CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ docx

CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ

I. MỤC TIÊU.
- Hiểu được cách xây dựng khái niệm về công lực điện trường trong dịch
chuyển điện tích trong điện trường đều.
- Viết được công thức tính công lực điện trường trong sự di chuyển của một
điện tích trong điện trường của một điện tích điểm.
- Nêu được đặc điểm công của lực điện.
- Hiểu được khái niệm hiệu điện thế.
- Nêu được định nghĩa và xác định được mối liên hệ giữa điện trường và
hiệu điện thế.
- Giải được một số bài tập đơn giản về điện thế và hiệu điện thế trong SGK.
II. CHUẨN BỊ ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
1. Giáo viên:
- Hình vẽ các đường sức điện trường, hình ảnh để xác định công của lực
điện trên khổ giấy lớn.
- Vẽ lên giấy khổ lớn hình vẽ về sự không phụ thuộc vào dạng của đường đi
của công lực đienẹ tác dụng vào điện tích dịch chuyển trong đienẹ trường.
- Chuẩn bị phiếu học tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về khái niệm công trong cơ học, định luật Culông và về
tổng hợp lực.
- Ôn lại cách tính công của trọng lực.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1. Bài cũ:
- Trình bày khái niệm về điện trường và tính chất cơ bản của điện trường.
- Biểu thức xác định cường độ điện trường và áp dụng cho trường hợp
cường độ điện trường của một điện tích điểm gây ra.
2. Bài mới.
Hoạt động 1: Công của lực điện.
Đặt vấn đề: Tương tác tĩnh điện có nhiều điểm tương đồng với tương tác

hấp dẫn. Ta sẽ thấy ngay cả công của lực điện và thế năng của điện trong
điện trường cũng có những điểm tương tự như công của trọng lực và thế
năng của một vật trong trọng trường.
- Công của trọng lực được biểu diễn qua hiệu thế năng. Còn công của lực
đienẹ trường có thể được biểu diễn qua đại lượng nào? Ta có thể thông qua
cách xây dựng khái niệm về công trong trường trọng lực để xây dựng khái
niệm này trong trường tĩnh điện được không/
- Học sinh tiếp thu ý đồ của học sinh và cùng suy nghĩ.
- Nhắc lại biểu thức tính công của trọng lực và đặc điểm?
HỌAT ĐỘNG CỦA GIÁO
VIÊN
HỌAT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Giới thiệu hình vẽ 4.1. Từ hình
vẽ xác định lực tác dụng lên điện
tích q
o
khi q
o
dich chuyển trong
điện trường đều, nêu đặc điểm
của lực này?
- Từ biểu thức tính công của lực
điện trong điện trường đều ứng
với các trường hợp sau:
- Lần lượt cho học sinh xác định
F, S ,

trong mỗi trường hợp rồi
áp dụng công thức.
a. Điện tích di chuyển theo đường

thẳng MN?
b. Điện tích di chuyển theo đường
gấp khúc MNP?
c. Điện tích di chuyển theo đường
thẳng hoặc cong MN bất kì?
- Cồn vủa lực điện trong sự di
- Nhắc lại công thức tính công của một
lực:
os
A FSc


.
- Nhắc lại biểu thức tính công của trọng
lực:
P mgh


- Đặc điểm công của trọng lực: Không
phụ thuộc vào hình dạng đường đi, chỉ
phụ thuộc vào vị trí điểm đầu, điểm cuối
và khối lượng của vật.
- Lực điện tác dụng lên q
o
có hướng của
điện trường (từ bản cực dương sang bản
cạc âm) và có độ lớn
.
F q E


không đổi.
- Từ biểu thức tính công của một lực,
lần lượt tính công của lực điện trong các
trường hợp
os
MN
A qEc A A qEM N

 
     


Trong đó M’N’ là hình chiếu của MN
chuyển của điện tích trong điện
trường của một điện tích điểm.
- Giáo viên nêu tính tổng quát của
công thức và cho học sinh đi đến
kết luanạ tổng quát (SGK)
trên phương x đường đi.
- Nêu nhận xét cho trường hợp này
- Kết luận, ghi vào vở
Hoạt động 2: Khái niệm hiệu điện thế.
HỌAT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HỌAT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
1. Công của lực điện trường
- GV yêu cầu HS nhắc lại các công
thức xác định công của trọng lực và
sau đó nêu ra tính tương tự
- GV phân tích đặc điểm chung của
công (công của trọng lực và công của
lực điện trường) có thể trình bày theo

từng bước:
+ Khái niệm về thế năng một điện
tích trong điện trường.
+ Thế năng của một điện tích q trong
điện trường đều.
+ Thế năng của một điện tích q trong
- HS nhắc lại các công thức tính thế
năng trong trường trọng lực.
- Nghe GV trình bày và chuẩn bị trả
lời câu hỏi khi GV yêu cầu.
- kết luận và ghi vào vở
- Chỉ ra công thức tính công của lực
điện trong mọi trường hợp là:
M N
w -w
A 





điện trường của một điện trường của
một điện tích điểm.
+ công của lực điện và độ giảm thế
năng tĩnh điện.
+ vai trò thành phần trong công thức
tính điện thế đặc trưng cho điện
trường về phương diện tạo ra thế
năng.
Hiệu điện thế, điện thế.

- Giáo viên nhắc lại: thế năng của
một vật tỉ lệ với khối lượng của vật.
Tương tự thế năng điện tích thì tính
như thế nào?
- GV thông báo: Đặc điểm này có thể
khái quát hóa cho trường hợp thế
năng tĩnh điện của điện tích q
- Hướng dẫn HS đi đến kết luận về
công của điện trường thông qua điện
thế.
- GV thông báo hiệu số (V
M
-V
N
) gọi









- Hs thảo luận theo nhóm: phân tích
các công thức xác định thế năng của
điện tích: W
M
=qV
M

và W
N
=qV
N

trong đó V
M
và V
N
là các đại lượng
không phụ thuộc vào điện trường
- Rút ra kết luận:
( )
MN M N
A q V V
 

+ Nêu một số ví dụ cụ thể chứng
minh điện thế của điện trường tại
một điểm phụ thuộc vào mốc điện
thế, trả lời câu C3.
- HS tiếp thu và có thể xâ dựng khái
là hiệu điện thế giữa hai điểm M và
N.
- GV xây dựng định nghĩa của hiệu
điện thế dựa vào công của lực điện
MN
MN
A
U

q


- Rút ra hệ quả được sử dụng rất
nhiều sau này là: A=qU.
- Nếu có điều kiện làm thí nghiệm
minh họa cách đo hiệu điện thế tĩnh
điện bằn tĩnh điện kế.
Thông báo cho HS cách chọn mốc
thế năng.
niệm này dưới sự hướng dẫn của
GV.
- Có thể rút ra hệ quả và xung phong
trả lời.
- Quan sát thí nghiệm và củng cố
kiến thức của vấn đề.
+ Làm câu C4, chỉ ra đơn vị của điện
thế?
+ Nêu định nghĩa đơn vị điện thế
Hoạt động 3: liên hệ giữa điện trường và hiệu điện thế
HỌAT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HỌAT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Xây dựng hệ thức giữa E và U dựa
vào việc tính hiệu điện thế giữa hai
điểm nằm cũng trên một đường sức
của điện trường đều.
- Thông báo cho HS: Hệ thức này vẫn
- Hs tiếp thu và có thể xâ dựng khái
nệm này dưới sự hướng dẫn của
GV:
MN

U
E
M N

 

Lưu ý: khi không cần để ý đến dấu
dùng được cho điện trường không
đều
Nếu còn thời gian: thì Gv có thể
hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm
mặt đẳng thế:
+ Khi di chuyển một điện tích q dọc
trên một đường nằm trên một mặt
đẳng thế thì thế năng tĩnh điện của q
dọc theo một đường đó?
+ Công của lực điện?
+ Các đường sức điện như thế nào
với các mặt đẳng thế.
- Nên làm thí nghiệm chứng minh về
mặt đẳng thế.
các đại lượng thì
U
E
d


- HS tiếp thu và ghi chép vào vở
HS thảo luận theo nhóm để chuẩn bị
trả lời các câu hỏi của GV.

+ Độ giảm thế năng tĩnh điên bằng
không, tức là công của lực điện bằng
không.
+ Vì quãng đường dịch chuyển là
quãng đường bất kì, có nghĩa là lực
điện luôn vuông góc với mặt đẳng
thế

các đường sức luôn vuông
góc với các mặt đẳng thế.
IV. CỦNG CỐ
- Các kiến thức trọng tâm của bài về công của lực điện trường tác dung lên
điện tích di chuyển trong điện trường.
- Nhắc lại các khái niiệm về điện thế, hiệu điện thế và các biểu thức tính các
đại lượng này.
- Chứng minh công của lực tĩnh điện trong trường hợp mặt đẳng thế bằng
không
- Dùng bài tập trắc nghiệ để củng cố bài.
V. BÀI TẬP
- Trả lời các câu hỏi 1 đến 5 sau bài học.
- Chuẩn bị các câu hỏi từ 1 đến 8 trang 22 và 23 SGK.