Tải bản đầy đủ
HĐ 1: Đặt vấn đề

HĐ 1: Đặt vấn đề

Tải bản đầy đủ

- Giả sử dòng điện trong khung có
chiều như hình vẽ (chiều ABCDA) lực
từ tác dụng lên cạnh AB và CD bằng
bao nhiêu ? Vì sao ?
- Làm thế nào để xác định phương
chiều của lực từ tác dụng lên 2 cạnh
AD và BC? Cho biết phương và chiều

- Dùng quy tắc bàn tay trái. F AD và
F BC cùng phương, đều vuông góc với

mặt phẳng của khung, F AD hướng ra

phía trước, F BC hướng ra phía sau mặt
phẳng hình vẽ.
- Bằng nhau
- Phương án trả lời có thể là:
của F AD và F BC
+ Làm khung dây sẽ quay nhưng khối
- Nếu từ trường là đều thì độ lớn của
tâm không chuyển động.
F AD và F BC như thế nào ?
+ Làm quay khung dây và làm cho
- Nếu từ trường là không đều thì lực khung dây chuyển động về phí từ
tác dụng lên khung dây có dòng điện trường mạnh.
có tác dụng gì ?
Nói chung, trường hợp đường sức - Dùng quy tắc bàn tay trái ta thấy các
không nằm trong mặt phẳng khung lực từ tác dụng lên các cạnh đối diện
dây.
cua rkhung dây cùng phương, ngược
* Đường sức từ vuông góc với mặt chiều và có độ lớn bằng nhau. Do đó,
phẳng khung (GV vẽ hình 33.3 SGK các lực từ không làm quay khung.
lên bảng)
- Lực từ tác dụng lên khung dây cũng
- Giả sử chiều dòng điện và chiều các tạo thành ngẫu lực, những ngẫu lực này
đường sức từ như hình 33.3 SGK trong làm cho khung quay theo chiều ngược
trường hợp này các lực từ tác dụng như lại. Vì khi đó chiều các lực từ tác dụng
thế nào đối với khung dây ?
lên cạnh DA và BC có chiều ngược với
- Yêu cầu HS trả lời C1 ?
chiều đã vẽ.
- Yêu cầu HS trả lời C1 ?
- Lực từ tác dụng lên các cạnh AB,
Trên đây ta mới nói lực từ tác dụng lên CD, DA đều có chiều ngược với chiều
khung dây tạo thành ngẫu lực về mặt đã vẽ. Các lực từ tác dụng lên khung
định tính. Bây giờ ta lập thành biểu vẫn khung tạo thành ngẫu lực, do đó
thức định lượng xác định mômen ngẫu không làm quay khung.
lực từ. Ta xét trường hợp đơn giản là Quan sát, theo dõi (có thể thảo luận
mặt phẳng khung song song với đường theo nhóm hoặc theo bàn) đưa ra câu
sức từ như trên hình 33.2 SGK
trả lời.
- Gọi cảm ứng từ của nam châm là B,
cường độ dòng điện chạy qua khung là

I, chiều dài các cạnh BC và DA là L,
chiều dài các cạnh AB và DC là l. Viết
các biểu thức của lực từ tác dụng lên
cạnh BC và AD theo định luật Ampe ?
- Mômen của ngẫu lực M tác dụng lên
khung được viết như thế nào ?
- Gọi S là diện tích của mặt phẳng giới
hạn của khung, hãy viết ngẫu lực M
theo S ?
Công thức M = IBS (33.1 SGK) áp
dụng cho trường hợp các đường sức từ
nằm trong mặt phẳng khung dây ?

FBC = FAD = IBL
M = FBC x l = IBLl
Ll = S do đó M = IBS
- Trường hợp các đường sức từ không
nằm trong mặt phẳng khung dây, người
ta đã chứng minh được rằng, độ lớn
của mômen ngẫu lực được tính theo
côngthwsc : M = IBSsinα (ϕ: góc hợp
bởi vectơ cảm ứng từ B và vectơ tuyến
n của mặt phẳng)

HĐ 3. Động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều HS đã học ở Quan sát, suy nghĩ đã chứng minh
lớp 9, GV chỉ nhắc lại vắn tắt về cấu được rằng, suy nghĩ đưa ra phương án
tạo, giáo viên lưu ý về bộ phóng điện, trả lời
về hoạt động giáo viên lưu ý HS về vai
trò của bộ phóng điện
Cấu tạo

- Ngẫu lực từ tác dụng lên khung làm

Sử dụng hình vẽ phóng to hình 33.4 khung quay.
SGK nêu nguyên tắc cấu tạo của động - Làm cho mỗi khi mặt phẳng khung
cơ (chỉ trên hình vẽ)
Hoạt động

vuông góc với đường sức từ thì dòng
điện trong khung đổi chiều. Do vậy

- Khi có dòng điện qua khung dây, lực khung dây quay liên tục.
từ có tác dụng gì đối với khung ?

Khung dây quay liên tục được

- Bộ phóng điện (3) gồm hai bán Dòng điện trong khung đổi chiều
khuyên và hai chổi quét có tác dụng nhưng dòng điện từ phần đưa vào
gì?

khung là dòng điện một chiều.

- Không có bộ phóng điện khung có Gọi là động cơ một chiều
quay liên tục được không ?

HĐ 3. Điện kế khung quay
Cấu tạo
Giới thiệu cho HS cấu tạo của điện kế
khung dây thông qua tranh vẽ phóng to
hình 33.5 SGK (nói rõ tác dụng của lõi
sắt và lò xo)
Hoạt động
- Khi cho dòng điện vào khung thì lực
từ tác dụng như thế nào đối với khung?
- Đến khi nào thì khung dừng lại ?
Để biến điện kế thành ampe kế hay
vôn kế người ta mắc thêm sơn hay
thêm điện trở phụ ?

Quan sát, suy nghĩ (có thể thảo luận
theo nhóm hoặc theo bàn) đưa ra câu
trả lời
- Ngẫu lực từ làm khung quay lệch
khỏi vị trí ban đầu
- Khi mô men cảm của lò xo cân bằng
với mô men lực từ thì khung dưfng
dừng lại
Khi khung cân bằng thì góc lệch khỏi
vị trí ban đầu tỉ lệ với cường độ dòng
điện chạy trong khung.

II. CỦNG CỐ
- Yêu cầu HS trả lời tạilớp câu hỏi trắc nghiệm 6
- Gọi một, hoặc hai HS đứng tại chỗ trả lời, giáo viêm đánh giá kết quả
(có thể cho điểm miệng) (độc lập suy nghĩ, chọn phương án trả lời - Chọn
phương án B)
- Củng cố bằng các câu hỏi trắc nghiệm
1. Tìm phát biểu sai khi nói về lực điện tác dụng lên phần tử dòng điện đặt trong
từ trường
A. Luôn vuông góc với cảm ứng từ
B. Luôn vuông góc với dây dẫn
C. Luôn theo chiều của từ trường
D. Phụ thuộc góc giữa dây dẫn và cảm ứng từ
2. Chọn phát biểu đúng khi nói về lực điện từ do từ trường tác dụng lên phần tử
dòng điện
A. Luôn đặt tại trung điểm của dây
B. Tỉ lệ với cường độ dòng điện
C. Có phương tiếp xúc
D. Có chiều không phụ thuộc vào dòng điện
3. Trong một động cơ điện, đoạn dây dẫn có dòng điện 6A đặt vuông góc với từ
cảm B (B = 0,5T). Lực điện từ tác dụng lên 1cm của đoạn dây ấy là:
A. F = 0,03N
B. F = 0,3N

C. F = 3N

D. F = 0,3kN

BÀI 34. SỰ TỪ HÓA CHẤT - SẮT TỪ
I. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
HĐ 1. Các chất thảo luận từ và nghịch từ
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO
VIÊN
- Đặt vấn đề vào bài học: Các chất
trong tự nhiên khi đặt nó vào trong từ
trường đều bị nhiễm từ, gọi là bị từ hóa
- Một số rất ít có tính từ hoá mạnh, đa
số các chất có tính từ hóa yếu
- (Giáo viên có thể giới thiệu cho một
số học sinh khá về nội dung được trình
bày ở cột phải SGK để hiểu sâu hơn)

HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
HS quan sát, suy nghĩ, chọn phương án
trả lời
- Các chất có tính từ hóa yếu có hai
loại từ là chất thuận từ và chất nghịch
từ
- Nếu từ trường ngoài (từ trường gây ra
sự từ hóa) trên thì từ tính của các vật
này cũng bị mất rất nhanh.

HĐ 2. Các chất sắt từ:
- Các chất có tính từ hóa mạnh gọi là
các chất sắc từ (Ví dụ sắt, niken,
côban là 3 chất sắt từ điển hình)
- Một mẫu sắt được cấu tạo từ vô số
các miền từ hóa tự nhiên.
- Treo tranh vẽ phóng to hình 34.1a
SGK lên bảng và giải thích cho HS rõ:
mỗi miền từ hóa có kích cỡ 0,010,1mm chứa khoảng 1016- 1019 nguyên
tử và coi mỗi miền từ hóa như một kim
nam châm nhỏ sắp xếp hỗn độn và
không có từ tính.
- Vì sao bình thường thanh sắt không
có từ tính ?
- Nếu đặt thanh sắt vào từ trường ngoài
thì các "kim nam châm nhỏ" có xu

Quan sát, suy nghĩ ghi nhận kiến thức.
Cá nhân (hoặc thảo luận theo nhóm)
đưa ra câu trả lời

hướng sắp xếp như thế nào ?

- Các "kim nam châm nhỏ" có xu

- Bình thường các "kim nam châm
nhỏ" sắp xếp hỗn độn, nên từ trường
tổng hợp của thanh sắt bằng 0 do đó
thanh sắt không bị từ hó

(Sau câu trả lời đúng của HS giáo viên hướng sắp xếp theo từ trường ngoài.
treo tranh vẽ hình 34.1b SGK lên bảng
minh họa cho tất cả HS biết)
- Khi đó, ta nói thanh sắt có từ tính
(hay thanh sắt bị từ hóa )
HĐ 3. Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu
- Cho dòng điện chạy qua một ống dây
có lõi sắt thì lõi sắt có hiện tượng gì ?
Tại sao?
+ Thí nghiệm chứng tỏ rằng từ trường
tổng hợp (từ trường ngoài và từ trường
do sự từ hóa của lõi sắt) lớn gấp hàng
trăm lần, thậm chí hàng nghìn lần so
với từ trường ngoài (khi từ trường
không có lõi sắt)
+ Ống dây mang dòng điện có thêm lõi
sắt là một nam châm điện
+ Một chất từ sắt mà khi từ tính của nó
bị mất rất nhanh khi từ trường triệt tiêu
được gọilà chất sắc từ mềm
+ Thay lõi sắt bằng lõi thép (pha thêm
cacbon) thì từ trường tổng hợp cũng
lớn hơn rất nhiều so với từ trường
ngoài. Nhưng khi ngắt dòng điện trong
ống dây, từ tính của lõi thép còn tồn tại
một thời gian dài.

HS suy nghĩ và trả lời
- Lõi sắt bị từ hóa. Vì tư ftrường của
dòng điện trong ống dây (từ trường
ngoài) đã làm cho lõi sắt bị nhiễm từ.

Lõi thép trở thành một nam châm vĩnh
cửu

+ Một chất sắt mà từ tính của nó tồn tại
khá lâu sau khi từ trường ngoài triệt
tiêu được gọilà chất sắt từ cứng

HĐ 4. Hiện tượng từ trễ
- Cho dòng điện vào ống dây (trong có - Quan sát trên hình vẽ suy nghĩ
lõi thép) tăng từ 0 đến giá trị I nào đó. - Thảo luận trong nhóm (hoặc theo
Ta hãy khảo sát sự phụ thuộc của từ
bàn) để đưa ra câu trả lời
trường lõi thép vào từ trường của dòng - Quan sát trên hình vẽ suy nghĩ.

điện trong ống dây (từ trường ngoài).
Sự phụ thuộc này biểu diễn ở trên hình
34.2 SGK.
- Treo tranh phóng to hình 34.2 SGK
lên bảng
- Cho từ trường ngoài tăng từ 0 đến giá
trị B0, từ trường của lõi thép tăng từ 0
đến giá trị B1, sự phụ thuộc của từ
trường lõi thép vào từ trường được
biểu diễn bằng đường nào ?
- Giảm từ trường ngoài B0 đến 0 nhưng
vẫn giữ nguyên chiều của nó thì từ
trường của lõi thép biến thiên như thế
nào ?
- Điều đó chứng tỏ gì ?
Đổi chiều dòng điện trong ống dây rồi
cho từ trường ngoài tăng từ 0 đến giá
trị B0, từ trường của lõi thép giảm theo
đường cong PQN ?
- Điểm Q trên đồ thị cho ta biết gì ?
Ta gọi BC là từ trường không từ của lõi
thép.
Quá trình từ hóa của lõi thép xảy ra
theo đường cong kín MQNLM đường
cong này gọi là chu kì từ trễ.

- Thảo luận trong nhóm (hoặc theo
bàn) để đưa ra câu trả lời

- Bằng đường cong OAM

- Từ trường của lõi thép giảm chậm
hơn (trễ hơn) từ trường ngoài. Người ta
gọi đó là hiện tượng từ trễ và lõi thép
trong ống dây lúc bấy giờ trở thành
một nam châm vĩnh cửau

- Tại Q cho thấy từ trường của lõi thép
bằng 0, trong khi đó từ trường ngoài có
chiều ngược lại với từ trường của lõi
thép và có giá trị - BC
Nếu ta tiếp tục cho từ trường ngoài
tăng từ - B0 đến B0 thì từ trường của lõi
thép tăng theo đường NKLM

HĐ 5. Ứng dụng của các vật sắt từ
- GV vừa vẽ, vừa mô tả sự phù thuộc
từ trường của lõi thép vào từ trường
ngoài theo hình 34.3 SGK.
- Nếu cho từ trường ngoài tăng từ - B0
đến B0 thì từ trường của lõi thép tăng
Theo đường LKNM.

- HS quan sát, suy nghĩ và cùng vẽ vào
vở.
HS: Nhận xét về đường cong tư fhóa là
một đường cong kín

- Đường cong kín này gọi là chu trình
từ trễ.
- GV đặt câu hỏi: Nam châm do sự từ
hóa của các vật sắt từ được áp dụng
trong thực tế như thế nào ?
- GV trình bày nguyên tắc cấu tạo và
hoạt động của máy ghi âm thông qua
hình 34.3 SGK

- HS chú ý suy nghĩ để trả lời
- Gọi HS1 trả lời.
- HS2 bổ sung đầy đủ: Nam châm ở cửa
xếp nhựa, ở cửa tủ lạnh, trong quạt
điện, chuông điện,…vv
HS chú ý để thu nhận thông tin

II/ CỦNG CỐ
- Củng cố lại kiến thức trọng tâm trong bài.
- Củng cố bằng các bài tập trắc nghiệm
1. Trong hệ đơn vị đo lường quốc tế SI, Tesla (T)là đơn vị đo của
A. Độ từ thẩm
B. cường độ từ trường
C. Cảm ứng từ
D. Từ thông
2. Khi đặt một dây dẫn có dòng điện không đổi chạy qua vuông góc với các
đường cảm ứng từ của một từ trường đồng nhất sẽ xuất hiện một lực tác dụng
lên dây dẫn. Độ lớn của lực này phụ thuộc vào
A. Độ thẩm và cường độ dòng điện
B. Chiều dài dây dẫn, điện trở riêng và cảm ứng từ
C. Chiều dài dây dẫn, cường độ dòng điện và cảm ứng và cảm ứng từ
D. Chiều dài dây dẫn, hiệu điện thế đưa vào và điện trở riêng của dây.

BÀI 35. TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT
I. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Bài cũ:
+ Lực Lorentz là gì? Viết biểu thức của lực Lorentz
+ Phát biểu quy tắc bàn tay trái cho lực Lorentz
2. Bài mới:
HĐ1: Tìm hiểu về độ từ thiên, độ từ khuynh.
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Nêu vấn đề của bài học.
HS lắng nghe, thảo luận (theo nhóm)
Có thể dùng lời dẫn đầu bài trong SGK để chọn phương án trả lời.
để vào bài mới.
- Các đường sức của từ trường trái đất
nằm trên mặt đất nằm trên mặt đất gọi
là các kinh tuyến từ.
+ Có thể có phương án trả lời:
- Kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lý có
- Trùng
trùng nhau không?
- Không trùng
- Từ cuối thế kỷ XV, người ta đã biết
rằng kim nam châm của la bàn không
chỉ đúng mà lệch khỏi phương Bắc - Như vậy kinh tuyến từ và kinh tuyến
Nam địa lí. (Treo và giới thiệu hình địa lí không hoàn toàn trùng nhau.
35.1 SGK)
Góc lệch giữa kinh tuyến từ và kinh
tuyến địa lí gọi là độ từ thiên (hay gọi
là góc từ thiên) và được kí hiệu là D
- Quy ước D ứng với trường hợp cực
Bắc của kim nam châm lệch sang phía - Cực Bắc của kim la bàn có thể lệch
đông là độ từ thên dương (D>0), lệch sang phía đông hay sang phía tây tuỳ
sang phía Tây là độ từ thiên âm (D<0) thuộc vào các vị trí khác nhau trên mặt
- Trên hình 35.1 D dương hay là âm?
đất.
Sử dụng tranh vẽ phóng to hình 35.2
SGK
- Quy ước định hướng kim nam châm
quay tự do quanh trục nằm ngang đi
qua trọng tâm của nó, ta thấy kim lệch
khỏi mặt phẳng nằm ngang (hình
35..2).

Góc hợp bởi kim nam châm và mặt
phẳng nằm ngang gọi là độ từ khuynh
(hay gốc từ khuynh) kí hiệu độ từ
khuynh là I.
- Quy ước: Cực Bắc của kim nam
châm ở phía dưới mặt nằm ngang có
độ từ khuynh dương (I > 0), ngược lại
cực Bắc của kim nam châm ở phía trên
mặt nằm ngang có độ từ khuynh âm
(I < 0 )
- Trên hình 35.2 SGK, đó là vị trí của
kim nam châm ở Bắc bán cầu. Vậy ở
Bắc bán cầu độ từ khuynh dương hay
âm.
HĐ 2: Các từ cực của trái đất.
- Trái đất là một nam châm khổng lồ
có hai từ cực địa lí còn có hai địa cực
được gọi là Bắc cực và Nam cực.
- Cực Bắc của kim la bàn hướng về
phía Bắc cực, cực Nam hướng về phía
Nam cực.
- Đường sức từ của trái đất có chiều
như thế nào? Tại sao?

+ Phương án trả lời D < 0
+Phương án trả lời: độ từ khuynh
dương ( I > 0)

HS độc lập suy nghĩ (có thể thảo luận
theo nhóm hoặc theo bàn ) để đưa ra
phương án trả lời.

+ Chiều Nam - Bắc
Vì có đường sức từ trường của trái đất
là những đường khép kín vì vậy chiều
đường sức phải đi vào cực Nam và đi
ra cực Bắc.
- Từ lực nằm ở Nam bán cầu gọi là từ + Cực Bắc
lực gì?
Tên gọi từ cực ở Bắc bán cầu là từ cực
Bắc, từ cực ở Nam bán cầu gọi là từ
cực Nam là tên gọi theo thói quen.
( Có thể xem cách gọi tên ấy như là
một quy ước)
Giới thiệu vị trí các từ cực của trái đất