Giáo án Vật lí 12 kết nối Bài 19: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 19: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG. MÔ HÌNH SÓNG ĐIỆN TỪ

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Mô tả được mô hình sóng điện từ và ứng dụng để giải thích sự tạo thành và lan truyền của các sóng điện từ trong thang sóng điện từ.

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 và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Tích cực trao đổi thông tin với các thành viên trong nhóm để thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu về mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

• Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến điện từ trường, mô hình sóng điện từ, đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực vật lí:

• Nêu được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

• Mô tả được mô hình sóng điện từ.

• Sử dụng mô hình sóng điện từ để giải thích được tính chất của sóng điện từ.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.

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 thí nghiệm xuất hiện điện trường xoáy khi nam châm rơi qua ống dây, hình ảnh điện trường biến thiên giữa hai bản tụ điện và từ trường do nó sinh ra,

• Máy chiếu, máy tính (nếu có).

2. Đối với học sinh:

• 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: HS xác định được mục tiêu của bài học về điện từ trường.

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 điện từ trường, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS 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 chiếu hình ảnh thang sóng điện từ.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Mở đầu (SGK – tr82): Thang sóng điện từ bao gồm rất nhiều vùng như hồng ngoại, tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy,… Sóng điện từ được tạo thành và lan truyền như thế nào?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình ảnh thang sóng điện từ, nhớ lại các kiến thức đã học về sóng điện từ ở chương trình Vật lí 11, suy luận để trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi:

Điện từ trường lan truyền trong không gian tạo thành sóng điện từ, sóng điện từ; sóng điện từ lan truyền trong không gian với tốc độ 3.10⁸ m/s,...

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV chưa chốt kiến thức mà dẫn dắt vào bài học mới: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian. Để có câu trả lời chính xác cho câu hỏi mở đầu, chúng ta cùng đi tìm hiểu bài học ngày hôm nay: Bài 19: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên

a. Mục tiêu: 

- HS nêu được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. 

- HS trình bày được sự hình thành sóng điện từ.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về điện từ trường.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu hình ảnh thí nghiệm xuất hiện điện trường xoáy khi nam châm rơi qua ống dây (hình 19.1) cho HS quan sát. - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và đặt câu hỏi: + Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi nào? + Điện trường xoáy là gì? + Hoạt động (SGK – tr82): So sánh sự giống nhau và khác nhau giữa điện trường gây ra bởi điện tích đứng yên và điện trường xoáy. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về từ trường biến thiên và điện trường xoáy. - GV đặt câu hỏi: Điện trường biến thiên theo thời gian có làm xuất hiện từ trường không? - GV chiếu hình 19.3 và 19.4 cho HS quan sát. - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nêu mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. - GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr83) So sánh điểm khác nhau cơ bản giữa điện từ trường với điện trường, từ trường. - GV kết luận về mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Hoạt động (SGK – tr82) - Giống nhau: Đều tác dụng lực lên điện tích đặt trong nó. - Khác nhau: Điện trường gây bởi điện tích đứng yên là điện trường tĩnh và không sinh ra từ trường; điện trường trường xoáy sinh ra từ điện tích chuyển động hoặc từ trường biến thiên. *Trả lời Câu hỏi (SGK – tr82) Khi trình bày về điện trường và từ trường ở các phần trước ta chỉ xét từ trường, điện trường như một đối tượng riêng rẽ. Trong hầu hết các trường hợp đã xét là điện trường, từ trường tỉnh. Còn điện từ trường là quá trình lan truyền điện từ trường biến thiên trong không gian theo thời gian. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. - GV chuyển sang nội dung Mô hình sóng điện từ.

I. LIÊN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG BIẾN THIÊN VÀ TỪ TRƯỜNG BIẾN THIÊN 1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy - Từ thông qua ống dây kín biến thiên thì trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng tỏ trong dây dẫn đã xuất hiện một điện trường, có chiều là chiều của dòng điện cảm ứng; đường sức của điện trường này là các đường cong kín. Điện trường có tính chất này là điện trường xoáy. - Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một điện trường xoáy. 2. Điện trường biến thiên và từ trường - Thí nghiệm với dòng điện xoay chiều qua tụ điện cho thấy điện trường biến thiên theo thời gian và làm xuất hiện từ trường. 3. Điện từ trường - Từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra trong không gian xung quanh một điện trường biến thiên theo thời gian; ngược lại, điện trường biến thiên theo thời gian cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh.

Hoạt động 2. Mô tả mô hình sóng điện từ

a. Mục tiêu: HS mô tả được mô hình sóng điện từ.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về đặc điểm của sóng điện từ.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được đặc điểm của mô hình sóng điện từ.

---------------------------------------

----------------------Còn tiếp---------------------