TRÇn thuý h»ng − §μo thÞ thu thuû
ThiÕt kÕ bμi gi¶ng
Nhμ xuÊt b¶n Hμ Néi
www.VNMATH.com
Lời nói đầu
Thiết kế bi giảng Vật lí 11
đợc viết theo chơng trình sách giáo khoa
mới ban hnh năm 2006 2007. Sách giới thiệu một cách thiết kế bi giảng Vật
lí 11 theo tinh thần đổi mới phơng pháp dạy học, nhằm phát huy tính tích
cực nhận thức của học sinh.
Về nội dung
: Sách bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 theo chơng
trình chuẩn. ở mỗi tiết, sách chỉ rõ mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, các công
việc chuẩn bị của giáo viên v học sinh, các phơng tiện hỗ trợ giảng dạy cần
thiết, nhằm đảm bảo chất lợng từng bi, từng tiết lên lớp. Ngoi ra sách có mở
rộng, bổ sung thêm một số nội dung liên quan tới bi học bằng nhiều hoạt
động nhằm cung cấp thêm t liệu để các thầy, cô giáo tham khảo vận dụng tuỳ
theo đối tợng học sinh từng địa phơng.
Về phơng pháp dạy học
: Sách đợc triển khai theo hớng tích cực hoá
hoạt động của học sinh, lấy cơ sở của mỗi hoạt động l những việc lm của học
sinh dới sự hớng dẫn, phù hợp với đặc trng môn học nh : thí nghiệm, thảo
luận, thực hnh, nhằm phát huy tính độc lập, tự giác của học sinh. Đặc biệt,
sách rất chú trọng khâu thực hnh trong từng bi học, đồng thời cũng chỉ rõ
từng hoạt động cụ thể của giáo viên v học sinh trong một tiến trình dạy học,
coi đây l hai hoạt động cùng nhau trong đó cả học sinh v giáo viên l chủ thể.
Trong cuốn sách, để thuận tiện, chúng tôi có sử dụng một số kí hiệu với ý
nghĩa nh sau :
: hoạt động trình diễn của GV (để xác lập yếu tố nội dung kiến thức no
đó).
O : biểu đạt yêu cầu của GV với HS (để HS tự lực hnh động xác lập yếu tố
nội dung kiến thức no đó).
Chúng tôi hi vọng cuốn sách ny sẽ l một công cụ thiết thực, góp phần hỗ
trợ các thầy, cô giáo giảng dạy môn Vật lí 11 trong việc nâng cao hiệu quả bi
giảng của mình.
Các tác giả
www.VNMATH.com
www.VNMATH.com
Phần Một
Điện học v điện từ học
Chơng I.
điện tích. Điện trờng
Bi 1
Điện tích. Định luật Cu-lông
I Mục tiêu
1. Về kiến thức
Ôn lại một số kiến thức đã học về hiện tợng nhiễm điện của các vật, tơng
tác (hút hoặc đẩy nhau) giữa các điện tích.
Nêu đợc khái niệm điện tích điểm.
Phát biểu đợc định luật Cu-lông và diễn đạt đợc ý nghĩa của hằng số
điện môi của một chất.
2. Về kĩ năng
Vận dụng đợc kiến thức của định luật Cu-lông để giải các bài tập trong
SGK và các bài tơng tự.
Quan sát thí nghiệm để rút ra nhận xét.
II Chuẩn bị
Một số dụng cụ đơn giản để làm lại các thí nghiệm tĩnh điện.
Tranh vẽ cân xoắn Cu-lông.
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động 1
.
Ôn lại những kiến thức đã biết
tơng tác điện và sự nhiễm điện
của các vật.
www.VNMATH.com
* Nhớ lại những kiến thức đã học
trong chơng trình Vật lí THCS,
thảo luận, làm lại các nghiệm,
phát biểu chung :
Khi cọ xát thuỷ tinh vào lụa,
thớc nhựa vào dạ.. thì những
vật đó sẽ bị nhiễm điện. Khi bị
nhiễm điện thì vật có thể hút
đợc các vật nhẹ nh mẩu giấy,
sợi bông
Khi đặt hai vật nhiễm điện lại
gần nhau thì chúng có thể hút
nhau nếu nhiễm điện khác loại
hoặc đẩy nhau nếu nhiễm điện
cùng loại.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Có hai loại điện tích, đó là điện
tích dơng và điện tích âm. Các
điện tích cùng dấu thì đẩy nhau,
các điện tích khác dấu thì hút
nhau.
Đặt các câu hỏi giúp HS hệ thống lại
kiến thức (Yêu cầu HS với những
dụng cụ đã chuẩn bị hãy minh họa) :
O. Làm thế nào để tạo ra một vật
nhiễm điện ? Kiểm tra xem một vật
có bị nhiễm điện hay không bằng
cách nào ?
O. Dựa vào đặc tính gì để nhận biết
hai vật nhiễm điện cùng loại hay khác
loại ?
. Trong chơng trình vật lí lớp 7
chúng ta đã đợc làm quen với khái
niệm điện tích khi tìm hiểu các vật
nhiễm điện. Thuật ngữ điện tích đợc
dùng để chỉ một vật mang điện, một
hạt mang điện hoặc một ôlợng điệnằ
của vật.
. Điện tích điểm là điện tích đợc coi
nh tập trung tại một điểm. Một vật
tích điện có kích thớc rất nhỏ so với
khoảng cách tới điểm mà ta cần xét
có thể coi là một điện tích điểm.
O. Có mấy loại điện tích ? Các điện
tích tơng tác với nhau nh thế nào ?
. Từ đó chỉ ra khi một vật bị nhiễm
điện thì nó sẽ mang điện tích dơng
www.VNMATH.com
hoặc điện tích âm.
Hoạt động 2.
Tìm hiểu về lực tơng tác giữa hai
điện tích điểm.
GV giới thiệu cấu tạo của cân xoắn
(dùng hình vẽ).
Lắng nghe lời giảng của Giáo
viên kết hợp với đọc SGK .
Lực tơng tác của hai điện tích
tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai
điện tích đó.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
. Khi tiến hành thí nghiệm với cân
xoắn, Cu-lông lập luận rằng : khi hai
quả cầu đẩy nhau, nó sẽ làm cho
thanh quay cho đến khi tác dụng của
lực đẩy tĩnh điện cân bằng với tác
dụng xoắn của dây treo. Biết góc
quay và chiều dài thanh ngang, ta sẽ
tính đợc lực đẩy tĩnh điện giữa hai
quả cầu A và B. Kết quả là ông thấy
lực này tỉ lệ nghịch với bình phơng
khoảng cách giữa hai quả cầu.
Yêu cầu HS đọc SGK phần lập luận
về sự phụ thuộc giữa lực tơng tác
của hai điện tích với tích độ lớn hai
điện tích đó.
O. Lực tơng tác của hai điện tích
phụ thuộc nh thế nào vào tích độ lớn
hai điện tích đó ?
. Ngoài ra, thực nghiệm còn chứng
minh đợc rằng lực này có phơng
trùng với đờng thẳng nối hai điện
tích điểm đó và phụ thuộc vào môi
trờng trong đó đặt các điện tích.
. Phối hợp các kết quả trên ta có
định luật Cu-lông, đợc phát biểu
nh sau : Lực hút và lực đẩy giữa hai
điện tích điểm có phơng trùng với
www.VNMATH.com
Vận dụng hiểu biết về tơng tác
giữa các điện tích và định luật
Cu-lông thực hiện các yêu cầu
của GV đặt ra :
C1 : Nếu tăng khoảng cách giữa
hai quả cầu lên ba lần thì lực
tơng tác giữa chúng sẽ giảm đi
9 lần.
áp dụng định luật Cu-lông, tính
toán đợc F = 9.10
9
N.
Nhận xét : Trong các hiện tợng
tĩnh điện 1C là một điện tích rất
lớn.
đờng thẳng nối hai điện tích điểm
đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ
lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch
với bình phơng khoảng cách giữa
chúng.
O. Hãy biểu diễn lực tơng tác giữa
hai điện tích điểm và trả lời C1.
Hớng dẫn học sinh viết đúng đơn vị
của các đại lợng trong biểu thức của
định luật.
O. Hãy xác định lực tơng tác giữa
hai điện tích điểm có cùng độ lớn là
1C và đặt cách nhau 1m trong chân
không ? Từ đó nêu nhận xét về giá trị
của một điện tích.
Nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS.
+
F
G
F
G
Tơng tác hút
+
+
F
G
F
G
Tơng tác đẩy
www.VNMATH.com
Hoạt động 3
.
Tìm hiểu ý nghĩa hằng số điện môi
.
Trong công thức
12
2
qq
F = k
r
thì
là một hệ số phụ thuộc vào môi
trờng trong đó đặt các điện tích và
đợc gọi là hằng số điện môi của môi
trờng đó, ở đây ta chỉ xét các môi
trờng đồng tính.
Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu
khái niệm hằng số điện môi và đặt
câu hỏi kiểm tra sự tiếp thu kiến thức
của HS.
Điện môi là một môi trờng
cách điện.
Ví dụ về hằng số điện môi của
một số chất nh không khí :
1,000594 ; nớc nguyên chất :
81 ; giấy : 2 ; thuỷ tinh : 5
ữ
10 ;
Do điện môi cách điện nên sẽ
làm cho lực tơng tác yếu đi so
với đặt trong chân không.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
O.
Điện môi là môi trờng nh thế nào
?
O.
Hãy kể một số giá trị hằng số điện
môi của một số chất ?
O.
Nếu giữ nguyên độ lớn các điện
tích và khoảng cách giữa chúng thì
lực tơng tác khi đặt trong điện môi
sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn trong chân
không ?
.
Trong những điều kiện nhất định
một số chất là điện môi nhng ở
những điều kiện khác nó có thể trở
thành dẫn điện ở một mức nào đó
nh không khí, chất bán dẫn,
www.VNMATH.com
Trả lời C3 : Không thể nói về
hằng số điện môi của chất dẫn
điện (đáp án D)
Nói hằng số điện môi của nớc
nguyên chất là 81 nghĩa là lực
tơng tác giữa các điện tích khi
đặt trong nớc nguyên chất sẽ
nhỏ hơn trong chân không 81
lần.
O.
Trả lời câu hỏi C3.
O.
Nói hằng số điện môi của nớc
nguyên chất là 81 có nghĩa là nh thế
nào ?
Hoạt động 4.
Củng cố , vận dụng
Cá nhân hoàn thành yêu cầu của
GV.
Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 5, 7
SGK.
Hớng dẫn HS làm bài 7 : So sánh về
tác dụng (hút, đẩy), về sự phụ thuộc
vào khoảng cách, vào môi trờng.
Hoạt động 5.
Tổng kết bài học
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhận xét giờ học.
Hớng dẫn học ở nhà :
Hoàn thành bài tập 6, 8 SGK (Chú
ý đổi đơn vị các đại lợng cho trong
đề bài trớc khi thay vào công thức
của định luật Cu-lông).
Ôn lại quy tắc tổng hợp lực đồng
quy.
Ôn lại nội dung sơ lợc cấu tạo
nguyên tử.
www.VNMATH.com
Bi 2
Thuyết êlectron. Định luật bảo ton điện tích
I
Mục tiêu
1. Về kiến thức
Nêu đợc những đặc điểm cơ bản của êlectron : điện tích, khối lợng, tồn
tại ở đâu, khả năng di chuyển.
Trình bày đợc nội dung của thuyết êlectron.
Phát biểu đợc nội dung của định luật bảo toàn điện tích.
2. Về kĩ năng
Vận dụng dợc thuyết êlectron và định luật bảo toàn điện tích để giải thích
một vài hiện tợng điện.
Phát triển năng lực quan sát hiện tợng, vận dụng lí thuyết dể dự đoán và
giải thích hiện tợng.
II
Chuẩn bị
Giáo viên
ống nhôm nhẹ, thớc nhựa, miếng dạ.
Học sinh
Ôn lại quy tắc tổng hợp lực đồng quy.
Ôn lại nội dung sơ lợc cấu tạo nguyên tử.
III
Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên
Hoạt động 1.
Nhận thức vấn đề của bài học
Cá nhân trả lời câu hỏi của GV.
O.
Nêu nội dung sơ lợc cấu tạo
nguyên tử.
.
Trong chơng trình vật lí THCS
www.VNMATH.com
chúng ta đã đợc tìm hiểu nội dung
sơ lợc
Cá nhân nhận thức đợc vấn đề
cần nghiên cứu.
cấu tạo nguyên tử. Tuy vậy, đó mới
chỉ là những làm quen ban đầu, trong
bài học hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm
hiểu kĩ hơn về nội dung này và ứng
dụng của những nội dung đó.
Hoạt động 2.
Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử về
phơng diện điện
Cá nhân làm việc với SGK, trả
lời :
Nguyên tử có cấu tạo gồm một
hạt nhân mang điện dơng nằm
ở trung tâm và các êletron mang
điện âm chuyển động xung
quanh.
êlectron có điện tích
1,6.10
19
C và khối lợng
9,1.10
31
kg.
Hạt nhân đợc cấu tạo từ hai
loại hạt khác là prôtôn và nơtron
:
+ Prôtôn có điện tích 1,6.10
19
C
và khối lợng 1,67.10
27
kg.
+ nơtron không mang điện.
Điện tích của prôtôn tạo nên
điện tích của hạt nhân nguyên
tử.
Khi nguyên tử trung hoà về
điện thì độ lớn của điện tích
Yêu cầu Học sinh đọc SGK, tìm hiểu
cấu tạo nguyên tử về phơng diện
điện và đặt câu hỏi kiểm tra sự tiếp
thu kiến thức của HS.
O.
Nêu cấu tạo nguyên tử về phơng
diện điện và đặc điểm của các hạt :
êlectron, prôtôn, nơtron ?
O.
Hạt nào tạo nên điện tích của hạt
nhân nguyên tử ?
O.
Hãy so sánh số lợng prôtôn và số
êlectron trong nguyên tử khi nguyên
tử trung hoà về điện ?
.
Trong các hiện tợng điện mà
chúng ta xét ở chơng trình Vật lí
THPT thì điện tích của êlectron và
điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ
www.VNMATH.com
dơng phải bằng độ lớn của điện
tích âm hay số prôtôn trong hạt
nhân bằng số êlectron chuyển
động xung quanh hạt nhân.
Cá nhân ghi nhận khái niệm
điện tích nguyên tố.
nhất mà ta có thể có đợc. Vì vậy, ta
gọi chúng là những điện tích nguyên
tố.
Hoạt động 3
.
Nghiên cứu những nội dung chính
của Thuyết êlectron.
Cá nhân tiếp thu lời giảng của
GV.
Suy luận rút ra :
Khi nguyên tử bị mất bớt
êlectron thì độ lớn điện tích
dơng của hạt nhân sẽ lớn hơn
độ lớn tổng điện tích của các
êlectron còn lại. Khi đó phần còn
lại của nguyên tử tích điện
dơng.
Khi nguyên tử nhận thêm
êlectron ở ngoài thì độ lớn điện
tích dơng của hạt nhân sẽ nhỏ
.
Phát triển từ những nội dung sơ
lợc cấu tạo nguyên tử, ta có thuyết
êlectron. Thuyết êlectron dựa vào sự
c trú và di chuyển của các êlectron
để giải thích các hiện tợng điện và
các tính chất điện của các vật.
Nội dung cơ bản của thuyết là :
Êlectron có thể di chuyển từ nguyên
tử này sang nguyên tử khác, từ vật
này sang vật khác và gây ra các hiện
tợng điện.
Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu nội
dung thuyết êlectron.
O.
Khi nào một nguyên tử trở thành
hạt mang điện dơng ? hạt mang
điện âm ?
www.VNMATH.com
hơn độ lớn tổng điện tích của các
êlectron còn lại. Khi đó nguyên
tử trở thành hạt mang điện âm.
Ví dụ : Na
+
, Cu
2+
, Cl
, O
2
,
O.
Nêu một số ví dụ về ion dơng,
ion âm.
GV nêu tóm tắt lại nội dung của
Thuyết êlectron (nhấn mạnh vào các
ý : êlectron là gì ? có ở đâu ? chuyển
động có đặc điểm nh thế nào) ? và
vai trò của thuyết này trong viêc giải
thích các hiện tợng điện.
O.
Hoàn thành yêu cầu C1.
Cá nhân vận dụng thuyết
êlectron để giải thích hiện tợng
nhiễm điện của thanh thủy tinh
khi cọ xát vào dạ.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
GV chính xác hóa câu trả lời của HS.
Hớng dẫn HS rút ra đợc nhận xét
về điện tích của mỗi vật sau khi cọ
xát. Cần nhận thấy trong hiện tợng
nhiễm điện do cọ xát thì hai vật sẽ
mang điện cùng độ lớn nhng khác
loại nhau.
Hoạt động 4.
Nắm bắt nội dung Định luật bảo
toàn điện tích.
Nhận thức vấn đề đặt ra.
Thảo luận, phát biểu :
Trong một hệ cô lập về điện , các
vật trong hệ vẫn có thể trao đổi
điện tích cho nhau nên điện tích
của mỗi vật thì có thể thay đổi
nhng do hệ không có trao đổi
điện tích với bên ngoài nên tổng
điện tích của hệ phải không đổi.
.
Xét một hệ vật trong đó chỉ có sự
trao đổi điện tích giữa các vật trong
hệ với nhau mà không có liên hệ điện
tích với bên ngoài. Hệ thoả mãn điều
kiện đó gọi là hệ cô lập về điện.
O.
Trong hệ cô lập về điện thì điện
tích hệ có đặc điểm gì ?
Nêu chính xác nội dung Định luật bảo
toàn điện tích : Trong một hệ vật cô
www.VNMATH.com
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
lập về điện, tổng đại số của các điện
tích là không đổi.
Hoạt động 5.
Vận dụng Thuyết êlectron và Định
luật bảo toàn điện tích để giải thích
một vài hiện tợng nhiễm điện.
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
Vật (chất) dẫn điện là vật (chất)
cho dòng điện chạy qua.
O.
Nhắc lại khái niệm về vật dẫn điện
và vật cách điện đã đợc học ở THCS
?
Vật (chất) cách điện là vật (chất)
không cho dòng điện chạy qua.
HS nắm bắt các định nghĩa về
vật dẫn điện và vật cách điện,
suy luận rút ra nhận xét :
Vật (chất) mà điện tích có thể
truyền qua đợc thì là vật (chất)
dẫn điện.
Vật (chất) mà điện tích không
thể truyền qua đợc thì là vật
(chất) cách điện.
Do chân không là môi trờng
không có các phần tử vật chất
nào nên chân không không dẫn
điện.
Đồng, axit, muối ăn là các
chất dẫn điện.
Nhựa, sứ là các chất cách
.
Điện tích tự do là điện tích có thể
di chuyển từ điểm này đến điểm khác
trong phạm vi thể tích của vật dẫn.
Dựa vào khái niệm điện tích tự do,
chúng ta có thể đa ra định nghĩa
nh sau :
Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có
chứa các điện tích tự do.
Vật (chất) cách điện là vật (chất)
không chứa các điện tích tự do.
O.
Chân không có phải là môi trờng
dẫn điện không ? Tại sao ?
O.
Nêu ví dụ về chất dẫn điện và chất
cách điện ?
.
Mọi quá trình nhiễm điện đều là
những quá trình tách các điện tích
www.VNMATH.com
điện.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Quan sát giáo viên làm thí
nghiệm.
Thảo luận nhóm : ống nhôm sau
khi tiếp xúc với thớc nhựa
mang điện đã bị nhiễm điện
theo. ống nhôm và thớc nhựa
tách ra xa nhau chứng tỏ ống
nhôm nhiễm điện cùng loại với
thớc nhựa.
Giải thích : Thớc nhựa nhiễm
điện âm tức là d thừa êlectron.
Khi ống nhôm tiếp xúc với thớc
nhựa nó đã nhận thêm êlectron
d thừa từ mặt thớc chuyển
sang nên ống nhôm cũng nhiễm
điện âm.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Quan sát giáo viên làm thí
nghiệm.
dơng và âm và phân bố lại các điện
tích đó trong các vật hoặc trong các
phần của một vật.
GV tiến hành làm thí nghiệm về sự
nhiễm điện do tiếp xúc : Chạm thớc
nhựa nhiễm điện âm vào một ống
nhôm nhẹ thì thấy ống nhôm và
thớc tách ra xa nhau.
O.
Quan sát và cho biết thí nghiệm
trên chứng tỏ điều gì ? Giải thích ?
GV nhận xét các ý kiến nêu ra của
học sinh sau đó đa ra nhận xét tổng
quát : Sau khi một vật trung hòa điện
tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó
trở thành vật nhiễm diện cùng loại
với vật mà nó tiếp xúc.
GV tiến hành làm thí nghiệm về sự
nhiễm điện do hởng ứng : Đa một
thớc nhựa nhiễm điện âm lại gần
một ống nhôm nhẹ đợc treo trên
một sợi dây mảnh thì thấy ống nhôm
bị hút về phía thớc nhựa. Đa thớc
ra xa thì ống nhôm trở lại vị trí ban
đầu.
O.
Quan sát hiện tợng xảy ra. Giải
thích nguyên nhân làm thớc nhựa có
khả năng hút đợc ống nhôm ?
www.VNMATH.com
Thảo luận nhóm : ống nhôm bị
hút về phía thớc nhựa chứng tỏ
đầu ống nhôm gần thớc bị nhiễm
điện dơng, tức là đầu đó thiếu
êlectron. Thớc nhựa nhiễm điện
âm nên đã có tơng tác đẩy các
êlectron tự do trong ống nhôm ra
xa dẫn đến đầu ống nhôm gần
thớc thiếu êlectron nên mang
điện dơng. Khi đa thớc ra xa
thì các êlectron tự do trong ống
nhôm lại phân bố đều trong ống
làm cho ống trở lại trạng thái
trung hoà điện.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
GV nhận xét các ý kiến đa ra của
học sinh sau đó phân biệt nhiễm điện
do hởng ứng có điểm khác đặc biệt
so với các cách đã biết là : khi nhiễm
điện hởng ứng vật có hai phần
nhiễm điện trái dấu nhau và tổng số
êlectron tự do của vật là không đổi.
Hoạt động 6.
Củng cố, vận dụng
Cá nhân đọc phần ghi nhớ SGK
Vận dụng kiến thức đã biết trả lời
các câu hỏi đặt ra.
Yêu cầu HS đọc nội dung phần ghi
nhớ.
O.
Hoàn thành yêu cầu C4, C5.
Hoạt động 7.
Tổng kết bài học
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhận xét giờ học.
Hớng dẫn học bài ở nhà :
O.
Vào mùa hanh, sau khi chải tóc
khô thì thấy lợc nhiễm điện âm. Hỏi
tóc nhiễm điện gì ?
O.
Nếu đa một thanh thuỷ tinh
nhiễm điện dơng lại gần rồi chạm
vào ống nhôm nhẹ treo trên một sợi
www.VNMATH.com
dây mảnh thì hiện tợng sẽ xảy ra
nh thế nào ? Giải thích ?
Làm bài tập 5, 6, 7 SGK.
Ôn lại khái niệm về từ trờng,
đờng sức từ.
www.VNMATH.com
Bi 3
Điện trờng. Cờng độ điện trờng
Đờng sức điện
I
Mục tiêu
1. Về kiến thức
Nêu đợc định nghĩa và tính chất cơ bản của điện trờng.
Xác định đợc ý nghĩa, định nghĩa cờng độ điện trờng tại một điểm trong
điện trờng. Nêu đợc đơn vị đo cờng độ điện trờng. Biểu diễn đợc vectơ
cờng độ điện trờng tại một điểm.
Phát biểu đợc nguyên lí chồng chất các điện trờng.
Phát biểu đợc định nghĩa và các đặc diểm của đờng sức điện, khái niệm
điện trờng đều.
2. Về kĩ năng
Vận dụng các công thức cờng độ điện trờng, đặc điểm của vectơ cờng độ
điện trờng, nguyên lí chồng chất các điện trờng để xác định đợc cờng độ
điện trờng của một , hai điện tích điểm.
Vẽ đợc đờng sức của điện trờng của điện tích điểm và điện trờng đều.
II
Chuẩn bị
Giáo viên
Tranh vẽ hoặc ảnh chụp đờng sức của một số điện trờng.
Học sinh
Ôn lại khái niệm về từ trờng, đờng sức từ.
III
Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên
Hoạt động 1.
Kiểm tra điều kiện xuất phát
O.
Từ trờng là gì ? Biểu diễn từ
www.VNMATH.com
Cá nhân suy nghĩ, trả lời :
trờng bằng cách nào ?
Không gian xung quanh nam
châm, xung quanh dòng điện
có khả năng tác dụng lực từ lên
kim nam châm đặt trong nó.
Ta nói không gian đó có từ
trờng.
Đờng sức từ cho phép ta
biểu diễn từ trờng. Ngời ta
quy ớc chiều đờng sức từ là
chiều đi từ cc Nam đến cức
Bắc xuyên dọc kim nam châm
đợc đặt cân bằng trên đờng
sức đó.
Cá nhân nhận thức đợc vấn
đề cần nghiên cứu.
.
Nh vậy, xung quanh nam châm,
xung quanh dòng điện (hay có thể nói
là xung quanh điện tích chuyển động)
có từ trờng. Ta đã biết giữa các vật
nhiễm điện ở gần nhau có thể hút hoặc
đẩy nhau. Vậy bằng cách nào các vật
nhiễm điện đặt cách nhau lại có thể
tơng tác với nhau, môi trờng giúp
truyền tơng tác có tính chất gì ? Nếu
chỉ có một điện tích thì không gian
xung quanh có biến đổi gì không ? Bài
học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời
các câu hỏi đó.
Hoạt động 2.
Hình thành khái niệm điện
trờng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Khi tiến hành nghiên cứu về tơng
tác giữa hai quả cầu tích điện, ngời ta
nhận thấy hai quả cầu tích điện đặt
cách nhau một khoảng nhng vẫn
tơng tác, thậm chí nh ở bài 1 chúng
ta đã biết nếu đặt hai quả cầu tích điện
trái dấu trong một bình kín rồi hút hết
không khí ra thì lực hút giữa hai quả
cầu không những không yếu đi mà lại
www.VNMATH.com
Cá nhân đọc SGK, tiếp thu, ghi
nhớ.
Vận dụng giải thích tác dụng
giữa hai điện tích : Mỗi điện
tích có xung quanh nó một điện
trờng và điện tích này tác
dụng vào điện tích kia một lực
thông qua điện trờng của
mình.
mạnh thêm (vì trong chân không thì
hằng số điện môi có giá trị nhỏ nhất,
bằng 1).
Nh vậy, môi trờng truyền tơng tác
điện không phải là một trong các môi
trờng vật chất đã biết. Môi trờng đó
gọi là điện trờng.
Yêu cầu HS đọc SGK để hiểu khái
niệm điện trờng.
Nhấn mạnh các ý :
Xung quanh mỗi điện tích có một
điện trờng; nhờ điện trờng này mà
hai điện tích tác dụng đợc vào nhau.
Ngời ta nhận ra điện trờng nhờ
tính chất cơ bản của nó là tác dụng lực
điện vào các điện tích đặt trong nó.
O.
Vận dụng khái niệm điện trờng,
hãy giải thích kết quả thí nghiệm ở
phần 1.
GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS.
Hoạt động 2.
Xây dựng khái niệm cờng độ
điện trờng, vectơ cờng độ điện
trờng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Xét những tính chất và đặc trng
của điện trờng của một điện tích khi
điện tích đó đứng yên (điện trờng
tĩnh).
Vì điện trờng không thể trực tiếp
nhận ra bằng các giác quan nên ta sẽ
www.VNMATH.com
Dới sự định hớng của GV,
HS rút ra nhận xét :
Theo định luật Cu-lông, với
cùng một điện tích thử đặt tại
các điểm khác nhau trong điện
trờng thì chịu tác dụng của
các lực có độ lớn khác nhau.
Càng xa điện tích gây ra điện
trờng thì lực điện càng nhỏ.
Có thể dùng thơng số này để
căn cứ vào tác dụng của điện trờng
lên một điện tích thử đặt trong nó để
nghiên cứu điện trờng.
GV dẫn dắt HS rút ra các nhận xét cần
thiết dựa vào đánh giá thơng số
F
q
Nhận xét về độ lớn của lực tác dụng
của điện trờng lên điện tích thử khi
đặt nó ở gần và xa điện trờng ?
.
Nh vậy cần phải xây dựng một khái
niệm đặc trng cho sự mạnh yếu của
điện trờng tại một điểm. Khái niệm
đó là cờng độ điện trờng.
.
Ngời ta đã tiến hành nhiều thí
nghiệm, nhận thấy tại mỗi điểm của
điện trờng, khi đặt các điện tích thử
khác nhau thì lực điện cũng có giá trị
khác nhau nhng thơng số
F
q
tại
điểm đó là xác định.
O.
Từ nhận xét trên có thể rút ra điều
gì ?
www.VNMATH.com
đặc trng cho điện trờng về
phơng diện tác dụng lực tại
một điểm.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thảo luận : Vì q là đại lợng
vô hớng nên cờng độ điện
trờng là một đại lợng vectơ,
E
G
cùng phơng, cùng chiều với
lực
F
G
tác dụng vào điện tích
dơng.
Vectơ cờng độ điện trờng :
F
E=
q
G
G
Cá nhân chứng minh C1 :
Vectơ cờng độ điện trờng tại
điểm M có điểm đặt tại M,
cùng phơng, chiều với vectơ
lực điện, lực điện có chiều khác
nhau đối với các điện tích trái
dấu, do đó có thể biểu diễn
vectơ cờng độ điện trờng
.
Ta có thể lấy độ lớn của lực điện tác
dụng lên điện tích thử q = + 1C để đặc
trng cho cờng độ điện trờng tại
điểm mà ta đang xét. Tuy nhiên, theo
công thức
12
2
qq
F=k
r
thì độ lớn của
lực điện tỉ lệ thuận với q nên thơng số
F
q
chính là độ lớn của lực điện tác dụng
lên điện tích 1 C. Do đó ta sẽ lấy thơng
số này làm số đo của cờng độ điện
trờng.
GV yêu cầu HS đọc SGK để nắm đợc
định nghĩa cờng độ điện trờng.
O.
Cờng độ điện trờng là đại lợng
vectơ hay vô hớng ? Vì sao ?
O.
Viết biểu thức của vectơ cờng độ
điện trờng ?
O.
Hoàn thành yêu cầu C1.
www.VNMATH.com
nh hình 3.3.
Vì đơn vị của F là N, đơn vị
của q là C nên đơn vị của E là
N/C.
Cá nhân tiếp thu thông báo,
ghi nhớ.
Cá nhân tiến hành :
Từ biểu thức :
12
2
qq
F=k
r
Và biểu thức
F
E=
q
Với q
1
= q, q
2
= Q
2
Q
E=k
r
Nhận xét : độ lớn của cờng độ
điện trờng E không phụ thuộc
vào độ lớn của điện tích thử q.
O.
Hãy dựa vào đơn vị của F và q để
xác định đơn vị của E.
.
Thông thờng ngời ta dùng đơn vị
đo cờng độ điện trờng là vôn trên
mét (kí hiệu là V/m). Điều này chúng ta
sẽ tìm hiểu kĩ hơn ở mục 4, phần II, bài
5.
O.
Từ biểu thức định nghĩa cờng độ
điện trờng tại một điểm trong điện
trờng hãy thiết lập công thức tính
cờng độ điện trờng của điện tích
điểm gây ra điện trờng. Nhận xét kết
quả thu đợc.
GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS.
Hoạt động 4.
Tìm hiểu nguyên lí chồng chất
điện trờng
.
Giả sử có hai điện tích điểm Q
1
và
Q
2
gây ra tại điểm M hai điện trờng
có các vectơ cờng độ điện trờng
1
E
G
và
2
E
G
nh hình 3.4 SGK. Nếu đặt một
điện tích thử q tại M thì nó sẽ chịu tác
dụng của một lực điện
F=qE,
G G
trong
đó giá trị của
E
G
tuân theo một nguyên
www.VNMATH.com
Vận dụng nguyên lí và quy tắc
hình bình hành để xác định
vectơ cờng độ điện trờng
tổng hợp.
lí gọi là nguyên lí chồng nhất điện
trờng.
Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu nguyên
lí chồng nhất điện trờng sau đó yêu
cầu HS xác định cờng độ điện trờng
tổng hợp tại một số điểm trong điện
trờng của hai điện tích q
1
, q
2
. Có thể
đa vào hai trờng hợp đặc biệt, đơn
giản : các vectơ tơ cờng độ điện
trờng trùng nhau hoặc đối nhau.
Hoạt động 5.
Mô tả điện trờng bằng các
đờng sức điện. Tìm hiểu các đặc
điểm của đờng sức điện.
Lắng nghe lời giảng của Giáo
viên kết hợp với quan sát
những hình vẽ mô tả đờng sức
của một số điện trờng.
Thực hiện các yêu cầu của GV.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Nếu từ trờng đợc biểu diễn bằng
các đờng sức từ thì điện trờng sẽ
đợc biểu diễn bằng các đờng sức
điện.
Yêu cầu HS đọc SGK để thu nhận
thông tin về hình ảnh các đờng sức
điện.
Lu ý : Đờng sức cho phép xác định
hớng vectơ cờng độ điện trờng tại
mỗi điểm nó đi qua, do đó giúp xác
định hớng của lực tác dụng lên các
điện tích đặt tại điểm đó.
GV có thể yêu cầu HS vẽ hình dạng
đờng sức của một số điện trờng.
.
Ta chỉ có thể vẽ ngay đợc những
đờng sức điện trong những trờng
hợp đơn giản, trong những trờng hợp
khác thì phải dùng phơng pháp chụp
ảnh và vẽ theo ảnh chụp.
Gợi ý HS phát hiện ra một số tính chất
www.VNMATH.com
HS thảo luận chung, rút ra các
đặc điểm :
Qua bất kì điểm nào trong
điện trờng cũng có thể vẽ
đợc một đờng sức, các đờng
sức điện không cắt nhau
Các đờng sức của điện
trờng tĩnh đi ra từ điện tích
dơng và đi vào ở các điện tích
âm nên chúng không khép kín.
của đờng sức điện trờng thông qua
những tính chất đã biết của điện
trờng :
Điện trờng có ở tất cả mọi điểm
trong không gian bao quanh điện tích.
Tại mỗi điểm trong điện trờng,
hớng của vectơ cờng độ điện trờng
là xác định.
Chiều của đờng sức trùng với chiều
của vectơ cờng độ điện trờng,...
O. Điện trờng đều có đặc điểm gì ?
.
Độ mau, tha của đờng sức biểu thị
độ mạnh yếu của điện trờng.
Hoạt động 6.
Làm quen với khái niệm Điện
trờng đều.
* Ghi nhớ khái niệm và đặc
điểm đờng sức của điện
trờng đều
.
Điện trờng đều là điện trờng
* Yêu cầu Học sinh dựa vào định nghĩa
này để xác định tính chất các đờng
sức của điện trờng đều ?
* Nêu ví dụ về điện trờng đều giữa hai
bản của tụ điện phẳng.
Hoạt động 7.
Củng cố , vận dụng
Cá nhân đọc phần ghi nhớ
SGK.
Trả lời các bài tập 9,10 SGK
(9B ; 10D).
GV nhắc lại những kiến thức cơ bản có
trong bài (cũng có thể đặt câu hỏi để
yêu cầu HS nhắc lại).
Yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu ở bài
9, 10 SGK và phiếu học tập.
www.VNMATH.com