Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ

Chú ý:Đây là bản xem thử online, xin hãy chọn download miễn phí bên dưới để xem bản đẹp dạng .doc
 

LỜI NÓI ĐẦU
  Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư duy cho học sinh là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn, trong đó Vật lí là môn khoa học tự nhiên đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, sẽ góp phần rèn luyện tư duy cho học sinh ở mọi góc độ đặc biệt là qua phần giải bài tập Vật lí.
             Bài tập Vật lí không những có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú mà còn thông qua đó để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần thiết về Vật lí, rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng thú trong học tập. Cũng thông qua bài tập Vật lí giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức và kỹ năng Vật lí của học sinh.              Trong chương trình Vật lí trung học phổ thông của nước ta hiện nay, dạng bài tập về chương “Từ trường” thường xuất hiện trong các đề thi chọn học sinh giỏi cấp Trường, cấp Tỉnh và đề thi chọn học sinh giỏi Quốc Gia.             Nhằm mục đích giúp các em học sinh ôn tập một cách có hệ thống những kiến thức của chương : Từ trường -  Vật lý lớp 11, tôi đưa ra tập tài liệu :
“HEÄ THOÁNG HOÙA KIEÁN THÖÙC CƠ BẢN CHÖÔNG
TỪ  TRÖÔØNG - Vaät lyù 11- -”
Tôi xin tóm tắt lại phần lí thuyết trong sách giáo khoa, trong tài liệu chuẩn kiến thức và tuyển chọn ra một số bài tập tự luận và một số câu trắc nghiệm khách quan theo từng phần ở trong sách giáo khoa, sách bài tập và một số sách tham khảo vào trong tập tài liệu này.
 Noäi dung cuûa taäp taøi lieäu naøy goàm :
Bảng tham chiếu các mức yêu cầu đạt của chương từ trường.
Hệ thống hóa kiến thức của chương theo sơ đồ tư duy.
Hai chủ đề : Từ trường – Từ trường tạo bởi các dây dẫn điện có hình dạng đặc biệt và lực từ
Mổi chủ đề gồm :

Phaàn lyù thuyeát : toùm taét kieán thöùc cô baûn cuûa chöông vaø caùc coâng thöùc lieân quan
   Phaàn bài tập: phương pháp giải bài tập của từng dạng, bài tập tự  luận ( có hướng dẫn), bài tập đề nghị (có đáp án)
Một số bài tập mở dùng trong các đợt thi học sinh giỏi , THPT
Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan (có đáp án)
Một số đề kiểm tra trong chương từ trường
Tôi hy vọng với cách trình bày trên sẽ giúp cho các em :
-         Hệ thống hoá được kiến thức phần từ trường
-         Vận dụng những kiến thức của phần lý thuyết giải thích những hiện tượng xảy ra trong thực tế.
-         Rèn luyện được kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải các bài tập.
-         Kiểm tra kiến thức đã học
  Mặc dù tôi đã cố gắng rất nhiều, nhưng chắc tập tài liệu này còn rất nhiều hạn chế. Tôi rất mong sự góp ý của quý thầy cô và bạn đồng nghiệp để tập tài liệu này được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Bảng tham chiếu các mức yêu cầu cần đạt của chương từ trường
Nội dung
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng
Vận dụng cao
1. Từ trường.
2. Đường sức từ.
Cảm ứng từ
 
+ Biết được từ trường là gì và nêu lên được những vật nào gây ra từ trường.
+ Biết cách phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường.
+ Nêu được cách xác định phương và chiều của từ trường tại một điểm.
+ Phát biểu được định nghĩa và nêu được bốn tính chất cơ bản của đường sức từ.
Biết cách xác định các cực của nam châm, biết cách phát hiện sự tồn tại của từ trường.
+ Biết cách xác định chiều các đường sức từ của: dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.
+ Biết cách xác định mặt Nam hay mạt Bắc của một dòng điện chạy trong mạch kín.
 
1. Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài.
2. Dòng điện chạy trong dây dẫn tròn. 
3. Dòng điện chạy trong ống dây.
 
+ Phát biểu được cách xác định phương chiều của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn tròn và dòng điện chạy trong ống dây.
+ Viết được công thức: 
 

B = 2.10-7.
B = 4.10-7I
= 4.10-7nI.
Nguyên lí chồng chất từ trường :                                                                    
 
+ Biết cách xác định chiều của dòng điện điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn tròn và dòng điện chạy trong ống dây.
 
Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập mức độ thấp.
Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập mức độ cao.

1. Cảm ứng từ.
 
2. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều.
 
+ Phát biểu được định nghĩa véc tơ cảm ứng từ, đơn vị của cảm ứng từ.
+Phát biểu đượng định nghĩa phần tử dòng điện.
+ Nắm được quy tắc xác định lực tác dụng lên phần tử dòng điện.
+ Nêu được đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện, biểu thức:
 F = B.I.l.sin 
+Lực tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện:
Lực hút : nếu 2 dòng điện chạy cùng chiều
( )
Lực đẩy : nếu 2 dòng điện chạy ngược chiều nhau. ()
Lực tương tác có độ lớn: (N)
+ Mô tả được một thí nghiệm xác định véc tơ cảm ứng từ.
 
+ Hs vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện.
+ Vận dụng biểu thức tính lực từ cảm ứng từ.
 
Vận dụng biểu thức tính lực từ cảm ứng từ ở mức độ cao.
Lực Lo-ren-xơ
Phát biểu được lực Lo-ren-xơ là gì và nêu được các đặc trưng về phương, chiều và viết được công thức tính lực Lo-ren-xơ.
Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện tích trong từ trường đều; viết được công thức tính lực lorenxo:
 f = .v .B sin
với = ( )
Hiểu được đặc điểm của lực lorenxo.
 
Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực lorenxo, chiều của vận tốc hay các đường cảm ứng từ.
- Vận dụng công thức tính độ lớn lực lorenxo
 
Vận dụng công thức tính độ lớn lực lorenxo ở mức độ cao
 

Hệ thống hóa kiến thức của chương theo sơ đồ tư duy.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

CHỦ ĐỀ 1: TỪ TRƯỜNG - TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT.
NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT TỪ TRƯỜNG
A.LÍ THUYẾT
I.CÁC ĐỊNH NGHĨA
1.Từ trường :
-         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 nam châm hay một dòng điện đặt trong nó .
-         Đặc trưng của từ trường là cảm ứng từ ký hiệu là đơn vị của cảm ứng từ là T (Tesla)
-         Quy ước : Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc của kim nam châm cân bằng tại điểm đó
2. Đường sức từ :
-         Định nghĩa : đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của của từ trường tại điểm đó.
-         Tính chất :
     Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ
     Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở 2 đầu
     Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định ( quy tắc nắm tay phải , quy tắc đinh ốc…)
     Quy ước : Vẽ các đường cảm ứng từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức dày và chỗ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa .
II. TỪ TRƯỜNG TẠO BỞI CÁC DÂY DẪN ĐIỆN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1 . Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn .

Giả sử cần xác định từ trường tại M cách dây dẫn một đoạn r do dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ra ta làm như sau :
-         Điểm đặt : Tại M
- Phương : cùng với phương tiếp tuyến của đường tròn ( O,r) tại M(vuông góc với mặt phẵng chứa dây dẫn và điểm ta xét)
- Chiều : được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc 1 :
     Quy tắc nắm bàn 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 cảm ứng từ .
     Quy tắc cái đinh ốc 1 : Quay cái đinh ốc để nó tiến theo chiều dòng điện thì chiều của nó tại điểm đó là chiều của cảm ứng từ
 
-         Độ lớn :    (T)
I : cường độ dòng điện (A)
r: khoảng cách từ dây dẫn đến điểm đang xét (m)
2. Từ trường của dòng điện tròn .
Giả sử cần xác định từ trường tại tâm O cách dây dẫn hìng tròn bán kính  r do dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ra ta làm như sau :
-         Điểm đặt : Tại O
-         Phương : Vuông góc với mặt phẳg vòng dây.
-         Chiều : được xác định theo quy tắc đinh ốc 2 : “Quay cái đinh ốc theo chiều dòng điện thì chiều tiến của nó tại điểm đó là chiều của cảm ứng từ
(xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc:
 Maët Nam: nhìn vaøo ta thaáy doøng ñieän chaïy cuøng chieàu kim ñoàng hoà.
            Maët Baéc: nhìn vaøo ta thaáy doøng ñieän chaïy ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà)


 
 
Độ lớn : B = 2.10-7. (T)
  Trong đó :
I : cường độ dòng điện (A)
N là số vòng dây.
R : bán kính mổi vòng dây (m)
 
3. Từ trường của ống dây .
Giả sử cần xác định từ trường tại tâm O của ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ra ta làm như sau :
- Phương : song song với trục ống dây.
- Chiều : được xác định theo quy tắc đinh ốc 2
(xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc)
- Độ lớn : B = 4.10-7I = 4.10-7nI.(T)
  Trong đó :
I : cường độ dòng điện (A)
N là số vòng dây.
l : chiều dài của ống dây (m)
: số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của lõi
 
III. Nguyên lí chồng chất từ trường :                                                                      

  Chuù yù:Coâng thöùc choàng chaát töø tröôøng  ñang ñöôïc thöïc hieän döôùi daïng vec tô.
* Caùc tröôøng hôïp ñaëc bieät khi tieán haønh tính ñoä lôùn töø tröôøng  :
=+
 
a)                                                  
 
b)
 
c)                
 
                             
d)=
 
B. BÀI TẬP
DẠNG 1: TỪ TRƯỜNG TẠO BỞI CÁC DÂY DẪN ĐIỆN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
1.1 PHƯƠNG PHÁP :
B1. Tìm hiểu đề bài
B2. Vận dụng các công thức để tìm yêu cầu của đề bài.
- Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn (chiều xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc 1):  
  (T)
I : cường độ dòng điện (A)
r: khoảng cách từ dây dẫn đến điểm đang xét (m)

- Từ trường của dòng điện tròn (chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc) :
B = 2.10-7. (T)
I : cường độ dòng điện (A)
N là số vòng dây.
R : bán kính mổi vòng dây (m)
- Từ trường của ống dây (Chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc) :
B = 4.10-7I = 4.10-7nI. (T)
I : cường độ dòng điện (A)
N là số vòng dây.
l : chiều dài của ống dây (m)
: số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của lõi
Chú ý : cách xác định chiều của từ trường
1.2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1. Cho dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I1 = 10A đặt trong không khí  như hình vẽ . Xác định vectơ cảm ứng từ tại M cách dây dẫn 20cm
 
Tóm tắt :
Dòng điện I1 = 10A, r= 20cm
Tìm ?
Hướng dẫn giải
có phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ , chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải như hình vẽ
Cảm ứng từ tại M:  BM =

Bài 2: Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kín R = 10 cm mang dòng điện I = 50 A.
 a. Tính độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây.
 b. Nếu cho dòng điện trên qua vòng dây có bán kín R’ = 4R thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn là bao nhiêu?
Tóm tắt
Một vòng dây tròn : R = 10 cm. I = 50 A.
a. Tìm B ?
b. R’ = 4R. Tìm B tại tâm ?
Hướng dẫn giải
a. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm vòng dây:   
B = 2.10-7= 31,4.10-5 T.
b. Với vòng dây có bán kính R’ = 4R thì:  
B’ = 2.10-7= = 7,85.10-5 T.
Bài 3: Một khung dây tròn đặt trong chân không có bán kín R = 12 cm mang dòng điện I = 48 A. Biết khung dây có 15 vòng. Tính độ lớn của véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây ?
Tóm tắt
Một khung dây tròn : R = 12 cm , I = 48 A, N=15 vòng. Tìm B ?
Hướng dẫn giải
   Ta có:   B = 2.10-7N= 367,8.10-5 T.
Bài 4: Một dây dẫn đường kính tiết diện d = 0,5 mm được phủ một lớp sơn cách điện mỏng và quấn thành một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Cho dòng điện có cường độ I = 2 A chạy qua ống dây. Xác định cảm ứng từ tại một điểm trên trục trong ống dây ?
Tóm tắt
Một dây dẫn đường kính tiết diện d = 0,5 mm, I = 2 A. Tìm B ?
Hướng dẫn giải

Có thể download miễn phí file .doc bên dưới
Đăng ngày 2019-02-22 23:16:07 | Thể loại: Vật lý 11 | Lần tải: 0 | Lần xem: | Page: 1 | FileSize: 1.63 M | File type: doc
lần xem

giáo án Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ, Vật lý 11. LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư duy cho học sinh là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn, trong đó Vật lí là môn khoa học tự nhi

https://tailieuhoctap.com/giaoanvatly11/bai-23-tu-thong-cam-ung-dien-tu.84h40q.html

Bạn có thể Tải về miễn phí giáo án điện tử này , hoặc tìm kiếm các giáo án khác