Giáo án Vật lý lớp 9 - Trường THCS Sơn Định - Bài 24: Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua

Ngày soạn: 02/12/2017
Ngày dạy: 04/12/2017
Lớp: 9A
Tiết CT: 26
Bài 24: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: 
- Vẽ được đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua.
- Phát biểu được quy tắc nắm tay phải về chiều của đường sức từ trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua.
- Vận dụng được quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đường sức từ trong lòng ống dây khi biết chiều dòng điện và ngược lại.
2. Kĩ năng: 
- Vẽ được được sức từ biểu diễn từ trường cuả ống dây. Vận dụng qui tắc nắm bàn tay phải để xác dịnh chiều đường sức từ của ống dây.
3. Thái độ: 
- Có tác phong làm việc cẩn thận, kiên trì chính xác, trung thực. 
II. CHUẨN BỊ:
1. GV: - Chuẩn bị nội dung bài học.
2. HS: - Cho mỗi nhóm: 1 tấm nhựa có luồn sẵn vòng dây của một ống dây dẫn; 1nguồn điện 3 V hoặc 6 V; Một ít mạt sắt; 1 công tắc; 3 đoạn dây; 1 bút dạ.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC:
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ: 
Câu 1: Làm thế nào để tạo ra từ phổ của nam châm thẳng?
Câu 2: Yêu cầu hs biểu diễn từ trường của thanh nam châm thẳng trên vở nháp? 
3. Tiến trình dạy học:
Hoạt động của giáo viên 
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới:
- Nêu vấn đề từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua có gì khác từ trường của thanh nam châm thẳng không? Vào bài mới
- HS làm theo yêu cầu của GV.
Hoạt động 2: Tạo ra và quan sát từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua:
- Giao dụng cụ TN cho các nhóm và yêu cầu các nhóm tiến hành làm TN, quan sát từ phổ được tạo thành, thảo luận nhóm để trả lời C1?
- Đến từng nhóm, theo dõi giúp đỡ nhóm có hs yếu, lưu ý các em quan sát phần từ phổ bên trong ống dây. 
- Có thể gợi ý: Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua có gì khác với nam châm thẳng? 
- Căn cứ vào từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua yêu cầu hs vẽ một vài đường sức từ và trả lời lệnh C2?
- Hướng dẫn hs dùng kim nam châm nhỏ, được đặt trên trục thẳng đứng có giá, hoặc dùng các la bàn đặt nối tiếp nhau trên một trong các đường sức từ. Lưu ý hs rằng hai phần đường sức từ ở ngoài và ở trong lòng ống dây tạo thành một đường cong khép kín.
- Để có nhận xét chính xác, gợi ý hs vẽ mũi tên chỉ chiều của một số đường sức từ của cả hai đầu cuộn dây? Đề nghị hs trả lời C3?
- Làm TN để tạo ra và quan sát từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua. trả lời C1. Quan sát hình 24.1, nhận dụng cụ thí nghiệm và làm thí nghiệm như hình vẽ.
C1: Từ phổ của
ống dây có 
dòng điện chạy
qua giống hệt từ phổ của thanh nam châm thẳng.
- Vẽ một số đường sức từ ngay tại tấm nhựa. 
- C2: Đường cảm ứng từ là những đường cong như đường cảm ứng từ của thanh nam châm thẳng
- Đặt các kim nam châm nối tiếp nhau trên một đường sức từ, vẽ mũi tên chỉ chiều các đường sức từ ở ngoài và trong ống dây.
- Trao đổi nhóm để nêu các nhận xét trong. 
C3: Chiều của đường sức từ ở hai đầu ống dây giống chiều các đường sức từ ở hai cực của thanh nam châm thẳng.
I. Từ phổ- Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua: 
1. Thí nghiệm:
C1: Từ phổ của ống dây có dòng điện chạy qua giống hệt từ phổ của thanh nam châm thẳng.
C2: Đường cảm ứng từ là những đường cong như đường cảm ứng từ của thanh nam châm thẳng.
C3: Chiều của đường sức từ ở hai đầu ống dây giống chiều các đường sức từ ở hai cực của thanh nam châm thẳng.
Hoạt động 3: Rút ra kết luận về từ trường của ống dây:
- Từ những TN đã làm chúng ta rút ra những kết luận gì về từ phổ, đường sức từ và chiều của đường sức từ ở hai đầu ống dây? 
- Tổ chức cho hs trao đổi trên lớp để rút ra kết luận?
- Nêu vấn đề: Từ sự tương tự nhau giữa hai đầu thanh nam châm và hai đầu ống dây, ta có thể coi hai đầu của ống dây có dòng điện chạy qua là hai cực không? Khi đó đầu nào của ống dây là cực Bắc?
- GV chốt lại: Hai đầu của ống dây có dòng điện chạy qua cũng là hai cực. Đầu có đường sức từ đi ra gọi là cực bắc, đầu có đường sức từ đi vào gọi là cực nam.
- Rút ra kết luận về từ phổ, đường sức từ, chiều đường sức từ ở hai đầu ống dây. 
- Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài của thanh nam châm giống nhau. Trong lòng ống dây cũng có đường sức từ được sắp xếp gần như song song với nhau 
- Đường sức từ của ống dây là những đường cong khép kín 
- Giống như thanh nam châm tại hai đầu ống dây, các đường sức từ có chiều cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia
- HS ghi bài vào vở.
2. Kết luận: 
- Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài của thanh nam châm giống nhau. Trong lòng ống dây cũng có đường sức từ được sắp xếp gần như song song với nhau.
- Đường sức từ của ống dây là những đường cong khép kín.
- Giống như thanh nam châm tại hai đầu ống dây, các đường sức từ có chiều cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia.
Hoạt động 4: Tìm hiểu qui tắc nắm bàn tay phải
- Đặt câu hỏi từ trường do dòng điện sinh ra, vậy chiều của đường sức từ có phụ thuộc vào chiều của dòng điện không? Sau đó tổ chức cho hs làm TN kiểm tra dự đoán. Khi các nhóm làm TN kiểm tra hs làm thế nào để biết được chiều đường sức từ có thay đổi hay không? 
- Cho hs nắm tay phải theo hình 24.3 SGK, từ đó rút ra qui tắc xác định chiều đường sức từ trong ống dây?
- Hướng dẫn hs biết cách xoay nắm tay phải cho phù hợp với chiều dòng điện chạy qua các vòng dây trong các trường hợp khác nhau. 
- Dự đoán: Khi đổi chiều dòng điện qua ống dây thì chiều đường sức từ trong lòng ống dây có thể thay đổi? 
- Làm TN kiểm tra dự đoán.
- Rút ra kết luận về sự phụ thuộc của chiều đường sức từ ở trong lòng ống dây vào chiều dòng điện chạy qua ống dây.
àKết luận: Chiều đường sức từ của ống dây phụ thuộc vào chiều của dòng điện chạy qua các vòng dây.
- Nghiên cứu H24.3 SGK để hiểu rõ qui tắc nắm tay phải, phát biểu qui tắc.
Qui tắc: Nắm bàn tay phải, rồi sao cho đặt bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng ống dây.
- Làm việc cá nhân áp dụng qui tắc năm tay phải để xác định chiều đường sức từ trong lòng ống dây khi đổi chiều dòng điện qua các vòng dây trên hình 24.3 SGK.
II. Qui tắc nắm tay phải: 
1. Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào yếu tố nào? 
Chiều đường sức từ của ống dây phụ thuộc vào chiều của dòng đđiện chạy qua các vòng dây.
2. Qui tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi sao cho đặt bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng ống dây.
Hoạt động 5: Vận dụng:
- Đối với C4 yêu cầu hs vận dụng kiến thức trong bài học và các bài học trước để nêu được các cách khác nhau xác định tên cực từ củ ống dây? 
- Đối với C5, C6 yêu cầu hs phải thực hành nắm tay phải và xoay bàn tay theo chiều dòng điện trong các vòng dây hoặc chiều đường sức từ trong lòng ống dây hình 24.5 24.6 SGK?
- Làm việc cá nhân để thực hện C4, C5, C6 theo yêu cầu của GV.
 - C4: Đầu A là cực Nam, đầu B là cực Bắc.
- C5: Kim nam châm bị vẽ sai chiều là kim số 5. Dòng điện trong ống dây có chiều đi ra ở đầu B.
- C6: Đầu A của cuộn dây là cực Bắc, đầu B là cực Nam.
III. Vận dụng:
- C4: Đầu A là cực Nam, đầu B là cực Bắc.
- C5: Kim nam châm bị vẽ sai chiều là kim số 5. Dòng điện trong ống dây có chiều đi ra ở đầu B.
- C6: Đầu A của cuộn dây là cực Bắc, đầu B là cực Nam.
4. Củng cố bài học: 
- Cho hs đọc phần ghi nhớ sgk.
- Củng cố lại các kiến thức đã học trong bài. 
5. Hướng dẫn tự học
a. Bài vừa học : 
- Về nhà học thuộc phần ghi nhớ 
- Cho hs đọc phần có thể em chưa biết
- Làm bài tập SBT
b. Bài sắp học : Chuẩn bị bài 25 : SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP – NAM CHÂM ĐIỆN