Giáo án Vật lý 9 - Bài 24: Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua

Bài 24. TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ
DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Vẽ được đường sức từ biểu diễn từ trường của ống dây.
- Phát biểu được quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua khi biết chiều dòng điện.
2. Kĩ năng: 
- Vaän duïng ñöôïc quy taéc naém tay phaûi ñeå xác định chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua khi biết chiều dòng điện vaø ngöôïc laïi.
- Vẽ đường sức từ của từ trường ống dây có dòng điện chạy qua.
3. Thái độ: 
Tính cẩn thận và tinh thần hợp tác nhóm, lòng yêu thích bộ môn.
II. NỘI DUNG BÀI HỌC
- Vẽ được đường sức từ biểu diễn từ trường của ống dây.
- Phát biểu được quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua khi biết chiều dòng điện.
- Vaän duïng ñöôïc quy taéc naém tay phaûi ñeå xác định chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua khi biết chiều dòng điện vaø ngöôïc laïi.
III. CHUẨN BỊ.
1. GV: 
Mỗi nhóm: 1 tấm nhựa có luồn sẵn các vòng dây của một ống dây dẫn.
3 kim nam châm có giá đỡ; 1 nguồn điện 6 V; Ít mạt sắt; 1 công tắc; 1 bút lông.
2. HS:
Nghiên cứu nội dung bài 24.
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP:
1. Ổn định tổ chức và kiểm diện:
Kieåm tra só soá lôùp.
Kiểm tra vệ sinh lớp.
2. Kiểm tra miệng: (10 đieåm)
? Từ phổ là gì?
Từ phổ là hình ảnh cụ thể của các đường mạt sắt xung quanh nam châm.Có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên tấm nhựa đặt trong từ trường và gõ nhẹ.
? Qui ước đường sức từ có chiều như thế nào?
Đường sức từ cho phép ta biểu diễn từ trường. Người ta quy ước chiều đường sức từ là chiều đặt từ cực Nam đến cực Bắc xuyên dọc kim nam châm được đặt cân bằng trên đường sức đó.
Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ dày, nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ thưa.
? Trình bày cách vẽ đường sức từ ?
Mỗi đường sức từ có một chiều xác định. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc, đi vào cực Nam của nam châm.
3. Tiến trình bài học:
HOẠT ĐỘNG THẦY - TRÒ
NỘI DUNG
Hoạt động 1: (2 phút) 
Mục tiêu:Tổ chức tình huống.
GV: Chúng ta đã biết từ phổ và các đường sức từ biểu diễn từ trường của thanh nam châm thẳng. Còn từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua thì dược biểu diễn như thế nào? Bài học hôm nay sẽ giúp ta tìm hiểu rõ nội dung này.
Hoạt động 2: (10 phút) 
Mục tiêu:Tạo ra và quan sát từ phổ của ống dây có dòng điện. 
GV: Hướng dẫn cho học sinh thảo luận nhóm sau khi thí nghiệm để trả lời C1. 
 Lưu ý học sinh quan sát từ phổ bên trong ống dây. 
 Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua so với đường sức từ của nam châm thẳng thì như thế nào? 
HS: Hoạt động theo nhóm tiến hành TN theo hướng dẫn SGK và trả lời các câu hỏi.
GV: Yêu cầu vẽ các đường sức từ và nhận xét với đường sức từ của thanh nam châm thẳng.
HS: Thực hiện theo nhóm, đối chiếu hình 24.2
Hoạt động 3: (10 phút) 
Mục tiêu:Quy tắc nắm tay phải.
H24.3
- GV: Từ trường do dòng điện sinh ra, vậy chiều đường mở thì có phụ thuộc vào chiều dòng điện hay không? Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm các yếu tố phụ thuộc của chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua.
- GV: Hướng dẫn học sinh biết cách sử dụng nắm tay phải. Để xác định một cách thuận tiện chiều đường sức từ của ống dây khi biết chiều dòng điện, người ta sử dụng quy tắc nắm tay phải, được mô tả trên hình 24.3 và được phát biểu thành quy tắc.
Hoạt động 4: (10 phút) 
Mục tiêu:Vận dụng.
GV: Yêu cầu cá nhân thực hiện C4; C5 C6.
HS: Cho ống dây AB có dòng điện chạy qua. Một nam châm thử đặt ở đầu B của ống dây, khi đứng yên nằm định hướng như hình 24.4. Xác định tên các từ cực của ống dây.
 Trên hình 24.5 có một kim nam châm bị vẽ sai chiều. Hãy chỉ ra đó là kim nam châm nào và vẽ lại cho đúng. Dùng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện chạy qua các vòng dây.
 Hình 24.6 cho biết chiều dòng điện chạy qua các vòng dây. Hãy dùng quy tắc nắm tay phải để xác định tên các từ cực của ống dây.
 Phần từ phổ bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngoài của nam châm thẳng.
 Ta xác định chiều của đường sức từ trong và ngoài ống dây theo quy tắc nắm tay phải.
GDHN: Chú ý khi tham gia làm việc trong khu sản xuất sắt thép lưu ý tránh để cho đường dây điện cuộn tròn nhiều trong hệ thống lưới điện của nhà máy sẽ rất nguy hiểm cho vật và người tham gia sản xuất.
H24.1
I. TỪ PHỔ, ĐƯỜNG SỨC TỪ CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA
 l. Thí nghiệm:
 Rắc đều một lớp mạt sắt trên tấm nhựa có luồn sẵn các vòng dây của một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua. Gõ nhẹ tấm nhựa.
 Từ phổ vừa được tạo thành như hình 24.1 giống từ phổ của thanh nam thẳng. Bên trong ống dây các hạt mạt sắt xếp song song với nhau.
 Ta thấy đường sức từ giống như đường sức từ của nam châm thẳng.
2. Kết luận:
a. Phân từ phổ ở bên ngoài của ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài của thanh nam châm giống nhau.
Trong lòng ống dây cũng có các đường sức từ, được sắp xếp gần như song song với nhau.
b. Đường sức từ của ống dây là những đường cong khép kín.
c. Giống như thanh nam châm, tại hai dầu ống dây, các đường sức từ có chiều cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia.
 Hai đầu của ống dây có dòng điện chạy qua cũng là hai từ cực. Đầu có các đường sức từ đi ra gọi là cực Bắc, đầu có các đường sức từ đi vào gọi là cực Nam.
II. QUY TẮC NẮM TAY PHẢI
1. Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện :
 Trong thí nghiệm hình 46, nếu ta đổi chiều dòng điện thì các kim nam châm sẽ đổi chiều theo. 
 Vậy có thể kết luận rằng chiều đường sức từ của ống dây phụ thuộc vào chiều dòng điện trong ống dây.
 2. Quy tắc nắm tay phải:
 Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
C4: Hình4 Đầu A la đầu Bắc của ống dây.
C5: Trong hình 5 kim nam châm số 5 vẽ sai. Dòng điện trong ống dây đi ra ở đầu B của ống dây.
C6: Hình 6 Đầu A là đầu Bắc của ống dây.
Phần từ phổ bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngoài của nam châm thẳng.
Ta xác định chiều của đường sức từ trong và ngoài ống dây theo quy tắc nắm tay phải.
4. Tổng kết:
Phát biểu qui tắc nắm tay phải ?
èNắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
Đọc lại ghi nhớ SGK.
Đọc mục có thể em chưa biết
Gv neâu moät soá hình veõ coøn thieáu chieàu doøng ñieän hay chieàu ñöôøng söùc töø ñeå hoïc sinh töï xaùc ñònh.
5. Hướng dẫn học tập:
Đối với bài học ở tiết này:
Học bài và đọc kỹ qui tắc nắm tay phải.
Lập kế hoạch ôn tập HKI. ( Đề thi trắc nghiệm 100%)
Bài tập 24.1 đến 24.6 sách bài tập.
Đối với bài học ở tiết tiếp theo: 
Ñoïc tröôùc baøi sau:
 BAØI 25 “ SÖÏ NHIEÃM TÖØ CUÛA SAÉT THEÙP”
vaø chuù yù: saét theùp khi nhieãm töø coù gioáng nhau không?
V. PHỤ LỤC
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Trong thí nghiệm tạo từ phổ của nam châm thẳng, ta không thấy các đường mạt sắt như các đường mạt sắt chạy trong lòng ống dây có dòng điện. Điều đó không có nghĩa là trong lòng nam châm thẳng không có các dưỡng sức từ. Thật ra, trong lòng nam châm thẳng vẫn có các đường sức từ, giống như trong lòng ống dây.