từ trường. - GV chuyển sang nội dung Cảm ứng từ. |
2. Tính chất cơ bản của từ trường - Tính chất cơ bản của từ trường là nó gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó. - Người ta dùng kim nam châm, gọi là nam châm thử để phát hiện sự tồn tại của từ trường. Ví dụ: Khi đưa kim nam châm lại gần nam châm vĩnh cửu, điện thoại, laptop thì kim nam châm bị lệch khỏi hướng bắc – nam ban đầu; còn khi đưa kim nam châm lại gần bàn ghế gỗ thì kim nam châm vẫn giữ nguyên hướng ban đầu. |
|
Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu về cảm ứng từ Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi sau: + Cảm ứng từ là gì? + Độ lớn của cảm ứng từ có đặc điểm gì? + Từ trường đều là gì? - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung cảm ứng từ. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Cảm ứng từ. - GV chuyển sang nội dung Đường sức từ. |
3. Cảm ứng từ - Để đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực người ta đưa vào một đại lượng vecto gọi là cảm ứng từ, kí hiệu là Người ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều của vecto cảm ứng từ - Lực từ tác dụng lên một dòng điện (đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua) hay một nam châm đặt trong từ trường ở điểm nào lớn hơn thì cảm ứng từ tại điểm đó lớn hơn. - Từ trường đều là từ trường có cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. |
Hoạt động 3. Tìm hiểu về đường sức từ
- Mục tiêu:
- HS thực hiện được thí nghiệm tạo từ phổ và nêu được định nghĩa đường sức từ.
- HS nghiên cứu được về đặc điểm hình dạng và chiều của đường sức từ trong một số trường hợp: dòng điện thẳng, dòng điện tròn.
- Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để thực hiện được thí nghiệm, nhận biết được các đường mạt sắt xung quanh nam châm là từ phổ và nêu được định nghĩa đường sức từ, xác định được một số đặc điểm của đường sức từ trong một số trường hợp.
- Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về đường sức từ.
- Tổ chức thực hiện:
|
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS |
DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
|
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về từ phổ Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề: Để có thể thấy hình ảnh trực quan của từ trường, ta sử dụng các mạt sắt mịn. Các mạt sắt mịn đặt trong từ trường bị nhiễm từ khiến chúng trở thành các nam châm thử. - GV chia lớp thành 6 – 8 nhóm. - GV phát dụng cụ thí nghiệm, yêu cầu HS thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK, quan sát và rút ra nhận xét về sự sắp xếp mạt sắt trong từ trường của thanh nam châm. Thí nghiệm 1 + Chuẩn bị: Hộp nhựa có một mặt trong suốt, bên trong chứa dầu và mạt sắt mịn; nam châm thẳng; nam châm hình chữ U. + Tiến hành: Bước 1: Lắc nhẹ hộp nhựa sao cho các mạt sắt phân bố đều. Đặt hộp nhựa trên mặt phẳng nằm ngang, mặt trong suốt hướng lên trên. Bước 2: Đặt nhẹ nhàng thanh nam châm thẳng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (hình 14.4a).
Bước 3: Nhấc thanh nam châm thẳng lên khỏi mặt hộp nhựa. Lắc nhẹ hộp nhựa cho các mạt sắt phân bố đều trở lại. Tiếp tục đặt nhẹ nhàng hai thanh nam châm thẳng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (hình 14.4b).
Bước 4: Thực hiện tương tự như trên nhưng cho hai cực cùng tên của hai thanh nam châm gần nhau. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (hình 14.4c).
Bước 5: Tiến hành thí nghiệm tương tự đối với nam châm hình chữ U (hình 14.5).
- GV yêu cầu HS quan sát, mô tả lại sự sắp xếp mạt sắt và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr58) 1. Nhận xét hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở khoảng giữa hai nam châm thẳng Hình 14.4b và ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng Hình 14.4c. 2. Nhận xét về hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực của nam châm hình chữ U. Từ đó có thể rút ra kết luận gì về từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U. - Sau khi HS trả lời, GV yêu cầu HS tiếp tục tiến hành nội dung Thí nghiệm 2 + Chuẩn bị: Hộp nhựa có một mặt trong suốt, bên trong chứa dầu và mạt sắt mịn; ống dây gắn với hộp nhựa; dây dẫn thẳng; nguồn điện một chiều. + Tiến hành: Bước 1: Lắc nhẹ hộp nhựa có gắn ống dây sao cho các mạt sắt phân bố đều ở bên ngoài và bên trong lòng ống dây. Bước 2: Cho dòng điện chạy qua ống dây. Bước 3: Gõ nhẹ vào hộp nhựa để các mạt sắt phân bố ổn định (hình 14.6).
Bước 4: Tiến hành thí nghiệm tương tự với dây dẫn thẳng ta thu được hình ảnh như hình 14.7.
- GV yêu cầu HS quan sát, mô tả lại sự sắp xếp mạt sắt và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr58) 1. Mô tả hình ảnh sự phân bố mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng. 2. Nhận xét về hình ảnh sự phân bố mạt sắt bên trong ống dây và bên ngoài ống dây. 3. So sánh hình ảnh và sự phân bố mạt sắt ở bên ngoài ống dây với hình ảnh đường sức từ của nam châm thẳng. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung từ phổ. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Hoạt động (SGK – tr58) 1. + Trong hình 14.4b có hai cực trái dấu của hai thanh nam châm thẳng gần nhau, ta thấy mạt sắt ở khoảng giữa xung quanh hai thanh nam châm có xu hướng hút nhau và nối liền hai cực của hai nam châm này. + Trong hình 14.4c có hai cực cùng tên của hai thanh nam châm gần nhau, ta thấy mạt sắt ở khoảng giữa xung quanh hai thanh nam châm có xu hướng đẩy nhau ra và không nối liền hai cực của hai nam châm này. 2. Giữa hai cực của nam châm hình chữ U, ta thấu các mạt sắt được phân bố song song và cách đều nhau. Ta có thể kết luận, từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là từ trường đều. *Trả lời Hoạt động (SGK – tr58) 1. Mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng là những đường tròn có tâm là giao điểm giữa dòng điện và mặt phẳng đó. 2. Mạt sắt được phân bố đồng đều bên trong ống dây; còn ở bên ngoài ống dây mạt sắt được phân bố theo hình vòng cung và nối 2 đầu ống dây. 3. Hình ảnh sự phân bố bên ngoài ống dây tương tự với hình ảnh đường sức từ của nam châm thẳng. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Từ phổ. - GV chuyển sang nội dung Đường sức từ.
|
II. ĐƯỜNG SỨC TỪ 1. Từ phổ - Hình ảnh những đường mạt sắt xung quanh nam châm và dòng điện được là từ phổ. - Từ phổ cho ta thấy hình ảnh trực quan của từ trường.
|
|
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu về đường sức từ Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV giới thiệu về khái niệm đường sức từ. - GV chiếu hình ảnh đường sức từ (hình 14.8) cho HS quan sát và giới thiệu về hình dạng các đường sức từ trong hình vẽ.
- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và nghiên cứu SGK, nêu các đặc điểm của đường sức từ. - GV chiếu hình ảnh quy tắc nắm bàn tay phải đối với dòng điện thẳng (hình 14.9) và hình ảnh quy tắc nắm bàn tay phải đối với dòng điện tròn (hình 14.10) cho HS quan sát và yêu cầu trả lời câu hỏi sau:
+ Để xác định chiều của đường sức từ, ta cần làm như thế nào? + Em hãy phát biểu quy tắc nắm bàn tay phải đối với dòng điện thẳng. + Em hãy phát biểu quy tắc nắm bàn tay phải đối với dòng điện tròn và ống dây. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về quy tắc nắm bàn tay phải đối với dòng điện thẳng và dòng điện tròn và ống dây. - Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và hoàn thành nội dung Câu hỏi (SGK – tr60) Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phẳng vuông góc với dòng điện thẳng. Khi cân bằng, kim nam châm nằm ở vị trí như hình 14.11. Hãy xác định chiều của dòng điện chạy qua dây dẫn.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Câu hỏi (SGK – tr60)
- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Đường sức từ. - GV chuyển sang nội dung Luyện tập. |
2. Đường sức từ - Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương của vecto cảm ứng từ. Chiều của đường sức từ là chiều của vecto cảm ứng từ. - Đối với nam châm, các đường sức từ ở ngoài nam châm có chiều đi ra từ cực Bắc, đi vào cực Nam. - Các đặc điểm của đường sức từ: + Tại mỗi điểm trong từ trường, chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi. + Các đường sức từ là những đường cong khép kín. + Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ dày hơn, nơi nào từ trường yếu hơn thì các đường sức từ vẽ thưa hơn. - Dùng nam châm thử đặt trên đường sức từ, ta biết được chiều của đường sức từ. Cũng có thể xác định chiều của đường sức từ theo quy tắc nắm bàn tay phải: + Đối với dòng điện thẳng: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón tay kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay đó là chiều của đường sức từ. + Đối với dòng điện tròn và ống dây: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ. |
- HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
- Mục tiêu: HS sử dụng kiến thức về từ trường để trả lời câu hỏi và giải được các bài tập có liên quan.
- Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến từ trường.
- Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng và chuẩn kiến thức của GV.
- Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm: Khoanh tròn vào câu trả lời đúng:
Câu 1: Đường sức từ có dạng là những đường thẳng song song và cách đều nhau xuất hiện ở
- xung quanh dòng điện tròn.
- xung quanh thanh nam châm thẳng.
- bên trong của nam châm chữ U.
- xung quanh dòng điện thẳng.
Câu 2: Tương tác nào dưới đây không được gọi là lực từ?
- Giữa nam châm với nam châm.
- Giữa nam châm với dòng điện.
- Giữa dòng điện với dòng điện.
- Giữa nam châm và miếng nhôm đặt cạnh dòng điện.
Câu 3: Để đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực, người ta sử dụng đại lượng nào?
- Cảm ứng từ.
- Đường sức từ.
- Từ phổ.
- Lực từ.
Câu 4: Người ta quy ước chiều của đường sức từ là
- chiều từ cực từ nam đến cực từ bắc của kim nam châm.
- chiều từ cực từ bắc đến cực từ nam của kim nam châm.
- chiều vuông góc với kim châm.
- chiều từ cực bắc từ trường đến cực nam từ trường.
Câu 5: Người ta dùng dụng cụ gì để phát hiện sự tồn tại của từ trường?
- Nam châm điện.
- Kim nam châm.
- Nam châm vĩnh cửu.
- Dòng điện.
Câu 6: Các đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho
- pháp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
- tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
- pháp tuyến tại mỗi điểm có phương tạo với phương của kim nam châm tại điểm đó một góc không đổi.
- tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương tạo với phương của kim nam châm tại điểm đó một góc không đổi.
Câu 7: Đặc điểm nào sau đây không phải của đường sức từ?
- Các đường sức từ là những đường cong khép kín.
- Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ dày hơn.
- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được vô số đường sức từ đi qua.
- Nơi nào từ trường yếu hơn thì các đường sức từ vẽ thưa hơn.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết thực tế của bản thân về để trả lời câu hỏi.
- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:
|
Câu 1 |
Câu 2 |
Câu 3 |
Câu 4 |
Câu 5 |
Câu 6 |
Câu 7 |
|
C |
D |
A |
A |
B |
B |
C |
- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu đáp án khác (nếu có).
Bước 4:
- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập và chuyển sang nội dung vận dụng.
- HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
- Mục tiêu: Sử dụng kiến thức đã biết về từ trường để trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.
- Nội dung: GV chiếucâu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
- Sản phẩm học tập: HShoàn thành nội dung Vận dụng.
- Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV hướng dẫn HS làm việc cá nhân và theo nhóm, hoàn thành nội dung Em có thể (SGK – tr60)
- Giải thích được nguyên tắc hoạt động của la bàn.
- Nêu được ứng dụng của nam châm trong cuộc sống như tàu đệm từ, nam châm điện.
Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thực hiện nhiệm vụ theo GV đã hướng dẫn.
- GV theo dõi, động viên, hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- HS nộp sản phẩm cho GV vào tiết học tiếp theo.
Gợi ý trả lời:
- La bàn hoạt động dựa vào sự tương tác giữa nam châm và từ trường Trái Đất. Khi sử dụng la bàn, kim nam châm của la bàn sẽ nằm dọc theo đường sức từ trường của Trái Đất và luôn định hướng theo một hướng Bắc - Nam nhất định.
- Ứng dụng của nam châm để làm tàu đệm từ, tàu đệm từ là một phương tiện giao thông chạy trên đệm từ trường, tàu vận hành rất êm, không rung lắc và không gây ra nhiều tiếng ồn như tàu truyền thống. Ở tàu đệm từ, từ trường do các nam châm điện ở đường ray và thân tàu làm cho tàu chuyển động với tốc độ cao mà không tiếp xúc với đường ray như tàu hỏa hoặc tàu điện thông thường.
- Các nhóm khác nhận xét, đánh giá.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét, đánh giá sản phẩm của HS.
- GV tổng kết nội dung chính và hướng dẫn HS tự đánh giá sau bài học.
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Xem lại kiến thức đã học ở bài 14.
- Hoàn thành các bài tập trong Sách bài tập Vật lí 12.
- Xem trước nội dung Bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ.
Bình luận