Bài giảng Vật lý 11 - Bài 19: Từ trường - Năm học 2022-2023 - Tổ 5 - Trường THPT Yên Mỹ

CHÀO CÁC EM ĐÃ THAM GIA 
GIỜ HỌC VẬT LÝ 
Ch ư ơng IV. TỪ TR Ư ỜNG 
1. Từ trường 
2. Cảm ứng từ 
3. Đường sức từ 
4. Lực từ 
5. Lực Lorenxo 
Nội dung chính của ch ư ơng IV 
Bài 19. TỪ TR Ư ỜNG 
I. Nam châm 
II. Từ tính của dây dẫn có dòng điện 
III. Từ trường 
 1. Định nghĩa 
 2. Nam châm thử (kim nam châm) 
 3. Hướng của từ trường 
IV. Đường sức từ 
V. Từ trường Trái đất 
Nội dung chính của bài: 
I. Nam châm 
1. Nam châm: Là những vật hút được sắt 
+ Mỗi nam châm có hai cực: Cực nam (S, xanh) và cực bắc (N, đỏ) 
+ Nam châm có hai loại: Nam châm tự nhiên, nam châm nhân tạo 
2. Nam châm thử (kim nam châm): là nam châm nhỏ, nhẹ có thể quay được xung quanh một trục thẳng đứng 
+ Bình thường kim nam châm luôn cân bằng theo hướng bắc-nam. 
Hãy nêu những hiểu biết về nam châm? 
Bắc 
Nam 
La bàn 
3. Tương tác giữa các cực của nam châm: 
+ Hai cực của hai nam châm đặt gần nhau thì tương tác với nhau 
+ Hai cực khác tên của hai nam châm thì hút nhau 
+ Hai cực cùng tên của hai nam châm thì đẩy nhau 
+ Lực tương tác giữa các cực của hai nam châm gọi là lực từ 
+ Các nam châm gọi là có từ tính 
Hãy nêu những hiểu biết về tương tác giữa hai cực của nam châm? 
N 
S 
Bắc 
Nam 
II. Từ tính của dây dẫn có dòng điện 
1. Tương tác giữa nam châm với dòng điện 
a. Thí nghiệm 1 
Đặt một kim nam châm song song với một dây dẫn theo hướng bắc nam) 
+ Đóng khóa K: Kim nam châm quay 
+ Ngắt khóa K: kim nam châm lại quay về hướng cũ 
+ Đổi chiều dòng điện: Kim nam châm cũng đổi chiều quay 
Nam châm có tương tác với dòng điện không? 
 
Acquy 
K 
 
Acquy 
K 
Thủy ngân 
N 
S 
F 
I 
O 
I 
b. Thí nghiệm 2 
+ Di chuyển một cực của nam châm thẳng lại gần một dây dẫn mang dòng điện 
+ Dây điện di chuyển 
Vậy: Nam châm và dòng điện tương tác với nhau 
Ta có thể kết luận như thế nào về tương tác giữa nam châm với dòng điện? 
2. Tương tác giữa dòng điện với dòng điện 
Thí nghiệm: Hai dây dẫn mang dòng điện đặt song song với nhau 
+ Hai dây dẫn mang dòng điện ngược chiều nhau thì đẩy nhau 
+ Hai dây dẫn mang dòng điện cùng chiều nhau thì hút nhau 
Vậy: Hai dây dẫn mang dòng điện cũng tương tác với nhau, Dòng điện có từ tính 
Hai dây dẫn mang dòng điện có tương tác với nhau không? 
III. Từ tr ư ờng 
1. Tương tác từ 
+ Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có cùng bản chất gọi là tương tác từ 
+ Lực trong tương tác từ gọi là lực từ 
2. 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 dòng điện hay nam châm đặt trong đó 
3. Hướng của từ trường 
+ Để nghiên cứu từ trường tại một điểm, đặt kim nam châm (nam châm thử) tại điểm đó, kim nam châm sẽ cân bằng theo một hướng nhất định 
+ Hướng của từ trường tại một điểm là hướng nam – bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại đó 
Tương tác từ diễn ra như thế nào? 
Theo thuyết tương tác gần, tương tác từ truyền đi phải có môi trường vật chất 
Hãy phát biểu định nghĩa từ trường? 
Làm thế nào có thể phát hiện và nghiên cứu về từ trường? 
IV. Đ ư ờng sức từ 
1. Định nghĩa: Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó 
+ Chiều của đường sức từ tại một điểm là chiều của từ trường tại điểm đó 
+ Từ phổ: Rắc mạt sắt lên tấm kính đặt trong từ trường, gõ nhẹ, các mạt sắt sẽ sắp xếp lại theo đường sức từ: Hình ảnh đường mạt sắt gọi là từ phổ 
Làm thế nào để ghi lại hướng của từ trường tại các điểm trong từ trường? 
Hãy phát biểu định nghĩa đường sức từ? 
Em hiểu như thế nào về từ phổ? 
2. Tính chất của đường sức từ 
+ Qua mỗi điểm trong không gian có từ trường chỉ vẽ được một đường sức từ 
+ Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu 
+ Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định 
+ Quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chố nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa 
Đường sức từ của từ trường có những tính chất như thế nào? 
3. Các ví dụ về đường sức từ 
a. Đường sức từ của nam châm thẳng 
b. Đường sức từ của nam châm hình chữ U 
+ Chiều đường sức từ của nam châm: vào ở cực nam, ra ở cực bắc 
N 
S 
c. Từ trường của dòng điện thẳng rất dài 
+ Đường sức từ là đường tròn nằm trên mặt phẳng vuông góc với dây dẫn 
+ Chiều tuân theo quy tắc nắm bàn tay phải: 
Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ 
d. Từ trường của dòng điện tròn 
+ Đường sức là những đường cong nằm trong mặt phẳng vuông góc và đi qua tâm vòng dây, đường sức qua tâm là đường thẳng 
+ Chiều xác định bằng quy tắc vào ở mặt nam, ra ở mặt bắc (nắm bàn tay phải) 
+ Mặt nam: Dòng điện theo chiều kim đồng hồ 
+ Mặt bắc: Dòng điện ngược chiều kim đồng hồ 
e. Từ trường của dòng điện trong ống dây thẳng, dài 
+ Ống dây thẳng dài là ống dây thẳng có chiều dài rất lớn so với đường kính 
+ Phần ngoài ống dây: Đường sức từ giống nam châm thẳng 
+ Phần trong ống dây: Đường sức từ là những đường thẳng song song cách đều nhau và song song với trục của ống 
+ Chiều của đường sức phần trong lòng ống dây: Tuân theo quy tắc nắm bàn tay phải 
Nắm bàn tay phải và đặt sao cho các ngón theo chiều dòng điện thì ngón cái chỉ chiều của các đường sức từ phần trong lòng ống dây 
V. Từ tr ư ờng Trái Đất 
1. Xung quanh Trái Đất có từ trường, tương tự một nam châm thẳng 
+ Trục Bắc-Nam của địa cực từ lệch với trục quay của Trái Đất 11 0 , 
+ Ở Bắc cực là địa cực từ Nam (S) 
+ Ở Nam cực là địa cực từ Bắc (N) 
2. Ứng dụng 
+ La bàn: Dụng cụ xác định phương hướng 
+ Bộ phận chính của La bàn là một kim nam châm quay được xung quanh một trục thẳng đứng 
+ Do tương tác với từ trường Trái Đất, kim nam châm luôn chỉ theo thướng Bắc-Nam 
Củng cố bài học 
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau 
A. Nam châm là những vật hút được sắt. Mỗi nam châm có hai cực là cực nam và cực bắc 
B. Nam châm thử (kim nam châm): là nam châm nhỏ, nhẹ có thể quay được xung quanh một trục thẳng đứng. Bình thường kim nam châm luôn cân bằng theo hướng bắc-nam 
C. Các cực của nam châm tương tác với nhau, nhưng không tương tác với dây đồng mang dòng điện 
D. Tương tác từ là tương tác giữa những vật có từ tính 
Củng cố bài học 
Câu 2: Tìm nhận định sai trong các câu sau 
A. 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 dòng điện hay nam châm đặt trong đó 
B. Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Bắc-Nam của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại đó 
C. Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó 
D. Chiều của đường sức từ tại một điểm là chiều của từ trường tại điểm đó 
Nội dung tự học 
1. Ôn tập nội dung bài đã học 
+ Tương tác từ, lực từ 
+ Từ trường (định nghĩa, cách nghiên cứu từ trường, hướng của từ trường) 
+ Đường sức từ (định nghĩa, tính chất, đường sức từ của một sô trường hợp) 
+ Từ trường Trái Đất và ứng dụng 
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập 
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo: 
Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ 
+ Các nội dung chính của bài 
+ Các nội dung đó như thế nào 
Tri thức càng được sử dụng thì càng phong phú 
Đồ vật càng sử dụng thì càng nhanh hao mòn