Giáo án Vật lí 11 - Bài tập từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
MỤC TIÊU
Về kiến thức
Nắm được cách xác định phương, chiều cảm ứng từ của các dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt.
Nắm vững công thức tính cảm ứng từ của các dòng điện có hình dạng đặc biệt và nguyên lí chồng chất từ trường.
Về kĩ năng
Vận dụng được công thức tính cảm ứng từ và nghuyên lí chồng chất từ trường vào làm bài tập.
CHUẨN BỊ
Giáo viên
Một số bài tập vận dụng.
Học sinh
Ôn tập lại kiến thức bài 21.
Làm bài tạp trong SGK và SBT ở nhà.
PHƯƠNG PHÁP
Sử dụng phương pháp: hoạt động nhóm.
TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Ổn định lớp, kiểm diện.
Kiểm tra bài cũ: Lồng vào bài học.
Đặt vấn đề: GV dẫn dắt vào bài.
Bài học.
TG
Hoạt động của GV – HS
Nội dung
5’
HĐ 1. Ôn tập kiến thức.
GV: chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu các nhóm cử nhóm trưởng, thư kí.
GV: Đưa ra bài tập ghép các mệnh đề từ cột bên trái với cột bên phải để được câu đúng. Yêu cầu các nhóm làm việc để ôn tập lại kiến thức.
GV: nhóm nào làm xong trước tiên là đúng thì sẽ được cộng 1 điểm.
HS: các nhóm thực hiện.
GV: đưa ra đáp án và chốt lại kiến thức trên bảng phụ.
I.Kiến thức cần nhớ.
 Cảm ứng từ của:
1.Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài: 
r: khoảng cách từ điểm đang xét đến dòng điện.
2. Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn: 
R: Bán kính vòng dây tròn.
3.Dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ: 
: độ dài hình trụ.
n:số vòng dây cuốn trên một đơn vị độ dài của lõi.
4.Nguyên lí chồng chất từ trường:
8’
12’
18’
HĐ 2:Làm bài tập
GV: nêu ra nội dung phải hoàn thành trong tiết học: sẽ có 3 phiếu học tập mỗi phiếu học tập được tối đa 3 điểm: nhóm nhanh nhất và đúng nhất được + 3 điểm, nhóm đúng và nhanh thứ 2 được +2 điểm, nhóm đúng và nhanh thứ 3 được +1 điểm và nhóm cuối cùng sẽ không được cộng điểm nào.
GV đưa ra phiếu học tập số 1 và yêu cầu các nhóm thảo luận trong vòng 7 phút và đại diện lên trình bày.
HS: thực hiện.
GV gọi 1 nhóm khác nhận xét.Sau đó GV nhận xét và cho điểm.
GV phát phiếu học tập số 2 cho các nhóm.
HS: hoạt động nhóm, hoàn thành yêu cầu của phiếu học tập. Sau đó, đại diện nhóm lên trình bày kết quả.
GV: Gọi nhóm khác nhận xét.
HS: nêu nhận xét.
GV: nhận xét và cho điểm.
GV: phát phiếu học tập số 3 cho các nhóm.
HS: hoạt động nhóm, hoàn thành yêu cầu của phiếu học tập. Sau đó đại diện nhóm lên trình bày kết quả.
I1
I2
I3
Hình 1
GV: gọi đại diện nhóm khác nhận xét. 
HS thực hiện.
GV: nhận xét và cho điểm các nhóm.
II. Bài tập
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1:
N
M
P
Q
I
Bài 1: Chiều dòng điện chạy qua dây dẫn khi đã biết chiều vectơ cảm ứng từ như hình vẽ:
Bài 2: Xác định chiều đường sức từ trong trường hợp sau:
I
N
M
I
Bài 3: I = 5 A, r = 4 cm= 0,04 m. B=?
N
M
I
Giải 
Cảm ứng từ tại M, N được biểu diễn như hình vẽ và có độ lớn:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Bài 1
I
I
Bài 2
I
Bài 3
cảm ứng từ tại tâm của khung:
Bài 4
Số vòng dây của ống dây:
 Vậy số vòng dây của ống dây là 929 vòng.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
a)Cả 3 dòng điện đều hướng ra phía trước:
 được biểu diễn như hình vẽ 1:
Vì nên 
Ta có: B = B3 = 10-4 T
b)I1 hướng ra phía sau, I2 và I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ 2.
I1
I2
I3
với 
Ta có: B12 = B1 + B2 = 2.10-4 T
Vậy : 
HĐ 3 . Củng cố. Tổng kết bài học (2 phút)
GV tổng hợp số điểm các nhóm đạt được.
GV nhắc lại phương pháp làm các dạng bài tập, nhưng lưu ý và các lỗi mà HS hay mắc phải để HS rút kinh nghiệm ở những bài sau.
BTVN: xem lại các bài tập đã chữa và làm bài tập 21.4 đến 21.7 SBT/53+54.
RÚT KINH NGHIỆM
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
N
M
P
Q
Bài 1: Hãy xác định chiều dòng điện chạy qua dây dẫn khi đã biết chiều vectơ cảm ứng từ như hình vẽ:
I
Bài 2: Xác định chiều đường sức từ trong trường hợp sau:
N
M
I
Bài 3:Một dòng điện có cường độ I = 5 A chạy trong một dây 
dẫn thẳng dài như hình vẽ. Xác định cảm ứng từ tại hai điểm
 M, N và dòng điện cùng nằm trên mặt phẳng hình vẽ và M, 	
N cách dòng điện một đoạn r = 4 cm.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Bài 1: Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn trong các trường hợp sau:
I
I
Bài 2: Hãy xác định cảm ứng từ trong lòng ống dây:
I
Bài 3: Một khung dây tròn bán kinh R = 4 cm gồm 10 vòng dây. Dòng điện trong mỗi vòng dây có cường độ I = 0,3 A. Tính cảm ứng từ tại tâm của khung dây tròn.
Bài 4: Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua các vòng dây của một ống dây, thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng 35.10-5 T. Ống dây dài 50 cm. Tính số vòng dây của ống dây.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Bài tập: Cho ba dòng điện thẳng song song, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ M đến 3 dòng điện được cho trên hình vẽ. Hãy xác định cảm ứng từ tại M trong hai trường hợp:
Cả 3 dòng điện đều hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.
I1 hướng ra phía sau, I2 và I3 hướng ra phía trước mặt phẳng hình vẽ.
2 cm
2 cm
2 cm
I3
I1
I2
M