Giáo án tự chọn vật lý 11- giao an tu chon vat li 11
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (605.88 KB, 71 trang )
TỰ CHỌN 1:
BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT CULONG
I.MỤC TIÊU
- Nắm và vận dụng được định luật Culong để giả thích và giải được các bài tập về tương tác điện
- Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Một số dạng bài tập về tương tác định
2/ Học sinh: Nắm kĩ nội dung của bài định luật Culong
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa:
1/ Xác định các đại lượng liên quan đến lực tương tác: Áp dụng công thức F =
-
Phương: Trùng với đường thẳng nối giữa hai điện tích điểm ấy
Chiều: Hướng vào nhau nếu hay điện tích trái dấu, hướng ra xa nếu hai điện tích cùng dấu
* Lực tương tác tổng hợp tổng hợp: F = F12 + F22 + 2 F1 F2 . cos( F 1 ; F 2 )
2/ Cân bằng điện tích: Xét 2 điện tích điểm q1 và q2 đặt tại A và B tác dụng lên điện tích q0 thì
q1 q 0
q2 q0
r
<=> 1 =
F01 + F02 = 0 <=> F01 = − F02 Độ lớn: F10 = F20 <=> k 2 = k 2
r2
r1
r2
q1
(1)
q2
- Nếu q1 và q2 cùng dấu thì vị trí đặt q0 trong đoạn q1 và q2: r1 + r2 = AB (2)
Từ (1) và (2) => Vị trí đặt điện tích q0
- Nếu q1 và q2 trái dấu thì vị trí đặt q0 ngoài đoạn AB và gần về phía điện tích có độ lớn nhỏ hơn
+ Nếu |q1| > |q2| thì: r1 – r2 = AB (3). Từ (1) và (3) suy ra vị trí đặt q0
+ Nếu |q1| < |q2| thì: r2 – r1 = AB (4). Từ (1) và (4) suy ra vị trí đặt q0
II.Bài tập:
1/ Bài 8 Trang 10 SGK
- Đề bài cho những đại lượng
- Đề cho: khoảng cách
Điện tích của hai quả cầu
nào?
r = 10cm = 0,1m
q1.q2
q2
Ta
có:
F
=
k
.
=
k
q1 = q2 = q
r2
r2
- Từ công thức:
F .r 2
- Điện tích của hai quả cầu xác
q1.q2
q2
= ± 10-7 C
=> q = ±
F
=
k
.
=
k
k
định như thế nào?
r2
r2
=> q = ….
-8
2/ Hai điện tích điểm q1 = 8.10 C,q2 = -8.10-8C đặt tại hai điểm A, B trong không khí AB = 6cm. Tính lực
tác dụng lên q3 = 8.10-8 C trong các trường hợp sau:
a/ CA = 4cm, CB = 2cm
b/ CA = 4cm , CB = 10cm
c/ CA = 8cm; CB = 10cm
ĐS: a/ 0,18N
b/ 3.10-2 N
a/
a/
a/ Các lực do q1, q2 tác dụng lên q3 là
uuv uuv
- Hãy xác định vị trí đặt q3 tại C - Vì CA + CB = AB => C nằm
F1 ; F2 có phương, chiều như hình:
ở đâu? Vì sao?
trên phương AB và như hình
q
A
- Điện tích q3 chịu tác dụng của
những lực nào? Và do điện tích
nào gây ra?
- Những lực đó có phương
chiều như thế nào?
- Tính độ lớn của từng lực?
- Điện tích q3 do các điện tích q1
uuv uuv
và q2 tác dụng lên là F1 ; F2
uur
- F1 có:
+ Điểm đặt tại C
+ Phương AC, chiều A → C
3
q1
C
B
ur q
2
F
q1.q3
= 36.10-3N
AC 2
q .q
F2 = k . 2 23 = 144.10-3N
BC
- Độ lớn: F1 = k .
1
- Lực tổng hợp tác dụng lên q3
xác định thế nào?
- Phương,
ur chiều của lực tổng
hợp F ?
- Độ lớn của F xác định thế
nào?
b/
- Hãy xác định vị trí C ?
- Hãy xác định các lực tác dụng
lên q3 ?
q .q
+ Độ lớn: F1 = k . 1 23
uur AC
- Học sinh trả lời F2 …..
ur uur uur
- Lực tổng hợp: F = F1 + F2
uur
- Vì F1 cùng phương, chiều với
uur
F2 => F = F1 + F2 = 0,18 N
b/
- Vị trí C như hình vẽ
- Các lực do q1, q2 tác dụng lên
uuv uuv
q3 là F1 ; F2 có phương, chiều
như hình
- Học sinh lên bảng tính
- Hãy tính độ lớn các lực F1 và
F2?
- Xác định lực tổng hợp tác
dụng lên q3? Phương, chiều và
độ lớn của lực tổng hợp F ?
c/
- Xác định vị trí đặt q3 ( vị trí
C)?
- Xác định các lực tác dụng lên
q3? Vẽ phương, chiều và tính
độ lớn của từng lực?
- Hợp lực F được xác định và
tính như thế nào?
- Học sinh trả lời
c/
- Ta có: AB2 + AC2 = BC2
=> Tam gíac ABC vuông tại A
ur uur uur
- Lực tổng hợp: F = F1 + F2
uur
uur
Vì F1 cùng phương, chiều với F2
=> F = F1 + F2 = 0,18 N
b/ Các lực do q1, q2 tác dụng lên q3 là
uuv uuv
F1 ; F2 có phương, chiều như hình:
ur
q3 ur
q2
q1
F2
F1
ur
F C
q1.q3
= 36.10-3N
AC 2
q .q
F2 = k . 2 23 = 5,76.10-3N
BC
ur uur uur
- Lực tổng hợp: F = F1 + F2
Độ lớn: F = F1 – F2 = 3.10-2N
- Độ lớn: F1 = k .
c/ Các lực do q1, q2 tác dụng lên q3 là
uuv uuv
F1 ; F2 có phương, chiều như hình:
C
q3
- Học sinh lên bảng xác định và
tính?
- Áp dụng qui tắc hình bình
ur hành
để xác định lực tổng hợp F
- Độ lớn:
F = F12 + F22 + 2 F1 F2 cos C
B
A
ur
F1
A
ur
F2
ur
F
q2
q1
B
q1.q3
=9.10-3 N
2
AC
q .q
F2 = k . 2 23 = 5,76.10-3 N
ur BCuur uur
- Lực tổng hợp: F = F1 + F2
- Độ lớn: F1 = k .
- Độ lớn: F = F12 + F22 + 2 F1 F2 cos C
=?
Với cosC =
8 4
=
10 5
IV.CỦNG CỐ
1/ Chất nào sau đây không có hằng số điện môi?
A. Sắt
B. nước nguyên chất
C. giấy
D. thủy tinh
2/ Hai quả cầu nhỏ tích điện có điện tích lần lượt là q1 và q2 tác dụng với nhau một lực bằng F trong chân
không. Nhúng hệ thống vào chất lỏng có hằng số điện môi ε = 9 . Để lực tác dụng giữa hai quả cầu vẫn bằng F
thì khoảng cách giữa chúng phải bằng:
A. giảm 3 lần
B. tăng 9 lần
C. giảm 9 lần
D. tăng 3 lần
3/ Hai điện tích điểm trong chân không cách nhau 4cm đẩy nhau một lức F = 10N. Để lực đẩy giữa chúng là
2,5N thì khoảng cách giữa chúng là:
2
A. 1cm
B. 4cm
C. 8cm
D. không tính được
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ Về nhà lám tiếp các bài tập còn lại 1.8; 1,9 và 1.10 SBT
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
3
TỰ CHỌN 2
BÀI TẬP CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐIỆN TÍCH
I.MỤC TIÊU
- Vận dụng được các công thức xác định lực điện trong điện trường đều và xác định điện trường do điện tích
điểm gây ra
- Giải được một số dạng toán của điện trường: Tìm điện trường tổng hợp, xác định vị trí cường độ điện trường
bằng 0
- Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận cho học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Một số dạng bài tập về xác định lực và cường độ điện trường tổng hợp
2/ Học sinh: Ôn lại cưởng độ điện trường và các công thức lượng giác
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa:
1/Lực điện trường tác dụng lên một điện tích điểm có độ lớn: F = q.E (E: cường độ điện trường tại điểm đặt
q)
2/ Cường độ điện trường tạo bởi một điện tích:
q
q
M
EM
M
r
EM
r
-
Điểm đặt: tại điểm đang xét
Phương: đường thẳng nối điện tích điểm với điểm đang xét
Chiều: + Hướng ra xa q nếu q > 0
+ Hướng về phía q nếu q < 0
3/ Nguyên lý chồng chất điện trường: Điện trường tổng hợp E : E = E1 + E 2 + ....
Tổng hợp hai vecto: E = E1 + E 2 . Độ lớn: E = E12 + E 22 + 2 E1 .E 2 cos( E1 ; E 2 )
II.Bài tập: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm
trong chân không.
1/ Tính lực tương tác giữa 2 điện tích.
2/ Tính cường độ điện trường tại:
a/ điểm M là trung điểm của AB.
b/ điểm N cách A 10cm, cách B 30 cm.
c/ điểm I cách A 16cm, cách B 12 cm.
d/ điểm J nằm trên đường trung trực của AB cách AB một đoạn 10 3 cm
1/ Áp dụng định luật Culong. 1/ Lực tương tác giữa hai điện 1/ Lực tương tác giữa 2 điện tích:
Hãy xác định lực tương tác
q1q2
4.10 −8.(−4.10 −8 )
q1.q2
9
tích: F = k 2 và thực hiện
F =k
= 9.10 .
= 36.10 −5 ( N )
giữa hai điện tích?
2
r
ε .r 2
( 0, 2 )
phép tính
2/ Cường độ điện trường tại M:
2/ Xác định cường độ điện
r r
2/ Xác định cường độ điện
trường:
a/ Vectơ cđđt E1M ; E2 M do điện tích q1; q2
trường
a/ Xác định vị trí M ?
gây ra tại M có:
a/ M trung điệm AB:
- Cường độ điện trường tại M MA = MB = 10cm = 10.10-2 m - Điểm đặt: Tại M.
do những điện tích nào gây
- Phương, chiều: như hình vẽ :
- Cường độ điện trường tại M
ra? Hãy xác định phương,
q1
M
q2
do
uurq1 và q2 gây ra là:
chiều và độ lớn của các vecto
E1 có:
1M
cường độ điện trường đó?
+ Phương: đường thẳng AB
2M
- Độ lớn:
r
Er
E
4
- Cường độ điện trường tổng
hợp xác định như thế nào?
b/ Xác định vị trí điểm N?
Xác định các vecto cường độ
điện trường do q1 và q2 gây ra
tại N?
- Tương tự câu a/ Yêu cầu học
sinh lên bảng thực hiện?
+ Chiều: M → B
+ Độ lớn:
q
E1 = k 1 2 = 36.103 (V / m)
uur MA
E2 có:
+ Phương: đường thẳng AB
+ Chiều: M → B
+ Độ lớn:
q
E2 = k 2 2 = 36.103 (V / m)
MB
- Cường độ điện trường tổng
hợp:
b/
- Tương tự câu a/ học sinh lên
bảng thực hiện
E1M = E2 M = k
q
= 9.10 .
9
ε .r 2
4.10−8
( 0,1)
nên ta có E = E1M + E2M = 72.103 (V / m)
r r
b/ Vectơ cđđt E1N ; E2 N do điện tích q1; q2
gây ra tại N có:
- Điểm đặt: Tại N.
- Phương, chiều: như hình vẽ
N
q1
E1M = k
c/
- Xác định vị trí điểm I ?
- Yêu cầu học sinh lên bảng
xác định cường độ điện
trường do q1 và q2 gây ra tại
I?
- Cường
ur độ điện trường tổng
hợp E có:
+ Phương: AB
+ Chiều từ N →B
+ Độ lớn:
E = E1N - E 2N = 32000 (V/m)
c/
- Vì ta có: AI2 + BI2 = AB2
=> ∆ IAB vuông tại I
- Học sinh lên bảng thực hiện
q2
E2 M = k
r r
E2N E1N
4.10−8
q1
9
=
9.10
.
= 36.103 (V / m)
2
ε .r12M
0,1
( )
q2
ε .r 2
= 9.109.
2M
−4.10 −8
( 0, 3)
2
= 4000(V / m)
- Vectơ cường độ điện trường tổng hợp:
r r
r
r
r
E = E1M + E2 M Vì E1M Z [ E2 M
nên ta có E = E1N - E 2N = 32000 (V/m)
r r
c/ Vectơ cđđt E1I ; E2 I do điện tích q1; q2
gây ra tại I có:
- Điểm đặt: Tại I.
- Phương, chiều: như hình vẽ
r
I E1I
r Er
E2I q I
q1
2
B
A
- Cường độ điện trường tổng
hợp tại I xác định thế nào?
= 36.103 (V / m)
- Vectơ cường độ điện trường tổng hợp:
r r
r
r
r
E = E1M + E2 M Vì E1M Z Z E2 M
- Độ lớn:
- Cường
ur độ điện trường tổng
hợp E xác định thế nào?
( phương, chiều và độ lớn)
2
- Độ lớn:
- Cường độ điện trường tổng
r r
r
hợp tại I: E = E1M + E2 M
r
r
E1M ⊥ E2 M nên ta có
2
E = E1N
+ E 22N
E1I = k
q1
= 9.10 .
9
ε .r1I
2
q2
4.10− 8
( 0,16 )
2
≈ 14,1.103 (V / m)
− 4.10− 8
E2 M = k 2 = 9.10 .
= 25.103 (V / m)
2
ε .r2 M
( 0,12 )
≈ 28,7.103 (V/m)
9
5
d/
- I nằm trên trung trực AB
- Ta có: IA = IB =
d/
- Xác định vị trí I ?
(10 3) 2 + 102 = 20cm
- Học sinh lên bảng thực hiện
và làm vào vở
- Hãy tính: IA và IB
- Ya6u cầu học sinh lên bảng
thực hiện ?
r
E1J
I
r
E2J
q1
A
r
EJ
- Vectơ cường độ điện trường tổng hợp:
r r
r
E = E1M + E2 M
- Vì AB = 20cm; AI = 16cm; BI = 12cm
⇒ AB 2 = AI 2 + BI 2
r
r
⇒ E1M ⊥ E2 M nên ta có
2
2
E = E1N
+ E 2N
≈ 28,7.103 (V/m)
r r
d. Vectơ cđđt E1J ; E2 J do điện tích q1; q2
gây ra tại J có:
- Điểm đặt: Tại J.
H
- Phương, chiều: như hình vẽ
- Độ lớn:
4.10− 8
q1
9
E1J = E2 J = k 2 = 9.10 .
= 9.103 (V / m)
2
ε .r1 J
( 0, 2 )
q2
Vectơ cường độ điện trường tổng hợp:
r r
r
E = E1J + E2 J
B Ta có: IH = 10 3 cm; AH = AB/2 =
10cm
IH
·
·
⇒ tan IAH
=
= 3 ⇒ IAH
= 600
AH
r r
·
⇒ α = E1M ; E2 M = 1200 nên ta có
(
)
E = E1J2 + E 22J + 2E1J E 2J .cosα =9.103 (V/m)
Hoặc :
α
E = 2.E1 j .cos ÷ = 9.103 (V / m)
2
IV.CỦNG CỐ
1/ Độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm được xác định bởi:
A. đường sức điện
B. độ lớn điện tích thử
C. cường độ điện trường
D. hằng số điện môi
-9
2/ Một điện tích điểm q = 5.10 C, đặt tại điểm M trong điện trường, chịu tác dụng của một lức điện F = 3.10-4N.
Biết 2 điện tích đặt trong chân không, cường độ điện trường tại M bằng:
A. 6.104V/m
B. 3.104 V/m
C. 5/3.104 V/m
D. 15.104 V/m
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ: Về nhà học bài cũ và làm các bài tập 7, 9 tờ giấy
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
6
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 3:
BÀI TẬP CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐIỆN TÍCH
I.MỤC TIÊU
- Vận dụng được các công thức xác định lực điện trong điện trường đều và xác định điện trường do điện tích
điểm gây ra
- Giải được một số dạng toán của điện trường: Tìm điện trường tổng hợp, xác định vị trí cường độ điện trường
bằng 0
- Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận cho học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên Một số dạng bài tập và phương pháp giải về cường độ điện trường
2/ Học sinh: Ôn kiến thực cũ về cường độ điện trường, tổng hợp lực
7
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa:
* Điện trường tổng hợp tại M bằng 0: Xét điện trường tổng hợp do hai điện tích điểm q1 và q2 gây ra
q1
q2
r
q1
Ta có: E = E1 + E 2 = 0 => E1 = − E 2 , độ lớn thì: E1 = E2 <=> 2 = 2 <=> 1 =
(1)
r2
q2
r1
r2
-
Nếu q1 và q2 cùng dấu thì M nằm trong đoạn q1 và q2
Nếu q1 và q2 trái dấu thì m nằm ngoài đoạn thẳng q1 và q2. Nằm ngoài về phía điện tích có độ
lớn nhỏ hơn
II.Bài tập:
1/ Tại hai điểm A và B đặt hai điện tích điểm q1 = 20 µC và q2 = -10 µC cách nhau 40 cm trong chân
không.
a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại trung điểm AB.
b) Tìm vị trí cường độ điện trường gây bởi hai điện tích bằng 0 ?
ur
ur
a/
a/
a) Gọi E1 và E 2 vecto là cường độ
- Cường độ điện trường tại I do - Cường độ điện trường tại I do q1 điện trường do q1 và q2 gây ra tại
những điện tích nào gây ra?
và q2 gây ra là E1 và E 2 có điểm
trung điểm A, B.
đặt tại I và có phương chiều và độ - Điểm đặt : tại I
lớn ( Học sinh lên bảng thực hiện) - Phương, chiều : như hình vẽ
- Hãy xác định phương, chiều
và độ lớn của các điện tích đó?
q1
- Yêu cầu học sinh lên bảng
thực hiện?
E1
A :
- Độ lớn
q2
E2
I
E
B
ur
- Gọi E là vecto
IA 2 cường độ điện
- Cường độ điện trường tổng
- Học sinh trả lời và lên bảng thực
trường tổng hợp
q2
hợp tại I xác định thế nào?
E2 =k
hiện
tại
2
uur I :ur ur
+ Xác định phương, chiều của
IB
E = E1 + E 2
cường độ điện trường tổng hợp?
Vậy : E = E1 + E2 = 6,75.106
+ Độ lớn của E tổng hợp xác
V/m.
định thế nào?
b)
ur Gọir C là điểm có cddt tổng hợp
b/ Gọi C là điểm có cddt tổng
Euur
c =0
b/
uur
uur uur uuur r
hợp bằng 0
/
/
/
/
E1 , E / 2 là vecto cddt do q1 và q2
Ta có : E = E1 + E2 = 0
- Cường độ điện trường tổng
uur uuur
gây ra tại
hợp tại C có biểu thức như thế
uur C.uur uuur r
⇒ E1/ = − E2 /
nào?
Có : E / = E1/ + E2 / = 0
uur uuur
⇒
E1/ = − E2 /
- Nhận xét gì về E1'' và E 2' ?
- E1'' và E 2' cùng phương, ngược
Do q1 > |q2| nên C nằm gần q2
x
chiều
- Vị trí C nằm trong hay ngoài
Đặt CB = x → AC = 40 + x ,
=> C nằm trên đường thẳng AB
đoạn AB ? vì sao?
q1
C
q2
- Vì q1 và q2 trái dấu nên C nằm
có :
ngoài AB và vì |q1| > |q2| nên C
B
/
A
nằm gần q2
E1 =k
- Yêu cầu học sinh lên bảng
q1
r r/
E2 E1
8
thực hiện?
- Học sinh lên bảng thực hiện
E1/ = E2 / ⇔ K
q1
( 40 + x )
2
=k
q2
x2
2
→
q1
40 + x
40 + x
=
→ x = 96,6
÷ → 2=
q2
x
x
2/ Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 C và q2 = -1.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 2d =
6cm. Điểm M nằm trên đường trung trực AB, cách AB một khoảng 3 cm.
a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M.
b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại M.
ur ur
- Hãy xác định vị trí điểm M và - Học sinh trả lời và lên bảng thực a) Gọi E1 , E là vecto cddt do q1 và
2
xác định các vecto cường độ
hiện
qur2 gây ra tại M
điện trưuờng do các điện tích
tổng hợp tại M
E là vectourcddt
gây ra tại M? ( phương, chiều
ur ur
Ta có : E = E1 + E 2 , do q1 = | -q2 |
và độ lớn)
và MA = MB
Nên E1 = E2 , Vậy E = 2.E1.cos α
- Cường độ điện trường tổng
d
Trong đó: cos α =
,
hợp tại M có phương, chiều và
MA
độ lớn như thế nào?
2
MA = 32 + 32 = 3 2.10 −2 m
- Yêu cầu học sinh lên bảng
thực hiện
M
Vậy: E = 7.104
V/m.
b/ Lực điện tác dụng lên điện
b) Lực điện tác dụng lên điện tích q
tích q đặt trong từ trường được
đặt tại Mcó:
xác định thế nào? ( phương,
- Điểm đặt: tại M
1
chiều và độ lớn)
- Phương, uchiều:
cùng phương
r
chiều với E (như hình vẽ)
- Độ lớn: F = |q|.E
q1
q2
=
r
E
α
r
E
r
E
A
α
d
d
B
2.10 −9.7.10 4 = 1,4.10 −4 N
b/ Ta có: F = q E
=> Phương, chiều và độ lớn
IV.CỦNG CỐ
1/ Một điện tích q = 5.10-9C đặt tại một điệm M trong điện trường , chịu tác dụng của một lực F = 3.10-4N.
cường độ điện trường tại M là:
A. 6.104 V/m
B. 3.104 V/m
C. 5/3.104 V/m
D. 15.104 V/m
-7
-7
2/ Cho hai điện tích q1 = 9.10 C và q2 = -10 C đặt cố định và cách nhau đoạn 20cm. Vị trí có cường độ điện
trường gây ra bởi hệ bằng không:
A. cách q1 10cm và q2 10cm
B. Cách q1 20cm và q2 20cm
C. cách q1 10cm và q2 30cm
D. cách q1 30cm và q2 10 cm
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ: Về nhà học bài cũ và chuẩn bị kiểm tra 15’
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
9
TỰ CHỌN 4:
BÀI TẬP. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
I.MỤC TIÊU
- Vận dụng được các công thức tính công của lực điện để giải các bài tập về công
- Rèn luện kĩ năng tính toán và suy luaận của học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Một số bài toán về công của lực điện và phương pháp giải
2/ Học sinh: Ôn lại công thức tính công và định lí động năng
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa:
10
II.Bài tập:
1/ Hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu đặt cách nhau 2cm. Cường độ điện trường giữa
hai bản là E = 3000V/m. Sát bản mang điện dương, ta đặt một hạt mang điện dương có khối lượng m =
4,5.10-6 g và có điện tích q = 1,5.10-2 C.tính
a) Cơng của lực điện trường khi hạt mang điện chuyển động từ bản dương sang bản âm.
b) Vận tốc của hạt mang điện khi nó đập vào bản âm.
a/ Cơng của lực điện xác định thế a/ Cơng của lực điện:
A = q.E.d
nào? ( hướng của E và hướng
Với d là hình chiếu của E lên
dịch chuyển)
hướng dịch chuyển
b/ Vận tốc của điện tích khi đập
b/ Áp dụng định lí động năng:
vào bản âm xác định thế nào?
Wđ 2 − W đ 1 = A
1 2
<=> mv 2 = A => v2 = ?
2
a/ Cơng của lực điện trường là:
A= qEd = 0,9 J.
b/ Vận tốc của hạt mang điện
- Áp dụng định lý động năng
v2 =
2. A
2.0,9
=
= 2.10 4 m/s.
−9
m
4,5.10
2/ Điện tích q =4.10 −8 C chuyển trong điện trường đều có cường độ E =100 V/m theo đường gấp khúc
ABC.Đoạn AB dài 20cm và vectơ độ dời AB làm với đường sức 1 góc 30 0 .Đoạn BC dài 40cm và vectơ
độ dời BC làm với các đường sức điện 1 góc 120 0 .Tính công ABC?
- Cơng ABC được tính thế nào?
- Học sinh lên bảng xác định
Cơng của lực điện trường:
ur
+ Tính cơng trên đoạn AB ?
góc giữa E và hướng dịch
+ A ABC = A AB + A BC
chuyển
A AB = qEd 1 ; d = ABcos30 0
= 0,173 m.
+ Tính cơng trên đoạn BC ?
⇒ A AB = 0,692.10 −6 J
- Thực hiện tính tốn
+ A BC = qEd 2 ; d 2 = BCcos120
0
= -0,2m
A BC = -0,8.10 −6 J.
Vậy: A ABC = -0,108.10 −6 J
3/ Điện tích q = 10-8 C di chuyển dọc theo các cạnh của tam giác đều ABC cạnh a = 10cm trong điện trường đều cường
ur
độ điện trường E = 300V/m, E song song với BC hướng từ B đến C. Tính cơng của lực điện trường khi q di chuyển
trên mỗi cạnh tam giác.
- Đề bài đã cho những đại lượng
nào? Vậy dùng cơng thức nào để
tìm?
- Tìm AAB: AAB = q.E.dAB
dAB là gì? Và xác định như thế
nào?
- Tương tự gọi 2 em lên tìm:
ABC ; ACA ?
- dùng cơng thức:
A = q.E.d
+ dAB = - HB = -
a
2
Tóm tắt:
q = 10-8C
a = 10cm = 0,1m
E = 300V/m
Tìm: AAB ; ABC
ACA.
Cơng của lực điện trường khi q di
chuyển trên các cạnh ∆ABC :
+ AAB: AAB = q.E.dAB = q.E.(- HB)
a
0,1
= q.E.( − ) = 10-8.300.( −
)
2
2
= -1,5.10-7 ( J )
+ ABC : ABC = q.E.dBC = qE.BC
= 10-8.300.0,1 = 3.10-7 ( J )
+ ACA : ACA = qE.dCA = qE.( -CH )
11
AAC = AAB + ABC
=> ACA = …..
= 10-8.300.( −
0,1
) = -1,5.10-7 ( J )
2
- Có thể tìm ACA cách khác?
Công của lực điện chỉ phụ thuộc
vào vị trí đầu và cuối.
IV.CỦNG CỐ
1/ Một electron bay từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều, giữa hai điểm có hiệu điện thế UMN = 250V.
công do lực điện sinh ra là
A. 6,4.10-19 J
B. – 2,5.10-17 J
C. 400eV
D. – 400eV
2/ Một electron được tăng tốc từ trạng thái đứng yên nhờ hiệu điện thế U = 50V. Vận tốc cuối mà electron đạt
được là:
A. 420 000 m/s
B. 4,2.106 m/s
C. 2,1.105 m/s
D. 2,1.106 m/s
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 5:
BÀI TẬP HIỆU ĐIỆN THẾ
I.MỤC TIÊU
- Nắm và vận dụng được các công thức tính hiệu điện thế để giải các bài tập về điện thế và hiệu điện thế
- Rèn luyện kĩ năng tính toán và suy luận của học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Các dạng bài tập về hiệu điện thế
2/ Học sinh: Ôn các công thức tính công, hiệu điện thế
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I. Giáo khoa:
II.Bài tập:
1/ Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là UMN = 100V.
12
a) Tính công điện trường làm dịch chuyển proton từ M đến N.
b) Tính công điện trường làm dịch chuyển electron từ M đến N.
c) Nêu ý nghĩa sự khác nhau trong kết quả tính được theo câu a và câu b.
a/ và b/
a/ và b/
a/ Công điện trường thực hiện
- Công của điện trường được tính
- Học sinh trả lời và lên bảng
proton dịch chuyển từ M đến N.
bằng công thức nào? Chú ý hướng
thực hiện
dịch chuyển của điện tích
A = q .U = 1,6.10− 19.100 = 1,6.10− 17 J
1
p
MN
b/ Công điện trường thực hiện
electron dịch chuyển từ M đến N.
A2 = qe .U MN = − 1,6.10− 19.100 = − 1,6.10 − 17 J
c/ Ý nghĩa của hai giá trị công tính
ở câu a và b là gì?
c/ Học sinh suy nghĩ và trả lời
B
A
α
C
2/ Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C;
AC = 4cm, BC = 3cmurvà nằm trong một điện trường đều.
Vecto cường độ điện E trường song song AC,
hướng từ A đến C và có độ lớn E = 5000V/m. Hãy tính:
a) UAC, UCB,UAB.
b) Công của điện trường khi e di chuyển từ A đến B và trên
đường gãy ACB
a/ Tính các hiệu điện thế:
a/
- Hiệu điện thế giữa hai điểm AC
- Ta có: UAC = E.dAC
tính như thế nào?
Với dAC = ACcos00 = AC
= 0,04 m
- Tương tự hãy xác định góc hợp
- Tương tự học sinh lên bảng
bởi hướng của E với các hướng CB thực hiện
và AB ?
c/ A1 > 0, có nghĩa là điện trường
thực sự làm việc dịch chuyển
proton
từ
M
đến
N.
A2 < 0, điện trường
B chống lại sự
E
dịch chuyển đó, muốn đưa
E
electron từ M đến N thì ngoại lực
phải thực hiện công đúng bằng
C
A1,6.10-17 J.
α
a/ Tính các hiệu điện thế
- UAC = E.AC = 5000.0,04 =
200V.
- UBC = 0 vì trên đoạn CB lực điện
ur
ur
trường F = q.E vuông góc CB
nên ACB = 0 ⇒ UCB = 0.
b/
- Công của lực điện khi e di chuyển
từ A đến B tính thế nào?
b/
- Công: AAB = q.UAB = - 3,2.1017
J
- UAB = UAC + UCB = 200V.
- Công của lực điện khi e dịch
chuyển theo đường gấp khúc
ACB ?
Kết luận gì khi so sánh hai công
trên?
- Công: AACB = AAC + ACB = AAC
Tương tự học sinh lên bảng
thực hiện tính
AAB = −1,6.10 −19.200 = −3,2.10 −17 J
b/ Công của lực điện trường khi
di chuyển e- từ A đến B.
Công của lực điện trường khi di
chuyển e- theo đường ACB.
AACB = AAC + ACB = AAC = -1,6.1019
.200 = -3,2.10-17 J → công
13
không phụ thuộc đường đi.
ur
ur
3/ ABC là một tam giác vuông góc tại A được đặt trong điện trường đều E .Biết α = ·ABC = 600 , AB P E .
BC = 6cm,UBC = 120V
ur
a). Tìm UAC,UBA và độ lớn E .
b). Đặt thêm ở C một điện tích q = 9.10-10 C.Tính cường độ điện trường tổng hợp tại A
a/ Nhận xét già về tam giác ABC ? - ∆ABC là nửa tam giác đều
a/ VABC là ½ tam giác đều, vậy
- Từ đó suy ra UBA và UAC ?
nếu BC = 6cm.
=> UBA = UBC = 120V, UAC = 0
- Tìm cường độ điện trường ?
Suy ra: BA = 3cm và AC =
6 3
=3 3
2
UBA = UBC = 120V, UAC = 0
b/ Cường độ điện trường tại A do
những cường độ điện trường nào
gây ra?
- Xác định cường độ điện trường
tổng hợp ?
b/ Cường độ điện trường tại A
là điện trường tổng hợp của
cường độ điện trường đều và do
điện tích q gây ra
E=
U U BA
=
= 4000V / m .
d BA
b/
ur ur ur
E A = E C + E ⇒ E A = E 2C + E 2 =
5000V/m.
4/ Một electron bay với vận tốc v = 1,5.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 800V theo hướng của đường
sức điện trường đều. Hãy xác định điện thế V2 của điểm mà tại đó electron dừng lại. Biết me = 9,1.10-31 kg
- Điện thế tại điểm mà elec tron
- Áp dụng định lí động năng:
Áp dụng định lý động năng
dừng lại xác định thế nào? Áp dụng
Wđ2 – Wđ1 = A
0 – ½.m.v20 = e.(V1 – V2)
công thức nào tính?
1 2
<=> 0 - mv0 =e.U = e(V1-V2)
2
mv 2 0
=> V2 = ?
Nên : V2 = V1 = 162V.
2e
IV.CỦNG CỐ
1/ Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường UMN cho biết:
A. khả năng thực hiện công của điện trường đó
B. khả năng thực hiện công giữa hai điểm M, N
C. khả năng thực hiện công khi có điện tích di chuyển trong điện trường
D. khả năng thực hiện công khi có điện tích di chuyển từ M đến N
2/ Điện trường ở sát mặt đất có cường độ là 150V/m và hướng thẳng đứng từ trên xuống. Hiệu điện thế giữa
một điểm ở độ cao 5m và mặt đất:
A. 30V
B. 50V
C. 150V
D. 750V
3/ Một electron bay với vận tốc 1,5.107 m/s từ một điểm có điện thế 800V theo hướng các đường sức . Bỏ qua
trọng lực tác dụng lên electron. Điện thế tại điểm mà tại đó electron dừng lại bằng?
A. 162V
B. 0V
C. 200V
D. 150V
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
14
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 6:
BÀI TẬP TỤ ĐIỆN
I.MỤC TIÊU
- Hiểu được các nguyên tác hoạt động và điều kiện hoạt động tốt của các tụ điện
- Áp dụng được các công thức của tụ điện để giải các bài toán về tụ điện
- Rèn luyện khả năng tính toán và tu duy của học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Các dạng bài tập về tụ điện
2/ Học sinh: Ôn các công thức của tụ điện và hiệu điện thế
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
15
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa
II.Bài tập:
1/ Một tụ điện không khí có điện dung 40pF và khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính điện tích tối đa có thể tích cho tụ,
biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến 3.10 6 V/m thì không khí trở thanh dẫn điện.
- Yêu cầu tóm tắt, đổi đơn vị?
Tóm tắt:
- Học sinh thực hiện
- Tìm Q thì dùng công thức nào? Đối
với một tụ điện thì C có thay đổi được
không?
- Vậy để QMax thì ta phải tìm UMax.
Tìm bằng cách nào? UMax mà tụ chịu
được chính là Ugh. Tìm hiệu điện thế
thì dùng công thức nào?
- Tìm Q: Q = C.U
- Đối với một tụ điện nhất định
thì C là const
- vậy để Q = QMax thì U phải đạt
giá trị cực đại hay là giời hạn của
hiệu điện thế
C = 40pF = 4.10-11F
QMax ?
d = 1cm = 10-2 m
Egh = 3.106 V/m
- Hiệu điện thế giới hạn giữa hai bản tụ:
Ugh = E.d = 3.106 .10-2 = 3.104 (V)
- Điện tích lớn nhất mà tụ có thể tích
được: QMax = C.Ugh = 4.10-11.3.104
= 12.10-7 (C)
2/ Tích điện cho tụ điện C1 có điện dung 20 µ F , dưới hiệu điện thế 200V. Sau đó nối tụ điện C1 với tụ C2 có
điện dung 100 µ F , chưa tích điện. Tính điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản tụ của mỗi tụ điện sau khi nối
với nhau.
- Tóm tắt:
- Học sinh thực hiện
Tóm tắt:
- Tính điện tích của tụ C1 khi đặt dưới
hiệu điện thế 200V?
- Tính: Q = C.U
C1 = 20 µ F = 2.10-5 F Tìm: Q1; Q2 ; U1
- Sau đó ngắt tụ ra và nối với tụ C2
như hình: Thì dấu của các bản tụ như
thế nào? Hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi
tụ?
U2 ?
- bản nối với bản dương của tụ C1 U = 200V
thì tích điện dương và bản nối với
C2 = 10 µ F = 1.10-5 F
bản âm thì dấu - hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi
- Khi đặt tụ điện C1 vào HĐT U thì điện
tụ là bằng nhau
tích của tụ lúc đầu là:
- Điện tích Q trên tụ C1 sẽ phân bố lại
điện tích. Q1 có bằng Q2 không?
- Vì điện dung của mỗi tụ là khác
nhau ( HĐT bằng nhau) nên điện
tích phân bố cũng khác nhau
Q = C1.U = 2.10-5.200 = 4.10-3 (C)
- GV có thể lấy VD hai bình thông
nhau cho hs thấy.
- Tính điện tích trên mỗi tụ dùng công
thức nào? Có điện dung và HĐT rồi
- Điện tích trên mỗi tụ:
Q1 = C1.U’
Q2 = C2.U’
- Viết biểu thức định luật bảo toàn
điện tích? Từ đó tính HĐT U’
+
C1
.
C2
- Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ của chúng
là bằng nhau: U1 = U2 = U’
- Ta có: Q1 = C1.U’
-
.
+
- Vì hệ cô lập nên điện tích bảo toàn:
Q = Q1 + Q2
- Sau khi nối thì điện tích trên 2 tụ điện
được phân bố lại như hình và gọi Q1; Q2
là điện tích của mỗi tụ
-
Q2 = C2.U’
- Theo định luật bảo toàn điện tích:
Q1 + Q2 = Q <=> (C1+C2)U’ = Q 16
IV.CỦNG CỐ ,HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ Về nhà học bài và làm các bài ậtp ôn tập chương SBT
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 7:
BÀI TẬP ÔN TẬP CHƯƠNG I
I.MỤC TIÊU
- Ôn lại các kiến thực cũ đã học
- Làm lại một số dạng toán đã học trong chương 1
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Một số kiến thức trọng tâm và các dạng toán cơ bản
2/ Học sinh: Ôn lại kiến thực của chương
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài dạy
I.Giáo khoa:
II.Bài tập:
1/ Hai điện tích điểm q1 = -10-7 C và q2 = 5.10-8 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau 5 cm.
Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q0 = 2.10-8 C đặt tại điểm C sao cho CA = 3 cm, CB = 4 cm.
- Xác định vị trí đặt điện tích
q0 ?
- Điện tích q0 chịu tác dụng
của những lực nào? Hãy xác
định phương, chiều và độ lớn
của các lực đó?
- Xác định lực tác dụng tổng
- Trả lời và lên bảng thực hiện
A
F1 = k
Q1
B
Q2
F
F1
Q0
C
- Lực tương tác giữa q1 vàAq0 là :
F2
q1 .q0
AC
2
Q1
= 2.10 −2 N
F
F1
B
- Lực tương
tác giữa q2 và q0 là :
F2 = k
q2 .q0
Q2 BC 2
= 5,625.10 −3 N
Q0
C
F2
17
hợp?
- Lực điện tác dụng lên q0 là :
ur ur ur
F = F1 + F 2 ⇒ F = F12 + F2 2 = 2,08.10 −2 N
3/ Cho 3 bản kim loại phẳng A, B, C đặt song song như hình vẽ. d1 = 5cm, d2 = 8cm.
A
Các bản được tích điện và điện trường giữa các bản là đều,
ur B
E1
có chiều như hình với độ lớn: E = 4.104 V/m, E2 = 5.104 V/m.
Chọn gốc điện thế tại bản A, tìm điện thế VB, VC của hai bản B và C
- Viết hệ thức liên hệ giữa
điện trường và hiệu điện thế?
- Điện thế tại gốc điện thế thì
như thế nào?
U MN = E.MN .cos α
- Điện thế tại gốc điện thế bằng
0
- Vận dụng các cơng thức trên - Học sinh lên bảng thực hiện
tính tốn?
ur
E2
d
C
d
2
1
ur
- Vì E1 hướng từ A đến B, ta có:
UAB = VA - VB = E1.d1
Chọn gốc điện thế tại bản A: VA = 0
=> VB = VA – E1.d1
= 0 – 4.104.5.10-2 = -2000V
ur
- Vì E 2 hướng từ C đến B, ta có:
UCB = VC – VB = E2.d2
=> VC = VB + E2.d2
= -2000 + 5.104.8.10-2 = 2000V
Bài 7 trang 14
Yêu cầu học sinh tính điện
tích của mỗi tụ khi đã tích
điện.
Hướng dẫn để học sinh tính
điện tích, điện dung của bộ
tụ và hiệu điện thế trên từng
tụ khi các bản cùng dấu của
hai tụ điện được nối với
nhau.
Hướng dẫn để học sinh tính
điện tích, điện dung của bộ
tụ và hiệu điện thế trên từng
tụ khi các bản trái dấu của
hai tụ điện được nối với
nhau.
Tính điện tích của mỗi tụ
điện khi đã được tích điện.
Tính điện tích của bộ tụ
Tính điện dung của bộ tụ.
Tính hiệu điện thế trên mỗi
tụ.
Tính điện tích của bộ tụ
Tính điện dung của bộ tụ.
Tính hiệu điện thế trên mỗi
tụ.
Điện tích của các tụ điện khi đã được
tích điện
q1 = C1.U1 = 10-5.30 = 3.10-4 (C)
q1 = C2.U2 = 2.10-5.10 = 2.10-4 (C)
a) Khi các bản cùng dấu của hai tụ điện
được nối với nhau
Ta có
Q = q1 + q2 = 3.10-4 + 2.10-4 = 5.10-4 (C)
C = C1 + C2 = 10-5 + 2.10-5 = 3.10-5 (C)
Q 5.10 −4
U = U’1 = U’2 = =
= 16,7 (V)
C 3.10 −5
b) Khi các bản trái dấu của hai tụ điện
được nối với nhau
Ta có
Q = q1 - q2 = 3.10-4 - 2.10-4 = 10-4 (C)
C = C1 + C2 = 10-5 + 2.10-5 = 3.10-5 (C)
Q 10 −4
U = U’1 = U’2 = =
= 3,3 (V)
C 3.10 −5
18
4/ Một e di chuyển 1 đoạn 0,6cm từ điểm M đến điểm N dọc theo 1 đường sức điện thì lực điện sinh công
9,6.10 −18 J
a)Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4cm từ N đến P theo phương và chiều nói trên.
b)Tính vận tốc của e khi nó đến điểm P.Biết rằng tại M e không vận tốc ban đầu.
IV.CỦNG CỐ
1/ Hai điện tích điểm q1 = 10-8C và q2 = -10-8C đặt tại A và B cách nhau 6cm trong khơng khí. Gọi M là trung
điểm của AB, cường độ điện trường tại M bằng
A. 0
B. 2.105 V/m
C. 0,5.105 V/m
D. 4.105 V/m
-8
-8
2/ Cho hai điện tích q1 = 8.10 C và q2 = -2.10 C đặt tại A và B cách nhau 10cm trong chân khơng. Điểm M mà
tại đó có E = 0
A. cách q1 10cm
B. cách q1 5cm
C. cách q2 20cm
D. cách q2 10cm
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DỊ: Về nhà làm bài tập 4
VI.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
BÀI TẬP ĐIỆN NĂNG. CƠNG SUẤT ĐIỆN
TỰ CHỌN 8
I.MỤC TIÊU
- Nắm và vận dụng được các cơng thức định luật ohm cho đoạn mạch chứa điện trở
- Cách mắc các điện trở
- Vận dụng tìm cơng , cơng suất tiêu thụ của các dụng cụ điện
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Chuẩn bị một số bài tập về điện năng và cơng suất điện
2/ Học sinh: Ơn lại kiến thức cũ
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài ghi
I. Định luật ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở R:
1/ Biểu thức:
I=
U AB
RAB
RAB
A
- I: Cường độ dòng điện trong mạch
B
- UAB : Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
- RAB : Điện trở của đoạn mạch
B
A
R1
R2
Rn
2/ Đoạn mạch điện trở mắc nối tiếp:
* I = I1 = I2 = …= In
19
* UAB = U1 + U2 +…+ Un
* RAB = R1 + R2 +…+ Rn
3/ Đoạn mạch điện trở mắc song song:
* I = I1 + I2 +… + In
R1
* UAB = U1 = U2 = ….= Un
*
R2
A
1
1 1
1
= +
+ ... +
RAB R1 R2
Rn
B
Rn
Đoạn mạch chỉ có 2 điện trở R1// R2 thì: R12 =
R1.R2
R1 + R2
I.Bài 1 Cho mạch như hình:
R1
R2
Cho mạch điện như hình vẽ:
R3
R1 = 1 Ω ; R2 = R3 = 2 Ω ; R4 = 0,8 Ω ; UAB = 6 V
R4
a/ Tìm điện trở toàn mạch
A
B
b/ Tìm cường độ dòng điện chạy qua các điện trở
và hiệu điện thế trên mỗi điện trở?
- Các điện trở được mắc như thế - Các điện trở mắc:
nào? Tính ?
[(R1 nt R2 )//R3 ]ntR4
- Học sinh thực hiện tính
toán
- Vận dụng công thức I =
U AB
RAB
để tính I.
Chú ý: Khi dùng công thức trên
thì Hiệu điện thế giữa hai đầu
đoạn mạch nào thì điện trở của
đoạn mạch đó.
- Yêu cầu học sinh tính?
Mạch điện mắc: [(R1 nt R2 )//R3 ]ntR4
a/ Tìm RAB:
R12 = R1 + R2 = 3 Ω
R123 =
- Học sinh lên bảng thực
hiện tính
R12 .R3
= 6/5 Ω
R12 + R3
RAB = R123 + R4 = 2 Ω
b/ Cường độ dòng điện. Hiệu điện thế:
I4 = I =
U AB
= 3 (A)
RAB
U3 = U12 = I.R123 = 3.6/5 = 3,6 (V)
=> I1 = I2 =
U12
= 1,2 (A)
R12
I 3 = I – I2 = 1,8 (A)
- HĐT:
20
U4 = I.R4 = 2,4 (V)
U1 = R1.I1 = 1,2 (V)
U2 = I2.R2 = 1,4V
II.Bài 2: Hai bóng đèn có công suất lần lượt là: 25W và 100W đều hoạt động bình thường ở hiệu điện thế
110V. Hỏi:
a/ Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn?
b/ Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn?
c/ Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220V được không? Đèn nào
mau
hỏng hơn?
a/
a/
Tóm tắt:
-Để biết cường độ dòng điện
qua đèn nào lớn hơn ta tính I.
- Vì đèn hoạt động bình
thường ở hiệu điện thế
110V nên I bằng Iđm
P1đm = 25W; P2đm = 100W; Uđm = 110V
- Lên bảng tính
a/ Tính cường độ dòng điện
- Tính I ta dùng công thức nào?
HS lên tìm?
U = 220 V
b/
b/
Tính điện trở của mỗi bóng
đèn? Dùng công thức nào tìm?
- Lên bảng thực hiện tính
I1dm =
P1dm
P2 dm
= 0,28 (A) ; I 2 dm =
= 0,91
U1dm
U 2 dm
A
=> Dòng điện qua đèn 2 lớn hơn
b/ Điện trở đèn
R1 =
U12dm
U2
= 484 Ω ; R2 = 2 dm = 121 Ω
P1dm
P2 dm
=> R2 > R1
c/
- Làm thế nào để biết mắc nối
tiếp được không?
- Tính?
c/
c/ Mắc nối tiếp 2 bóng đèn.
- Giả sử mắc nối tiếp. Ta
đi tính các giá trị cường độ
dòng điện thực tế qua đèn
rồi đi so sánh với giá trị
định mức ta kết luận
- Cường độ dòng điện: I =
U
= 0,36 A
R12
=> I < I2đm và I > I1đm nên không thể mắc nối
tiếp được
IV.CỦNG CỐ
1/ Một hiệu điện thế 2 đầu không đổi. khi điện trở của mạch là 100 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch là 20W.
Khi điện trở của mạch là 50 Ω thì công suất của mạch là bao nhiêu?
A. 10W
B. 5W
C. 40W
D. 80W
21
2/ Mắc một điện trở R = 10 Ω vào hai cực của nguồn điện có suất điện động là 6V. Hiệu điện thế hai đầu R là
4V. Công suất của nguồn là
A. P = 2,4W
B. 20W
C. P = 6W
D. P = 4,2W
3/ Trong đoạn mạch chỉ có điện trở R, nếu tăng hiệu điện thế hai đầu mạch lên 2 lần mà muốn nhiie65t lượng
tỏa ra vẫn như cũ thì thời gian dòng điện chạy qua mạch phải thay đổi thế nào?
A. Giảm 2 lần
B. giảm 4 lần
VI.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ
C. tăng 2 lần
D. tăng 4 lần
V.RÚT KINH NGHIỆM
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 9
BÀI TẬP ĐIỆN NĂNG. CÔNG SUẤT ĐIỆN
I.MỤC TIÊU
- Nắm và vận dụng các công thức của bài học để giải một số bài toán
- Nắm và hiểu rõ hoạt động và điều kiện hoạt động của các dụng cụ điện
- Biết vận dụng vào thực tế cuộc sống
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên Một số bài toán về điện năng, công suất điện
2/ Học sinh Ôn lại kiến thức điện năng, công suất điện và ghép các điện trở
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ
3/ Bài mới
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Bài 8.1: C
Bài 8.2: D
Bài 8.3 Trang 22 SBT:
- Tóm tắt đề bài.
- Học sinh thực hiện
Tóm tắt:
a/
- Tìm điện trở của đèn ?
- Áp dụng công thức định luật
ohm cho đoạn mạch chứa điện
a/ Công thức tính điện trở
2
U đm
của đèn: Rđ =
Pđm
- Trả lời và lên bảng giải
Nội dung bài ghi
Đ1: 220V – 100W
a/ Đ1// Đ2: R1, R2 , I1, I2
Đ2: 220V – 25W
b/ Đ1 nt Đ2: So sánh độ
U = 220V
sáng và P
a/ Đ1 // Đ2 :
22
trở tìm I?
R1 =
b/
b/ Tìm điện trở của mạch?
- Học sinh lên bảng thực
hiện
I1 =
2
U1dm
U2
= 484(Ω) R2 = 2dm = 1936(Ω)
P1dm
P2dm
U
= 0, 454( A)
R1
I2 =
U
= 0,114( A)
R2
b/ Đ1 nt Đ2:
- Tìm I?
Ta có: R12 = R1 + R2 = 2420 Ω
- Tìm công suất thực tế của mỗi
bóng đèn? Và từ đó so sánh
công suất => độ sáng của đèn.
=> I =
U
= 0,09A
R12
P1 = R1.I2 = 4 (W); P2 = R2.I2 = 16 (W)
P2 = 4P1
Bài 8.4 Trang 22 Sách BT
- Gọi học sinh lên bảng. và gợi
ý
- Lên bảng
=> Đèn 2 sáng hơn
- Điện trở của đèn: R = 484 Ω
U2
- Công suất của đèn khi đó: P =
= 119W
R
=> Công suất tăng 119%
Bài 8.5. Trang 22 Sách BT.
- Nhiệt lượng cung cấp để đun
sôi nước tính bởi công thức
nào?
- Hiệu suất 90% em hiểu như
thế nào?
- Hs lên tính?
a/
- Nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước:
Q = m.c( t2 – t1 ) = 502800 ( J )
- Điện năng ấm tiêu thụ: A = 10/9.Q
Mặt khác: A = U.I.t => I =
A
= 4,23A
U.t
=> R = 52 Ω
b/ Công suất: P = U.I = 931W
Bài 8.6. Trang 22 SBT
- HS lên bảng giải?
Điện năng đèn ống tiêu thụ trong 150h:
A = P1.t = 6000W.h = 6kWh
Điện năng đèn dây tóc tiêu thụ trong thời gian
này: A’ = P2.t = 15000Wh = 15 kWh
=> Số tiền giảm bớt là:
23
(A’ – A).700 = 6300 đồng
BT: Cho 2 bóng đèn 120V – 40W và 120V – 60W mắc nối tiếp vào nguồn U = 240V
a/ Tính điện trở mỗi đèn và cường độ dòng điện qua mỗi bóng
b/ Tính hiệu điện thế và công suất tiêu thụ mỗi đèn. Nhận xét độ sáng mỗi đèn
Cho biết điều kiện để 2 đèn 120V sáng bình thường khi mắc nối tiếp vào nguồn 240V là gì?
- Tóm tắt đề bài?
- Học sinh thực hiện
Tóm tắt:
U1đm = 120V; P1đm = 40W
U2đm = 120V; P2đm = 60W
U = 240V
a/ Tính: R1 ; R2; I1 ; I2 ?
b/ Tính: U1 ; U2; P1 ; P2 nhận xét độ sáng và
đk hoạt động bt
Giải:
a/ Hãy tính điện trở của các
bóng đèn?
a/ Điện trở của đèn:
Rđ =
2
đm
U
Pđm
- các đèn mắc nối tiếp:
- Cường độ dòng điện qua đèn ?
b/ Lần lượt tính hiệu điện thế và
công suất tiêu thụ của từng đèn?
I1 = I2 = I =
U 240
=
= 0,4(A)
R12 600
b/ Học sinh lên bảng thực
hiện
a/ - Điện trở mỗi đèn:
R1 =
2
U1dm
1202
=
= 360(Ω)
P1dm
40
R2 =
U 22dm 1202
=
= 240(Ω)
P2dm
60
- Cường độ dòng điện:
I1 = I 2 = I =
U 240
=
= 0,4(A)
R12 600
b/ Hiệu điện thế và công suất tiêu thụ
U1 = I1R1 = 0,4.360 = 144 (V)
P1 = U1.I1 = 57,6 (W)
U2 = I2R2 = 0,4.240 = 96 (V)
P2 = U2.I2 = 0,4.96 = 38,4 (W)
=> Đèn 1 sáng chói, đèn 2 sáng mờ
Để 2 đèn 120V mắc nối tiếp sáng bình
thường khi mắc vào nguồn 240V thì 2 đèn
phải cùng công suất định mức
IV.CỦNG CỐ
1/ Để một bóng đèn loại ( 120V – 80W) sáng bình thường ở mạng điện U = 220V người ta mắc nối tiếp với nó
một điện trở R. Trị số của R là:
15 Ω
B. 150 Ω
C. 1,5k Ω
D. 100 Ω
24
2/ Công suất tỏa nhiệt trên vật dẫn không phụ thuộc vào
A. Điện trở vật dẫn
B. hiệu điện thế hai đầu vật dẫn
C. Cường độ dòng điện qua vật dẫn
D. thời gian dòng điện qua vật dẫn
3/ Một nguồn điện có suất điện động E = 9V, điện trở trong r = 1 Ω , mạch ngoài có điện trở R. Tìm R để công
suất tiêu thụ ở mạch đạt cực đại:
A. 3 Ω
B. 1 Ω
C. 2 Ω
D. 0,5 Ω
V.HƯỚNG DẪN VÀ DẶN DÒ: Về nhà học bài cũ và soạn bài: Định luật Ohm cho toàn mạch
VI. RÚT KINH NGHIỆM
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
TỰ CHỌN 10
BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT OHM CHO TOÀN MẠCH
I. MỤC TIÊU
- Học sinh vận dụng định luật ohm để giải một số dạng toán thường gặp
- Rèn luyện kĩ năng giải toán, kĩ năng tính toán
- rèn luện khả năng tư duy, suy luận logic cho học sinh
II.CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên: Một số dạng bài tập về định luật ohm cho toàn mạch và phương pháp giải
2/ Học sinh: Ôn các công thức đã học chương dòng điện không đổi
III.LÊN LỚP
1/ Ổn định lớp
2/ Kiểm tra bài cũ: Lên bảng viết 10 công thức theo yêu cầu của GV
3/ Bài mới:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài ghi
* Bài toán 1:
Mạch có E = 6V, R = 10 Ω , r = 2 Ω
a/ Tìm I qua R?
b/ Hiệu điện thế hai đầu R
- Yêu cầu học sinh lên bảng vẽ mạch - HS: lên bảng trình bày:..
- Áp dụng biểu thức định luật
- Vận dụng công thức nào để tìm I ? - Tất cả hs làm vào tập
Ohm cho toàn mạch:
- Tìm U bằng cách nào?
E
I=
= 0,5 (A)
R+r
- Hiệu điện thế giữa hai đầu R:
E ; r U = I.R = 5 (V)
D
* Bài toán 2: Cho mạch điện như hình:
E = 12V , r = 0,1V ; R1 = R2 = 2 Ω , R3 =4 Ω , R4 = 4,4 Ω
a/ Tính điện trở tương đương mạch ngoài
R4
R1
b/ Tìm cường độ trong mạch chính và UAB
B
c/ Tìm cường độ qua mỗi nhánh rẽ và UCD
A
C
R2
R3
25
