Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ - Trần Thị Thanh Thương

Sở giáo dục và đào tạo Đăk Lăk 
Trường thpt Krông Bông 
Giáo án điện tử dự thi 
GV : Trần Thị Thanh Thương 
Môn : Vật lý 11 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Nêu định nghĩa từ trường ? 
Phát biểu định nghĩa đường sức từ ? 
1. Định nghĩa : 
2. Töø tröôøng ñeàu : 
vaät lyù 11 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
I. Löïc töø : 
3. Xaùc ñònh löïc töø do töø tröôøng 
ñeàu taùc duïng leân moät ñoaïn daây daãn coù doøng ñieän : 
II. Caûm öùng töø : 
1.Cảm ứng từ tại1điểm trong từ trường : 
2. Vectơ cảm ứng từ : 
3. Biểu thức của lực điện từ và 
(Tiết 39) 
I.Lực từ : 
1 . Định nghĩa : 
Lực từ là lực do từ trường tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
vaät lyù 11 
S 
N 
I. Löïc töø : 
1 . Định nghĩa : 
 2 . Töø tröôøng ñeàu : 
Dựa vào hình vẽ có nhận xét gì về các đường sức giữa 2 cực của nam châm? 
vaät lyù 11 
vaät lyù 11 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
* Vậy từ trường đều là gì ? 
Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm ; các đường sức từ là những đường thẳng song song , cùng chiều và cách đều nhau 
I. Lực từ : 
1 . Định nghĩa 
2. Từ trường đều : 
 3 . Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
 đoạn dây dẫn có dòng điện : 
Xét NC hình chữ U và đoạn dây 
 dẫn M 1 M 2 đặt trong lòng nam châm : 
M 1 
M 2 
vaät lyù 11 
I. Lực từ: 
1 . Định nghĩa 
2. Từ trường 
 đều: 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
* Khi chưa có dòng điện qua M 1 M 2 thì nó nằm cân bằng vì sao ? 
Vì trọng lực của M 1 M 2 cân bằng với tác dụng của các lực căng 
* Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn M 1 M 2 hãy dự đoán hiện tượng xảy ra? 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
* Từ hiện tượng quan sát được hãy giải thích vì sao lại có hiện tượng đó ? 
* Dựa vào kết quả thí nghiệm hãy cho biết phương và chiều của lực từ như thế nào ? 
M 1 
M 2 
3. Xác định lực từ do từ tường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
I 
O 1,2 
Hướng từ trường 
*Hãy cho biết các lực nào tác dụng lên dây dẫn M 1 M 2 ? 
Dây dẫn M 1 M 2 nằm cân bằng khi tổng trực đối với lực căng của 2 dây treo 
F = mgtan 
*Từ hình vẽ hãy xác định độ lớn của lực từ ? 
3. X ác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
Hiện tượng gì xảy ra nếu ta đổi chiều dòng điện ? 
M 1 
M 2 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
Nếu đổi cực của NC thì hiện tượng gì xảy ra ? 
M 2 
M 1 
Nếu đổi cực của NC và đổi chiều dòng điện thì hiện tượng gì xảy ra ? 
M 2 
M 1 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
3. Xác định lực từ do từ trường dều tác dụng lên 
1 đoạn dây dẫn có dòng điện 
Vậy chiều của lực từ , chiều dòng điện và chiều đường cảm ứng từ có liên quan với nhau và chúng hợp với nhau theo 1 quy tắc gọi là quy tắc bàn tay trái: 
M 1 
M 2 
I 
3. Xác định lực từ do từ trường dều tác dụng lên 
1 đoạn dây dẫn có dòng điện 
Quy tắc bàn tay trái: 
Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay , chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều dòng điện , khi đó ngón cái choãi ra 90 0 ch ỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
vaät lyù 11 
II. Cảm ứng từ : 
1.Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường 
I. Lực từ : 
 1. Định nghĩa : 
2. T ừ trường đều : 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 
đoạn dây dẫn có dòng điện : 
I(A) 
5 
 4 
 3 
 2 
 F(N) 
0,04 
0,032 
0,024 
0,016 
Haõy nhaän xeùt keát quaû thí nghieäm ? 
Nhận xét : F ~ I 
0.08 
0.08 
0.08 
0.08 
a. Thí nghiệm1 : 
l = 10cm = const 
 1.Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường 
vaät lyù 11 
 l(m ) 
0,1 
0,15 
0,2 
0,25 
 F(N) 
0,04 
0,06 
0,08 
0,1 
I = 5A=const 
b. Thí nghiệm 2: 
Hãy nhận xét kết quả thí nghiệm ? 
Nhận xét : F ~ l 
0.08 
0.08 
0.08 
0.08 
1.Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường 
vaät lyù 11 
II.Cảm ứng từ : 
Từ kết quả 2 thí nghiệm hãy rút ra nhận xét ? 
F ~ I.l hay = const = B 
II.Cảm ứng từ : 
 1 . Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại điểm đó . Kí hiệu là B . 
Cảm ứng từ tại 1 điểm là đại lượng đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên 1 phần tử dòng điện có độ dài l đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điệnvới độ dài đoạn dây đó 
vaät lyù 11 
Biểu thức : B = 
Đơn vị cảm ứng từ trong hệ SI là tesla (T) 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
vaät lyù 11 
II. Cảm ứng từ : 
1. Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
Cảm ứng từ là đại lượng vô hướng hay đại lượng vectơ ? 
Trong đó: F(N) , I(A) , l(m) 
Vectô caûm öùng töø coù ñaëc ñieåm gì 
( veà höôùng vaø ñoä l ớ n )? 
 2. Vectơ cảm ứng từ : 
vaät lyù 11 
II. Cảm ứng từ 
1. Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
Biểu thức cảm ứng từ dưới dạng vectơ: 
Taïi moãi ñieåm trong khoâng gian coù töø tröôøng xaùc ñònh moät vectô caûm öùng töø : 
- Coù höôùng truøng vôùi höôùng cuûa töø tröôøng 
tại điểm đó 
-Coù ñoä lôùn laø: B = 
 2. Vectơ cảm ứng từ : 
vaät lyù 11 
II. Cảm ứng từ 
1.Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
vaät lyù 11 
 Từ trường 
 B(T) 
Nam ch âm điện siêu dẫn 
 Trên bề mặt của mặt trời 
 Nam châm điện lớn 
 Nam châm thông thường 
Kim nam châm 
Trái đất 
 20 
 5 
 2 
 10 -2 
 10 -4 
 5.10 -5 
II. Cảm ứng từ 
1.Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
 2. Vectơ cảm 
 ứng từ : 
Vài ví dụ về cỡ độ lớn của cảm ứng từ 
 3. Bi ểu thức của lực điện từ theo 
vaät lyù 11 
II. Cảm ứng từ 
1.Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
2. Vectơ cảm 
ứng từ : 
 
I. Lực từ : 
1 . Định nghĩa 
2. Từ trường đều : 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 đoạn dây dẫn có dòng điện : 
Lực từ có điểm đặt tại trung điểm của M 1 M 2 , có phương vuông góc với l và có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái và có độ lớn: 
F = B.I.lsin  
Trong đó  là góc tạo bởi và l 
vaät lyù 11 
baøi 20: löïc töø.caûm öùng töø 
* Chú ý: 
- Nếu  = 90 0 : F = B. I. l 
- Nếu  = 0 ,180 0 : F = 0 
I. Lực từ : 
1 . Định nghĩa 
3. Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên 1 đoạn dây dẫn có dòng điện : 
2. Từ trường đều : 
II. Cảm ứng từ 
1.Cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường : 
2. Vectơ cảm 
ứng từ : 
 3. Biểu thức của lực điện từ theo 
CỦNG CỐ 
Câu1 : Phát biểu nào sau đây sai ? Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện: 
A. Vuông góc với phần tử dòng điện 
B. Cùng hướng với từ trường 
C. Tỉ lệ với cường độ dòng điện 
D. Tỉ lệ với cảm ứng từ 
Câu2 : Một đoạn dây dẫn được đặt trong từ trường đều . Để lực điện từ tác dụng lên dây cực đại thì góc hợp bởi đoạn dây và vectơ cảm ứng từ là: 
A. 0 0 B. 45 0 C. 60 0 D. 90 0 
xin chân thành cảm ơn!