Giáo án Bài 15 Vật Lí 12 Kết nối tri thức (2025): Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/…
BÀI 15: LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN. CẢM ỨNG TỪ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Thực hiện thí nghiệm để mô tả được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn
mang dòng điện đặt trong từ trường.
- Xác định được độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng
điện đặt trong từ trường.
- Định nghĩa được cảm ứng từ B và đơn vị tesla.
- Nêu được đơn vị cơ bản và dẫn xuất để đo các đại lượng từ.
- Thảo luận để thiết kế phương án, lựa chọn phương án, thực hiện phương án, đo
được (hoặc mô tả được phương pháp đo) cảm ứng từ bằng cân “dòng điện”.
- Vận dụng được biểu thức tính lực F = BILsinθ. 2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản
thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi, làm thí
nghiệm và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra.
- Năng lực giao tiếp hợp tác: Chủ động trao đổi ý kiến với các thành viên trong
nhóm để hoàn thành phiếu học tập tìm hiểu về lực tử, cảm ứng từ, đề xuất phương
án đo độ lớn của cảm ứng từ. 1
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về lực từ tác dụng lên dây dẫn
mang dòng điện, cảm ứng từ; tiến hành thí nghiệm về lực từ tác dụng lên đoạn dây
dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ.
Năng lực vật lí:
- Định nghĩa được cảm ứng từ B, đơn vị cảm ứng từ.
- Nếu được đơn vị cơ bản, đơn vị dẫn xuất để đo các đại lượng từ.
- Thực hiện thí nghiệm để mô tả được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn
mang dòng điện đặt trong từ trường.
- Xác định được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.
- Vận dụng được biểu thức tính lực từ F = BILsinα và thực hành đo cảm ứng từ.
- Nêu được quy tắc bàn tay trái để xác định chiều phương và chiều của lực từ. 3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
- SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh bộ thí nghiệm lực từ và cảm ứng từ, hình
vẽ mô tả quy tắc bàn tay trái, hình ảnh dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ
trường, hình ảnh đồ thị quan hệ F và I,…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có). - Phiếu học tập.
2. Đối với học sinh: - HS mỗi nhóm:
+ Dụng cụ thí nghiệm lực từ và cảm ứng từ: Hộp gỗ có gắn: nam châm điện có
gắn hai tấm thép, đòn cân có gắn gia trọng và khớp nối với khung dây dẫn, hai
ampe kế có giới hạn đo 2 A, hai biến trở xoay 100 Ω – 2 A, hai công tắc dùng để
đảo chiều dòng điện; khung dây; lực kế; đèn chỉ hướng; nguồn điện một chiều. - HS cả lớp: 2
+ SGK, SBT Vật lí 12.
+ Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Xác định được vấn đề của bài học để tìm hiểu về lực từ (độ lớn, phương,
chiều, điểm đặt) và đại lượng đặc trưng của từ trường (cảm ứng từ).
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, HS phát biểu ý kiến
của bản thân để hình dung về lực từ và cảm ứng từ, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu được các nội dung về lực từ và cảm ứng từ, phát hiện vấn
đề và giải quyết vấn đề cần tìm hiểu.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV ôn tập bài cũ về tương tác từ và phương án khảo sát của bài trước về đoạn dây dẫn
mang dòng điện đặt trong từ trường của nam châm hình chữ U.
- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Làm thế nào để xác định được lực từ tác dụng lên đoạn
dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường? Làm thế nào xác định được cảm ứng từ của từ trường?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thảo luận, dự đoán, đưa ra các câu hỏi và câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi:
+ Xác định phương, chiều, độ lớn và đo cảm ứng từ.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- Sau khi HS trao đổi, phát biểu ý kiến, GV nhận xét vào nội dung bài học: Tính chất cơ
bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt
trong từ trường đó. Vậy lực từ có đặc điểm như thế nào? Để tìm hiểu rõ hơn về vấn đề 3
này chúng ra vào bài học ngày hôm nay: Bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang
dòng điện. Cảm ứng từ.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện a. Mục tiêu:
- HS thực hiện được thí nghiệm để mô tả được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây
dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.
- HS xác định được hướng của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.
- HS nêu được quy tắc bàn tay trái để xác định phương và chiều của lực từ.
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về
lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện.
c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về
lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện.
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
I. THÍ NGHIỆM VỀ LỰC
- GV chiếu Hình 15.1 và giới thiệu bộ thí nghiệm
TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN
- Khi cho dòng điện có cường
độ I chạy qua đoạn dây dẫn đặt
trong từ trường thì xuất hiện lực
từ ⃗F tác dụng lên đoạn dây dẫn
- GV lưu ý quy tắc an toàn: Cần hỏi GV trước khi mang dòng điện.
cắm điện, đo xong tắt điện ngay, khi đo mới bật - Lực từ ⃗F có phương vuông điện.
góc với đoạn dây dẫn mang
- GV chia lớp thành 6 nhóm và phát dụng cụ thí dòng điện đặt trong từ trường và nghiệm cho các nhóm.
vuông góc với đường sức từ. 4