Tải bản đầy đủ (.doc) (83 trang)

giáo án vật lí 11 nâng cao

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (318.88 KB, 83 trang )

CHƯƠNG I
ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG
Mục tiêu
- Vận dụng được định luật Cu-lông
- Vận dụng được công thức xác định điện trường của một điện tích điểm,
công thức xác định công qua hiệu điện thế, xác định cường độ điện trường
qua hiệu điện thế
- Vận dụng được các công thức về tụ điện, năng lượng điện trường
- Trình bày được thuyết êlectron
- Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện và ba hiện tượng nhiễm đện
BÀI 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
I - Mục tiêu
- Nhắc lại một số khái niệm đã học ở lớp dưới và bổ sung thêm một số
khái niệm mới: hai loại điện tích (+ ; -) và lực tương tác giữa hai điện tích
điểm cùng dấu, giữa hai điện tích điểm khác dấu
- Trình bày được khái niệm điện tích điểm và cấu tạo của diện nghiệm
- Trình bày dược phương chiều và độ lớn của lực tương tác giữa hai điện
tích diểm (lực Cu-lông) trong chân không. Vận dụng được công thức xác
định lực Cu-lông
- Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích bằng vectơ
- Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng các
vectơ lực
II - Chuẩn bị:
Giáo viên
- Các dụng cụ thí nghiệm về nhiễm điện (do cọ xát, do tiếp xúc, do hưởng
ứng)
- Nội dung ghi bảng:
Bài 1: ĐIỆN TÍCH
ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật:
a) Hai loại điện tích


- Điện tích dương và diện tích âm
- Điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau
- Đơn vị điện tích là Cu-lông, kí hiệu C
- e = 1,6.10
-19
C
- Điện nghiệm
b) Sự nhiễm điện của các vật
- Sự nhiễm điện do cọ xát
- Nhiẽm điện do tiếp xúc
- Nhiễm điện do hưởng ứng
2. Định luật Cu-lông: (SGK)
- Công thức độ lớn của lực tương tác giữa hai diện tích điểm:

F = k
2
21
r
qq
Trong hệ SI: k = 9.10
9

2
2
.
C
mN

Học sinh: ôn lại kiến thứcvề điện ở lớp 7
III - Tổ chức các hoạt động học tập

Hoạt động 1: Tìm hiểu hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Học sinh đọc SGK trả lời câu hỏi của
GV
HS tìm hiểu điện nghiệm như mô tả
HS tiếp tục đọc SGK trả lời các câu
hỏi của GV:
- Nhiễm điện do cọ xát
- Nhiễm điện do tiếp xúc
- Nhiễm điện do hưởng ứng
Cá nhân trả lời câu C1
GV cho HS dọc SGK và trả lời câu
hỏi:
- Có mấy loại điện tích?
- Các điện tích cùng dấu và trái
dấu tương tác với nhau như thế
- Đơn vị điện tích?
- Trong tự nhiên có hạt nào có
điện tích nhỏ hơn e ( e = 1,6.10
-
19
C )
GV giới thiệu điện nghiệm được mô tả
như hình 1-1 và cho HS hiểu rằng
dùng điện nghiệm để phát hiện ra vật
nhiễm điện
Cho HS đọc tiếp mục 1-b và nêu câu
hỏi: Có những cách nào làm cho vật
nhiễm điện ?

( Nếu thời tiết khô GV có thể làm TN
về sự nhiễm điện )
Hoàn thành câu hỏi C1

Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Cu-lông
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS đọc SGK tìm hiểu thí nghiêm đã
nêu
HS đựa vào SGK phát biểu định luật
Cu-lông và nêu biểu thức của định
luật


F = k
2
21
r
qq
; k = 9.10
9
2
2
.
C
mN
Cá nhân hoặc nhóm trả lời câu hỏi C2
HS về nhà tham khảo thêm ở SGK
GV cho HS tìm hiểu thí nghiệm Cu-
lông được mô tả ở SGKvà xem hình
minh hoạ 1.5, hiểu dược khái niệm

điện tích điểm
GV thông báo nội dung định luật Cu-
lông và nói thêm về cân xoắn. Chú ý
giải thích các đại lượng có trong công
thức của định luật
Hoàn thành câu hỏi C2
GV gợi ý cho HS về nhà đọc mục 3.
SGK
Trả lời được các câu hỏi :
Điện môi là gì ?
Lực tương tác giữa hai điện tích nếu
đặt trong môi trường điện môi so với
chân không giảm đi bao nhiêu lần ?
Hằng số điện môi là gì ?
Hoạt động 3: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Cá nhân trả lời

HS nhận nhiệm vụ
Yêu cầu HS trình bày lại vắn tắt kiến
thức dã học
GV nhận xét đánh giá mức độ tiếp thu
của HS
Yêu cầu HS làm các bài tập SGK

IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :

Bài 2: THUYẾT ÊLECTON
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH


I - Mục tiêu:
- Trình bày được những nội dung chính của thuyết êlectron. Từ đó trình bày
được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện
- Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện của một chất, ba hiện tượng
nhiễm điện của các vật
II - Chuẩn bị:
Giáo viên
- Những bộ đồ dùng trong thí nghiệm về nhiễm điện do cọ xát (thanh thuỷ
tinh hay thước nhựa, mãnh lụa hay mảnh dạ, giấy vụn) các quả cầu bằng
kim loại, máy phát tĩnh điện (để tích điện cho các quả cầu)
- Nội dung ghi bảng:
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
1. Thuyết êlectron: ( SGK )
2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện
- Vật dẫn là vật có nhiều điện tích tự do, ví dụ : kim loại, dung dịch muối …
- Điện môi là vật chứa ít điện tích tư do, ví dụ : thuỷ tinh , sứ …
3. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện
a) Nhiễm điện do cọ xát
b) Nhiễm điện do tiếp xúc
c) Nhiễm điện do hưởng ứng
4. Định luật bảo toàn điện tích: (SGK)

III - Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS trả lời các yêu cầu của GV GV nêu câu hỏi:
- Có mấy loại điện tích ?
- Các loại điện tích tương tác
với nhau như thế nào ?
- Đơn vị điện tích ?

- Những cách nào nhiễm điện
cho vật ?
- Phát biểu và viết công thức của
định luật Cu-lông ?
- Kiểm tra vở bài tập
GV nhận xết đánh giá
Hoạt động 2: Tìm hiểu thuyết êlectron, vật dẫn điện, vật cách điện
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS đọc SGK mục 1 và nghe thuyết
giảng của GV
HS trả lời các câu hỏi
HS trả lời câu hỏi C1, C2
HS đọc mục 2 SGK nắm nội dung và
cho các ví dụ
GV có thể trình bày sơ lược cho HS
hiểu thế nào là một học thuyết. Trong
vật lý ta gặp một số thuyết như :
Thuyết điện từ, Thuyết cấu tạo chất,
Thuyết êlectron…
Cho HS đọc SGK mục 1 hiểu được
nội dung của thuyết êlectron
Thuyết êlectron dựa vào sự có mặt và
chuyển dộng của êlectron để giải thích
một số hiện tượng điện từ…(SGK)
Trả lời được các câu hỏi :
Thế nào là nguyên tử trung hoà về
điện ? Ion dương , ion âm ? Khi nào
vật nhiễm điện dương, nhiễm điện
âm?
Hoàn thành câu C1, C2

(ở đây GV có thể cho HS biết rằng lực
liên kết của các nuclon trong hạt nhân
là bền vững, từ đó HS có cơ sở trả lời
các câu hỏi )
GV cho HS đọc mục 2 – SGK hiểu
khái niệm điện tích tự do, chất dẫn
điện, chất cách điện
HS có thể lấy ví dụ về những chất này
Hoạt động 3: Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện và tìm hiểu định luật bảo toàn
điện tích
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS đọc SGK hiểu được rằng nhờ
điểm tiếp xúc chặt chẽ do cọ xát nên
số êlectron di chuyển từ thuỷ tinh
sang lụa tăng lên, thuỷ tinh tích điện
dương còn êlectron tích điện âm
GV cho HS đọc SGK và dựa vào
thuyết êlectron để giải thích được sự
nhiễm điện do cọ xát, có thể nêu một
số câu hỏi : Khi cọ xát thì các êlectron
trên thanh thuỷ tinh di chuyển như thế
nào ?
Tương tự HS đọc SGK giải thích
được các sự nhiễm điện khác…

Cá nhân trả lời câu hỏi C3
HS ghi nhận và hiểu được nội dung
của định luật
Thuỷ tinh sẽ thừa hay thiếu êlectron ?
Nó sẽ nhiễm điện gì , còn lụa nhiễm

điện gì ?
Tiếp tục GV cho HS tìm hiểu sự
nhiễm diện do tiếp xúc, sự nhiễm điện
do hưởng ứng
Đặc biệt GV chú ý cho HS phân biệt
rõ trong trường hợp tiếp xúc thì
êlectron di chuyển là êlectron thừa (do
vật nhiễm điện) chạy sang vật tiếp
xúc, điều này khác với êlectron bứt ra
khỏi nguyên tử tromg trường hợp cọ
xát. Đối với sự nhiễm điện do hưởng
ứng thì phải dựa vào êlectron bị hút
hay bị đẩy khi đưa thanh kim loại
trung hoà lại gần vật mang điện
Hoàn thành câu C3
GV thông báo cho HS nội dung của
định luật bảo toàn điện tích
GV có thể nói thêm rằng : Định luật
bảo toàn điện tích là một dịnh luật cho
đến nay chưa bị vi phạm nghĩa là có
tính tuyệt đối cao (định luật bảo toàn
khối lượng bị vi phạm đối với hệ
chuyển động với vận tốc lớn gần với
vận tốc ánh sáng hoặc các định luật
Niutơn đúng trong hệ quy chiếu quán
tính
Hoạt động 4: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS thực hiện yêu cầu của GV
Cá nhân trả lời câu hỏi của GV

Yêu cầu HS nhắc lại những nội dung
chính đã học như thuyết êlectron, khái
niệm vật dẫn, điện môi...(nêu tóm tắt)
HS trả lời các câu hỏi SGK
GV nhận xét giờ học
Đề nghị về nhà HS ôn lại khái niệm từ
trường, từ phổ, đường sức, trường hấp
dẫn

IV - Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :
Bài 3 : ĐIỆN TRƯỜNG
I - Mục tiêu :
- Trả lời được câu hỏi điện trường là gì và tính chất cơ bản của diện trường
là tính chất gì
- Phát biểu được tính chất cơ bản của điện trường. Vận dụng được biểu thức
xác định cường độ diện trường của điện tích điểm
- Trình bày đợưc khái niệm đường sức điện và ý nghĩa của đường sức diện,
các tính chất của đường sức điện
- Trả lời được câu hỏi điện trườnh đều là gì và nêu được một ví dụ về điện
trường đều
- Phát biểu được nội dung của nguyên lý chồng chất điện trường
II - Chuẩn bị :
GV : Thiết bị thí nghiệm về điện phổ
Nội dung ghi bảng :

ĐIỆN TRƯỜNG
1 . Điện trường :
a) Khái niệm điện trường : (SGK)
b) Tính chất cơ bản của điện trường : (SGK)
2 . Cường độ điện trường :



E
=
q
F



F
= q
E
q > 0 thì
F

↑↑

E
q < 0 thì
F
↑↓

E
Trong hệ SI : Đơn vị cường độ điện trường là :
m
V
3 . Đường sức điện
a) Định nghĩa : (SGK)
b) Các tính chất của đường sức điện : (SGK)
c) Điện phổ : (SGK)

4 . Điện trường đều : (SGK)
5 . Điện trường của một điện tích điểm :

E = 9.10
9

2
r
Q
Q > 0 cường độ điện trường hướng ra xa điện tích Q
Q < 0 cường độ điện trường hướng về phía điện tích Q
6 . Nguyên lý chồng chất điện trường :

E
=
1
E
+
2
E
+ ......... +
n
E

HS : Ôn lại các kiến thức như từ trường, từ phổ, đường sức, trường hấp dẫn...
III - Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1 Xây dựng khái niệm điện trường
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS nghe thuyết trình và đọc SGK để
tìm hiểu khái niệm điện trường

Thảo luận chung và cá nhân trình bày
khái niệm mới
HS trả lời câu hỏi của GV và ghi nhận
kiến thức mới
GV gợi ý cho HS nhắc lại trường hấp
dẫn
HS hiểu được rằng có một dạng vật
chất không màu không mùi không sờ
mó nhìn thấy được nhưng có thật tồn
tại xung quanh trái đất và khi dặt một
vật có khối lượng vào không gian này
thì sẽ chịu lực tương tác (lực hấp dẫn)
đó chính là trường hấp dẫn hoặc trọng
trường (có thể dẫn dắt HS từ khái
niệm từ trường)
Tương tự HS đọc SGK dễ dàng hiểu
được khái niệm điện trường (trước hết
đó là môi trường truyền tương tác...
theo thuyết tương tác gần)
GV có thể nêu câu hỏi dẫn dắt :
Hai điện tích đặt trong chân không
không tiếp xúc nhau nhưng vẫn hút
hoặc đẩy nhau chúng tác dụng lên
nhau bằng cách nào ?
Nêú xung quanh điện tích có điện
trường thì tính chất cơ bản của điện
trường là gì?
Hoạt động 2 : Xây dựng khái niệm vectơ cường độ điện trường
Hoạt động của học sinh Hoạt dộng của giáo viên
HS nghe và ghi nhận kiến thức

GV yêu cầu HS đọc mục 2 . SGK sau
đó mô tả lại thí nghiệm :
Để nghiên cứu điện trường tại một
HS trả lời được rằng nếu nếu q > o thì
F
cùng chiều với
E
, q < 0 thì
F

ngược chiều với
E
(HS xem thêm
hình 3 - 1
điểm xác định người ta dùng các điện
tích thử q
1
, q
2
, …., q
n
đặt tại điẻm
cần nghiên cứu, sau đó xác định lực
tác dụng lên các điện tích thử
1
F
,
2
F


….
n
F

Người ta thấy rằng thương số
1
1
q
F
=
2
2
q
F
=
3
3
q
F
= … =
n
n
q
F
=
q
F
= hằng
số . Đối với điểm khác thì hằng số này
lại có giá trị khác nhưng vẫn không

phụ thuộc vào các điện tích thử đưa
vào, vì vậy mà có thể lấy thương số
này đặc trưng cho trường về phương
diện tác dụng lực gọi cường độ điện
trường . Dạng vectơ cũng không đổi :


E
=
q
F
GV : Từ công thức trên có nhận xét gì
về chiều của
F

E
?
Nêu đơn vị cường độ điện trường :

m
V
Hoàn thành câu C1
Hoạt động 3 : Xây dựng khái niệm đường sức điện
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS đọc SGK trả lời các câu hỏi
HS xem hình 3 - 2 ; 3 - 3 ; 3 - 4 SGK
Cho HS đọc mục 3 . SGK trả lời câu
hỏi
Có thể mô tả điện trường một các trực
quan nhờ vẽ các dường gì ?

Đường sức điện trường được định
nghĩa như thế nào ? có thể vẽ hình để
minh hoạ

HS đọc SGK ghi nhận kiến thức cần
tìm hiểu
GV tiếp tục cho HS đọc SGK tìm hiểu
tính chất của đường sức diện
GV làm thí nghiệm để HS quan sát
điện phổ (nếu có thiết bị ) , HS có thể
xem điện phổ qua các hình 3 – 5; 3 - 6
Hoạt động 4 : Tìm hiểu điện trường đều, điện trường của một điện tích điểm và
nguyên lý chồng chất điện trường
Hoạt dộng của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS có thể nhắc lại định nghĩa từ SGK
HS : là những đường thẳng song song
cách đều
HS : Dựa vào công thức lực tác dụng
giữa hai điện tích Q và điện tích q đặt
tại M cách Q khoảng r
F = 9.10
9

2
r
qQ


E = 9.10
9


2
r
Q
HS dựa vào SGK trả lời câu hỏi của
GV
HS đọc SGK và ghi nhận kiến thức
GV thông báo định nghĩa thế nào là
điện trường đều
Theo tính chất của đường sức thì
đường sức của điện trường đều là
đường được vẽ như thế nào ?
Điện trường đều thường được tạo ra
giữa hai tấm kim loại đặt song song
với nhau tích điện trái dấu nhưng cùng
độ lớn
GV : Cho HS đọc SGK mục 5 . và nêu
câu hỏi:
Điện trường của một điện tích điểm Q
gây ra trong chân không tại điểm M
cách Q khoảng r được xác lập dựa vào
công thức nào ?
Hướng của cường độ điện trường như
thế nào trong trường hợp Q > 0, Q < 0
Về nguyên lý chồng chất điện trường
GV có thể thông báo nội dung như
SGK, HS đọc và nắm được kiến thức
GV nêu biểu thức nguyên lý chồng
chất điện trường


E
=
1
E
+
2
E
+ ….. +
n
E

Hoạt động 5 Củng cố vận dụng và giao nhiệm vụ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Cá nhân tiếp thu và trả lời câu hỏi
HS nhận nhiệm vụ học tập
GV tóm lược các kiến thức đã học và
yêu cầu học sinh trả lời một số vấn đề
như
So sánh điểm giống nhau và khác
nhau giữa đường sức điện và đường
sức từ ?
Trả lời các câu hỏi SGK
GV yêu cầu HS làm các bài tập SGK
IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :

Bài 4 : CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN . HIỆU ĐIỆN THẾ
I - Mục tiêu
- Nêu được đặc tính công của lực điện. Biết cách vận dụng biểu thức công của
lực điện .
- Trình bày được khái niệm hiệu điện thế

- Trình bày được mối liên hệ giữa công của lực điện và hiệu điện thế.
- Biết cách vận dụng công thức liên hệ giữa công của lực điện và hiệu điện
thế
- Nêu được mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế và biết
cách vận dụng công thức liên hệ giữa cường độ điên trường và hiệu điện thế
II - Chuẩn bị
Giáo viên :
- Tĩnh điện kế và các dụng cụ có liên quan
- Nội dung ghi bảng
CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN . HIỆU ĐIỆN THẾ
1. Công của lực điện
A
MN
= qE.
''
NM
(hình vẽ SGK)
2. Khái niệm hiệu điện thế
a) Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích
A
MN
= W
M
- W
N

b) Hiệu diện thế, điện thế
A
MN
= q(V

M
– V
N
)
(V
m
– V
N
) được gọi là hiêụ diện thế giữa hai điểm M, N và kí hiệu là:
U
MN
= V
M
– V
N
=
q
A
MN
(định nghĩa SGK)
Đơn vị hiệu điện thế, điện thế là vôn, kí hiệu V
Đo hiệu điện thế bằng tĩnh điện kế
3. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
E =
''
NM
U
MN
E =
d

U
(d là khoảng cách giữa hai điểm M

, N

)

III - Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra và nhắc lại kiến thức cũ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS nêu được: A = Fscos
α
A
P
= mg(h
1
– h
2
)
Công của trọng lực không phụ thuộc
hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc
vị trí điểm đầu và điểm cuối
Yêu cầu HS nhắc lại công thức tính
công cơ học? công của trọng lực?
Công của trọng lực phụ thuộc yếu tố
nào?
(GV điều chỉnh câu trả lời của HS cho
đúng)

GV: Bài học trước ta đã nghiên cứu về

lực điện bài này ta tìm hiểu xem công
của lực điện phụ thuộc những yếu tố
nào và nó được biễu diễn qua đại
lượng nào?
Hoạt động 2: Thành lập công thức công của lực điện
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS đọc SGK và xem hình 4.1
HS có thể trả lời được:


A
PQ
= qE.PQ.cos
α
= qE.
''
QP
Trong đó
''
QP
là hình chiếu của PQ
lên trục Ox, quy ước vẽ trục Ox có
chiều trùng với với chiều của đường
sức

q > 0 thì
F
↑↑

E

A
MN
=
A
Σ∆
= qE.
''
NM
trong đó M

,
N

là hình chiếu của hai điểm M, N
lên trục Ox
HS rút ra nhận xét và trả lời các câu
hỏi của GV(có thể tham khảo SGK và
trả lời)
Cho HS đọc SGK để biết cách tính
công của lực điện trong trường hợp
một điện tích q chuyển động từ M đến
N trong điện trường đều, giả sử q >0
và đường đi như hình vẽ 4.1
GV có thể gợi ý:
Chia đoạn MN thành những đoạn nhỏ
và những đoạn chia đó coi như thẳng,
công của lực điện trên những đoạn
nhỏ đó xác định theo công thức nào ?

q > 0 lực điện trường có chiều như

thế nào nếu biết chiều của điện trường
như hình vẽ ?
Công trên toàn đoạn MN ?
Từ biểu thức tính công của lực điện
trường, hãy rút ra nhận xét về sự phụ
thuộc của công của lực điện vào dạng
đường đi?
Hãy nêu sự giống nhau giữa điện
trường tĩnh và trường hấp dẫn?
Hiểu thế nào là trường thế?
Hoạt dộng 3: Xây dựng khái niệm hiệu điện thế
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS suy nghĩ và tìm câu trả lời
Cá nhân trả lời:
A = W
M
– W
N

Cá nhân trả lời câu hỏi:
U
MN
= V
M
– V
N
=
q
A
MN

(đọc SGK)
Từ những điểm tương đồng giữa
trường trọng lực và trường tĩnh điện
(đều là trường thế). Ta biết công của
trọng lực được tính theo độ giảm thế
năng:
A = W
t
1
- W
t
2
Ở đây ta cũng coi điện tích q ở trong
điện trường thì có thế năng và công
của lực điện khi điện tích q di chuyển
từ M đến N cũng được biêủ diễn qua
hiệu các thế năng của điện tích q tại
hai điểm đó và có thể biểu diễn như
thế nào?
GV thông báo :
Hiệu thế năng của vật trong trọng
trường tỉ lệ với khối lượng m của vật.
Ở đây ta cũng coi hiệu thế năng của
điện tích q trong điện trường tỉ lệ với
điện tích q, có thể biểu diễn dưới dạng
sau:
A
MN
= q(V
M

– V
N
)
V
M
– V
N
được coi là hiệu điện thế
giữa hai điểm M, N và kí hiệu là U
MN

Yêu cầu HS rút ra công thức U
MN
theo
A
MN
Công thức này cho phép ta xác định
hiệu điện thế nhưng không xác định
mốc tính điện thế. Điện thế của một
điểm phụ thuộc vào mốc tính điện thế.
Thông thường ta chọn mốc tính điện
thế ở mặt đất làm mốc (nghĩa là điện
thế ở mặt đất bằng không) cũng có khi
chọn điện thế ở xa vô cực bằng không
Cá nhân ghi nhận kiến thức
HS đọc SGK để tìm hiểu thêm về tĩnh
điện kế(cấu tạo và cách đo)
Nói điện thế ở điểm A nào đó thực
chất là nói hệu điện thế V
A

– V
B
trong
đó V
B
là điện thế được chọn làm mốc
nghĩa là V
B
= 0
Hệ SI đơn vị của điện thế, hiệu điện
thế là vôn, kí hiệu V(cho HS đọc định
nghĩa vôn ở SGK)
Dùng tĩnh điện kế để đo hiệu điện thế
Hoạt động 4 : Xây dựng biểu thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu
điện thế
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Đọc SGK và rút ra được công thức
E =
''
NM
U
MN
Cá nhân trả lời
E =
d
U
với d là khoảng
cách giữa M

, N



Cường độ điện trường đặc trưng cho
trường về phương diện tác dụng lực,
còn diện thế đặc trưng cho trường về
mặt năng lượng (công của lực điện)
chúng có mối liên hệ gì không ? (cho
HS đọc SGK và rút ra mối liên hệ đó)
Nếu không đẻ ý đến dấu ta có thể
viết ?
Hoạt động 5 : Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Học sinh nhận nhiệm vụ học tập Nhắc lại các kiến thức mới HS đã học
một cách khái quát
Yêu cầu HS làm bài tập ở SGK
Ôn lại các kiến thức về lực Cu-lông và
điện trường
IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :
BÀI 5 : BÀI TẬP VỀ LỰC CU-LÔNG VÀ ĐIỆN TRƯỜNG

I - Mục tiêu
Vận dụng được :
- Công thức lực Cu-lông, công thữc xác định điện trường của một điện tích
điểm
- Nguyên lý chồng chất điện trường
- Công thức liên hệ giữa công của lực điện trường và hiệu diện thế và công
thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
II - Chuẩn bị
GV đọc trước bài dạy
HS ôn lại các kiến thức đã học

III - Tổ chức các hoạt động học tập
Hoạt động 1 : Hướng dẫn HS làm bài tập 1- SGK

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Cá nhân lên bảng trình bày cách giải
theo định hướng của giáo viên
Vẽ hình
q
0
chịu tác dụng các lực từ q
1
, q
2

1
F
,
2
F
q
0
nằm trong q
1
và q
2
Nếu q
0
< 0 , F
1
= k

2
01
x
qq
,
F
2
= k
2
02
)( xa
qq

Nếu q
0
>0 , F
1
= k
2
01
x
qq
, F = k
2
02
)( xa
qq

-Thì F
1

= F
2
, cả hai trường hợp ta có :

2
1
x
q
=
2
2
)( xa
q

- Giải phương trình ta được nghiệm
x = 2,5cm
- Không phụ thuộc vào dấu và độ lớn
q
0

q
0
> 0 cân bằng bền vì khi q
0
lệch khỏi
Cho HS đọc bài một SGK và ghi tóm
tắt đề ở bảng, chú ý đổi đơn vị
q
1
= 2nC = 2.10

-9
C ; q
2
= 0,018
µ
C =
0,018.10
-6
C ; r = 10cm = 10. 10
-2
m
Nêu các câu hỏi định hướng
- q
0
chịu tác dụng bởi các lực nào ? từ
đâu ? để q
0
cân bằng thì q
0
nằm ở
đâu ?
- gọi khoảng cách giữa q
0
và q
1
là x,
giữa q
1



q
2
là a. Độ lớn các lực Cu-
lông là F
1
và F
2
, biểu thức của chúng
là ?

- Muốn q
0
nằm cân bằng thì độ lớn F
1

và F
2
phải thoả mãn điều kiện gì ?
- Yêu cầu HS giải phương trình này

- Kết quả tìm được có phụ thuộc vào
dấu và độ lớn của điện tích q
0
?
vị trí cân bằng thì các lực có xu hướng
đưa q
0
trở về vị trí này, còn q
0
< 0 cân

bằng không bền vì khi q
0
lệch khỏi vị
trí cân bằng thì các lực có xu hướng
đưa q
0
càng

đi khỏi vị trí này
Tuy nhiên ta thấy tính cân bằng của q
0
trong hai trường hợp q
0
> 0 và q < 0 là
khác nhau, giải thích ?

Hoạt động 2 : Hướng dẫn HS làm bài tập 2 – SGK
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Cá nhân lên bảng làm việc dưới sự hỗ
trợ của GV
Vẽ hình, ghi các kí hiệu
M nằm trong điện trường của q
1
và q
2
và điện trường tại M là tổng hợp của
hai điện trường do q
1
và q
2

gây ra tại
M là
1
E

2
E
(theo nguyên lý chồng
chất điện trường),
M
E
=
1
E
+
2
E
Vì độ lớn của q
1
và q
2
bằng nhau và
diểm M cách đều hai điện tích đó
nên : E
1
= E
2
E
1
= E

2
= 9.10
9
2
1
r
q

R
2
= l
2
+ (
2
a
)
2

Hình vẽ ta có E = 2E
1
cos
α
trong đó
cos
α
=
22
)
2
(2

a
l
a
+
Do đó E = 8.9.10
9
2
3
22
1
)4( al
aq
+
Thay số : E= 2160
m
V
Cho HS đọc và tóm tắt đề bài, hướng
dẫn HS vẽ hình ở bảng, nêu các câu
hỏi định hướng
- Điểm M đặt trong điện trường của
các điện tích nào ? và điện trường của
nó được tính ra sao ?
- Công thức của cường độ điện trường
của các điện tích q
1
và q
2
gây ra tại
M ?
yêu cầu HS tính ra kết quả

Hoạt dộng 3 : Hướng dẫn học sinh làm bài tập 3 SGK
Hoạt dộng của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS làm theo yêu cầu của GV
- Trọng lực và lực điện
- P = mg
- F
d
=
q
d
U
- F = F
d
- P =
q
d
U
- mg

Theo định luật II Niu tơn
A =
m
F
=
q
md
U
- g
Quỹ đạo hạt bụi là một đoạn Parabol
y =

2
a
(
v
x
)
2

Suy ra a =
2
2
2
x
yv
Vậy
q
md
U
- g =
2
2
2
x
yv
U =
q
md









+
g
x
yv
2
2
2
Thay số ta có : U = 50 V
A
OM
= qU
OM
Yêu cầu học sinh lầm việc tương tự
như các bài trên, chú ý đổi :
d = 10cm = 10.10
-2
m
m = 2.10
-9
g = 2.10
-9
.10
-3
kg = 2.10
-12

kg
q = - 0,06pC = - 0,06.10
-12
C =
- 6.10
-14
C
v = 25
s
cm
= 25.10
-2
s
m
Các câu hỏi định hướng
- Hạt bụi chịu tác dụng của những lực
nào ?
- Trọng lượng của hạt bụi ?
- Lực điện ?
- Lực tổng hợp tác dụng lên hạt bụi ?
- Dự đoán quỹ đạo của hạt bụi ?
(giống như chuyển động của vật ném
ngang trong trường hấp dẫn của trái
đất)
- Gia tốc của hạt ?
Hướng dẫn HS giải bài toán bằng
phương pháp toạ độ (như đã làm ở
lớp10)
Nêu công thức tính công của lực
HS tính được U

OM
= - 32 V và từ
công thức trên tính được
A
OM
= 1,92.10
2

J
điện khi hạt bụi dịch chuyển từ O đến
M ?
Vì diện trường là đều E = const nên :

2
10.6,3


d
U
OM
= -
d
U
(dấu trừ vì đi từ O đến M ngược chiều
với điện trường)
Hoạt động 4 : Củng cố và giao nhiệm vụ học tập
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
HS lắng nghe và trình bày những khó
khăn trong khi làm bài gặp phải
Nhận nhiệm vụ mới

Nhắc lại những vấn đề mà HS thấy
khó hiểu
Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập
tương tự
IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :
BÀI 6 : VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
I - Mục tiêu :
Đói với vật dẫn cân bằng diện , trình bày được các nội dung sau : điện trường
bên trong vật, cường độ điện trường trên mặt ngoài vật ; sự phân bố điện tích ở
vật.
Trình bày được hiện tượng phân cực trong điện môi khi diện môi được đặt
trong điện trường ngoài
II - Chuẩn bị :
GV : Tĩnh điện kế , quả cầu thử, một số vật dẫn có dạng khác nhau
Ở những trường hợp không có sẵn dụng cụ thí nghiệm như trên thì GV có thể tự
tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản

Nội dung ghi bảng :
BÀI 6 : VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
I- Vật dẫn trong điện trường
a)Trạng thái cân bằng điện :
Khi trong vật dẫn không có dòng điện
b)Điện trường trong vật dẫn tích điện :
Bên trong vật dẫn điện trường bằng không
Cường độ điện trường tại một điểm trên mặt ngoài vật dẫn vuông góc với mặt
vật
c)Điện thế của vật dẫn tích điện
Điện thế tại mọi điểm bên ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau (bằng cả điện thế
tại mọi điểm bên trong vật dẫn)
Vật dẫn là vật đẳng thế

c)Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện
Ở một vật dẫn rỗng nhiễm điện thì điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật
Vật dẫn đặc điện tích cũng chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật
Ở những chổ lồi của vật dẫn , điện tích tập trung nhiều hơn; ở những chổ mũi
nhọn điện tích tập trung nhiều nhất; ở chỗ lõm hầu như không có điện tích
2 - Điện môi trong điện trường
Điện môi bị phân cực
III - Tổ chức các hoạt động dạy học
Họat động 1 : Tìm hiểu trạng thái cân bằng tĩnh điện
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Đọc SGK và rút ra được khái niệm
vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện
Cho HS đọc SGK tìm hiêủ trạng thái
cân bằng tĩnh điện
HS hiểu được rằng khi trong vật dẫn
không còn dòng điện nữa ta nói vật
dẫn cân bằng điện
Ở bài học này chúng ta chỉ khảo sát
những vật đẫn cân bằng điện
Hoạt động 2 : Tìm hiểu điện trường trong vật dẫn tích điện; điện thế của vật dẫn
tích điện; sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Đọc sách SGK trả lời câu hỏi của giáo
viên
Nếu bên trong lòng vật dẫn điện
trường khác không thì các điện tích tự
do trong lòng vật dẫn sẽ chịu một lực
điện tác dụng làm cho các điện tích
này chuyển động. Điều này trái với

giả thuyết là vật dẫn ở trạng thái cân
bằng điện.
Ghi nhận kiến thức đã thông báo
Cường độ điện trường tại một điểm
trên mặt vật dẫn vuông góc với mặt
vật
Cho HS đọc SGK, nêu câu hỏi về vấn
đề cần nghiên cứu
Điện trường bên trong vật dẫn ở trạng
thái cân bằng điện có giá trị bằng bao
nhiêu? Tại sao?
Có thể nêu câu hỏi gợi ý:
Hiện tượng gì xảy ra đối với các điện
tích tự do bên trong lòng vật dẫn nếu
điện trường bên trong lòng vật dẫn
khác không?
Đối với vật dẫn có phần bên trong
rỗng thì điện trường bên trong đó cũng
bằng không nếu phần rỗng này không
có điện tích
Yêu cầu HS đọc SGK để biết ứng
dụng nội dung trên trong việc tạo ra
màn chắn tĩnh điện
Nêu câu hỏi để HS tiếp tục nghiên
cứu:
Véctơ cường độ điện trường trên mặt
vật dẫn có phương như thế nào?
Đọc SGK và quan sát thí nghiệm hiểu
rằng : Điện thế tại mỗi điểm trên mặt
ngoài vật dẫn có giá trị như nhau

Đọc SGK và công nhận kiến thức :
Điện thế bên trong vật dẫn tại mọi
điểm bằng nhau và bằng và bằng điện
thế trên mặt ngoài vật dẫn (có thể tìm
hiểu cách chứng minh như SGK)
Thảo luận nhóm và trả lời
Do điện trường bên trong vật dẫn
bằng không nên điện tích chỉ phân bố
phía ngoài, điều này cũng đúng trong
trường hợp vật dẫn đặc.
Quan sát thí nghiệm và nhận xét như
kết luận ở SGK
Nêu câu hỏi về vấn đề nghiên cứu tiếp
theo sau khi làm thí nghiệm như SGK
Điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài
vật dẫn có đặc điểm gì ?
Điện thế tại mọi điểm bên trong vật
dẫn?
Thông báo : vật dẫn là vật đẳng thế
Cho HS nghiên cứu sự phân bố điện
tích ở vật dẫn tích điện
Cho vật dẫn rỗng đã nhiễm điện, điện
tích được phân bố như thế nào trên vật
dẫn? Đối với vật dẫn đặc sự phân bố
điện tích có giống như trên không?
Sự phân bố điện tích trên vật trong
trường hợp mà mặt ngoài có chỗ lồi
chỗ lõm?
Thông báo kết luận như SGK
Nêu những ứng dụng như SGK

Hoạt động 3 : Tìm hiểu điện môi trong điện trường , sự phân cực điện môi
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Đọc SGK và thảo luận để trả lời các
câu hỏi
Hạt nhân và êlectron trong cac
nguyen tử của vật đó chịu tác dụng
lực của điện trường
Êlectron xê dịch ngược chiều điện
trường còn hạt nhân không bị xê dịch
Cá nhân ghi nhận các kiến thức đã
thông báo và tìm hiểu thêm ở SGK
Cho HS đọc SGK và có thể nêu câu
hỏi :
Hiện tượng gì xảy ra khi ta đặt một vật
điện môi trong điện trường?
Các êlectron xê dịch theo chiều nào,
còn hạt nhân có xê dịch không ?
Kết quả nguyên tử bị kéo giản, xem
hình 6-5 SGK. Thông báo điện môi bị
phân cực
Có thể nói thêm về sự hình thành điện
trường phụ giữa hai mặt ngoài của
điện môi làm điện trường tổng hợp
bên trong điện môi giảm dẫn đến lực
điện tác dụng lên các điện tích trong
điện môi cũng giảm
Hoạt động 4 : Củng cố vận dụng và giao nhiệm vụ học tập
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Cá nhân làm bài tập
Nhận nhiệm vụ học tập

Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 1, 2 tại
lớp
Ôn lại các kiến thức về đường sức
IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy :

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×