Giáo án Vật lí Lớp 11 - Tiết 38+39: Bài tập - Năm học 2020-2021

Ngày soạn: 17/1/2021
Ngày dạy: Từ 18/1/2021 đến 29/1/2021
Lớp dạy: 11D
Tuần 19 +20:
Tiết 38+39:	
BÀI TẬP
I – MỤC TIÊU:
1. Về kiến thức:
- Nắm vững các khái niệm về từ trường, lực từ, cảm ứng từ, đường sức từ.
- Nắm được dạng đường cảm ứng từ, chiều đường cảm ứng từ véc tơ cảm ứng từ của từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có dạng dặc biệt.
2. Về kĩ năng:
- Xác định chiều của đường sức từ của dòng điện khác nhau
- Xác định cảm ứng từ của dòng điện khác nhau
- Rèn luyện kỹ năng tính toán và suy luận logic
3. Về thái độ:
- Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên quan đến lực từ, cảm ứng từ.
- Rèn luyện kĩ năng làm việc nghiêm túc, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh và có tính tập thể
4. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
-Năng lực vận dụng sáng tạo khả năng giả quyết vấn đề thông qua một hệ thống câu hỏi; tóm tắt những thông tin liên quan, tổng hợp kiến thức liên quan đến lực từ, cảm ứng từ
- Năng lực vận dụng lý thuyết để trả lời câu hỏi
- Năng lực hoạt động nhóm: Chủ động trao đổi, thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên. Trình bày được kết quả hoạt động nhóm dưới các hình thức
- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin giải bài tập
II. THIẾT BỊ, TÀI LIỆU DẠY - HỌC 
1. Giáo viên:
- Chuẩn bị phiếu câu hỏi.
2. Học sinh:
Tìm hiểu kiến thức bài học
III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP
1. Bài mới
Hoạt động 1: Khởi động (5 phút)
1.Mục tiêu hoạt động :
- Củng cố kiến thức từ trường, lực từ, cảm ứng từ. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- Rèn luyện kỹ năng tính toán và suy luận logic
2. Tổ chức hoạt động
Bước 1 : Chuyển giao nhiệm vụ : 
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng của điện trường là cường độ điện trường. Vây đại lượng đặc trưng cho tác dụng của từ trường là gì?
Bước 2 : Tiếp nhận, thực hiện : Học sinh trao đổi nhóm để trả lời câu hỏi 
Bước 3 : Báo cáo : HS trình bày hiểu biết của mình về dòng điện
Bước 4 : Đánh giá, nhận xét : Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.
3. Sản phẩm của hoạt động
1.Từ trường:
Xung quanh nam châm vĩnh cửu và dòng điện có từ trường, từ trường tác dụng lực từ lên nam châm thử hoặc điện tích chuyển động trong nó.
Tương tác giữa nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện và dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.
Từ trường đều là từ trường mà các đường sức cùng chiều, song song và cách đều nhau.
Trái Đất có từ trường, hai cực từ của Trái Đất gần các địa cực.
1.Đường sức từ:
Đường sức từ là những đường cong vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ, các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
2.Cảm ứng từ:
Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực.
Biểu thức: .
Điểm đặt: tại điểm đang xét.
Hướng: trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Đơn vị Tesla (T).
3.Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện:
Điểm đặt: đặt tại trung điểm của đoạn dây.
Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ.
Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Độ lớn: F = BIl.sinα trong đó α là góc tạo bởi hướng của véc tơ cảm ứng từ và hướng dòng điện.
4.Từ trường của các dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt:
Đặc điểm đường sức
Chiều
Độ lớn
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn và có tâm là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn.
Tuân theo quy tắc nắm tay phải: đặt tay phải sao cho nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó, các ngón kia khụm lại cho ta chiều của đường sức.
Dòng điện chạy trong dây dân dẫn hình tròn
Là những đường có trục đối xứng là đường thẳng qua tâm vòng dây và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong khung, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ đi qua qua phần mặt phẳng giới bởi vòng dây.
Dòng điện chạy trong ống dây tròn
Phía trong lòng ống, là những đường thẳng song song cách đều, phía ngoài ống là những đường giống nhưng phần ngoài đường sức của nam châm thẳng.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong ống, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ nằm trong lòng ống dây.
2. Hoạt động 2: hình thành kiến thức (38 phút)
Hoạt động 2.1: Giải các câu hỏi trắc nghiệm trong phiếu học tập
* Mục tiêu: - Nắm được từ trường, cảm ứng từ, đường sức từ.
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung cơ bản
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
 Yêu cầu hs giải thích lựa chọn
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
 - Chia lớp thành từng nhóm, mỗi nhóm thực hiện nhiệm vụ trả lời của mình rồi cùng thảo luận đưa ra kết quả
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
Các nhóm báo cáo kết quả.
GV đưa ra biểu điểm chấm để các nhóm chấm điểm cho nhau
Bước 4: Nhận xét và chốt kiến thức
- Gv nhận xét bài làm của các nhóm
- HS ghi bài vào vở
Câu
1
2
3
4
5
6
ĐA
D
D
D
A
B
A
Câu
7
8
9
10
11
ĐA
D
B
B
A
B
Hoạt động 2.2: Giải các bài tập tự luận.
* Mục tiêu: - Vận dụng được biểu thức biểu thức lực từ, cảm ứng từ, từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung cơ bản
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
 - Chia nhóm học sinh yêu cầu học sinh viết công thức:
Nhóm 1 +3: Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn đặt trong từ trường. Giải quyết bài tập 1
Nhóm 2 +4: Biểu thức cảm ứng từ do dây dẫn thẳng dài gây ra tại M. Giải quyết bài tập 2
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Các nhóm thực hiện nhiệm vụ
- Viết các biểu thức lực từ, cảm ứng từ.
- Thay số tìm các dữ kiện.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
Các nhóm báo cáo kết quả.
GV đưa ra biểu điểm chấm để các nhóm chấm điểm cho nhau
Bước 4: Nhận xét và chốt kiến thức
- Gv nhận xét bài làm của các nhóm
- HS ghi bài vào vở
Bài 1.a) α =900:
F = I. l.B sinα = 2.0,05.20 = 2N
b) α = 300 :
F = I. l.B sinα = 2.0,05.20.sin 300 = 1N
Bài 2.a/ Cảm ứng từ tại M: 
 = 25.10-7 ( T)
b/ Xác định R
 Từ công thức: 
=> = 10m
3. Hoạt động 3: vận dụng, mở rộng (2 phút)
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 
Học sinh về nhà làm tất cả các bài tập trong SGK và SBT Vật Lý 11
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
HS tiếp nhận nhiệm vụ được giao
Về nhà làm bài tập vào vở bài tập 
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
GV kiểm tra vở bài tập của học sinh
Bước 4: Nhận xét và chốt kiến thức
- Gv nhận xét bài làm của học sinh
Phiếu học tập:
1. Trắc nghiệm
Câu 1.(NB) Đặc điểm nào sau đây không phải của các đường sức từ biểu diễn từ trường sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài?
A. Các đường sức là các đường tròn;
B. Mặt phẳng chứa các đường sức thì vuông góc với dây dẫn;
C. Chiều các đường sức được xác định bởi quy tắc bàn tay trái;
D. Chiều các đường sức không phụ thuộc chiều dòng dòng điện.
Câu 2. (NB)Đường sức từ không có tính chất nào sau đây?
A. Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức;
B. Các đường sức là các đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu;
C. Chiều của các đường sức là chiều của từ trường;
D. Các đường sức của cùng một từ trường có thể cắt nhau.
Câu 3. (NB) Từ trường đều là từ trường mà các đường sức từ là các đường
A. thẳng.	B. song song. 	
C. thẳng song song.	D. thẳng song song và cách đều nhau.
Câu 4. (TH)Nếu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ tại vị trí đặt đoạn dây đó
A. vẫn không đổi.	B. tăng 2 lần. 	C. tăng 2 lần.	D. giảm 2 lần.
Câu 5. (TH) Khi độ lớn cảm ứng từ và cường độ dòng điện qua dây dẫn tăng 2 lần thì độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn
A. tăng 2 lần.	B. tăng 4 lần.	C. không đổi.	D. giảm 2 lần.
Câu 6. (VDT) Một đoạn dây dẫn dài 1,5 m mang dòng điện 10 A, đặt vuông góc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2 T. Nó chịu một lực từ tác dụng là
A. 18 N.	B. 1,8 N.	C. 1800 N.	D. 0 N.
Câu 7. (VDT) Đặt một đoạn dây dẫn thẳng dài 120 cm song song với từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,8 T. Dòng điện trong dây dẫn là 20 A thì lực từ có độ lớn là
A. 19,2 N.	B. 1920 N. 	C. 1,92 N.	D. 0 N.
Câu 8. (VDT) Một đoạn dây dẫn thẳng dài 1m mang dòng điện 10 A, dặt trong một từ trường đều 0,1 T thì chịu một lực 0,5 N. Góc lệch giữa cảm ứng từ và chiều dòng điện trong dây dẫn là
A. 0,50.	B. 300.	C. 450.	D. 600. 
Câu 9. (VDT) Tại một điểm cách một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 5 A thì có cảm ứng từ 0,4 μT. Nếu cường độ dòng điện trong dây dẫn tăng thêm 10 A thì cảm ứng từ tại điểm đó có giá trị là
A. 0,8 μT.	B. 1,2 μT.	D. 0,2 μT.	D. 1,6 μT.
Câu 10. (VDT) Một dòng điện chạy trong một dây tròn 20 vòng đường kính 20 cm với cường độ 10 A thì cảm ứng từ tại tâm các vòng dây là
A. 0,2π mT.	B. 0,02π mT.	C. 20π μT.	D. 0,2 mT.
Câu 11. (VDT) Một ống dây dài 50 cm có 1000 vòng dây mang một dòng điện là 5 A. Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là
A. 8 π mT.	B. 4 π mT.	C. 8 mT.	D. 4 mT.
2. Tự luận
Bài 1. Trong từ trường đều đặt đoạn dây dẫn dài 5cm có dòng điện chạy qua là 2 A và vuông góc với từ trường, biết độ lớn của cảm ứng từ là 20T.
a) Lực từ tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu?
b) Nếu dòng điện trong đoạn dây hợp với từ trường một góc = 300 thì lực từ tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu?
Bài 2. Dòng điện thẳng có cường độ I = 0,5A đặt trong không khí .
a) Tính cảm ứng từ tại M cách dòng điện 4cm
b) Cảm ứng từ tại N bằng B’ = 10-8T. Tính khoảng cách từ N đến dòng điện