Giáo án thi giáo viên dạy giỏi cấp tỉnh , tiết 13 bài tập tụ điện. đổi mới phương pháp

TIẾT 13 : BÀI TẬP
I. MỤC TIÊU
Theo phân phối chương trình vật lý phổ thơng dành cho lớp 11, tiết 13 thực hiện
bài tập về tụ điện. Sau khi học xong người học thu được kết quả như sau:
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ
a) Kiến thức
- Viết được công thức tính điện dung của tụ điện, năng lượng điện trường trong lòng
tụ điện. Nhận xét được mối liên hệ giữa ba đại lượng là điện dung, hiệu điện thế và
điện tích của tụ điện.
- Áp dụng các cơng thức về điện dung của tụ điện, năng lượng điện trường của tụ điện
để giải các bài toán về tụ điện.
- Vận dụng các kiến thức đã học giải thích được ý nghĩa thực tế của các bài toán về tụ
điện , tình huống thực tế liên quan đến kiến thức đã học.
b) Kỹ năng
- Tái hiện lại được kiến thức về tụ điện đã học.
- Sử dụng có hiệu quả các dụng cụ điện tử thông thường.
- Nhận xét được sự thay đổi năng lượng của tụ điện và ý nghĩa trong đời sống.
c) Thái độ
- Tự giác trong học tập.
- Hứng thú trong học tập, tìm hiểu khoa học.
2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua vận dụng các kiến thức đã biết và tìm hiểu
thực tế để giải quyết các bài toán cơ bản về tụ điện.
- Năng lực tự học, đọc hiểu thông qua kiến thức bổ sung của giáo viên và kiến thức
học sinh tự học, đọc hiểu tài liệu học sinh giải quyết một số bài tập mở rộng về nhà
liên quan đến tụ điện ghép nối tiếp, ghép song song.
- Năng lực hợp tác nhóm: trao đổi thảo luận, trình bày kết quả hoạt động của nhóm
trước những vấn đề khó cần giải quyết.
- Năng lực tính tốn: Năng lực thực hiện tính tốn cá nhân hoặc tính tốn nhóm học
sinh

II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Hệ thống công thức và kiến thức liên quan đến tụ điện.
- Video nêu vấn đề.
- Các vấn đề thực tế về sử dụng tụ điện và vai trò của tụ điện trong các mạch
điện tử
- Phiếu học tập cá nhân và bảng báo cáo kết quả của nhóm.
2. Học sinh
- Sách giáo khoa, vở ghi bài, máy tính cầm tay, giấy nháp.
- Chia nhóm bầu nhóm trưởng và thư kí.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
1. Định hướng chung của bài dạy
Từ việc yêu cầu học sinh quan sát (qua video) về bài tốn cơ bản của tụ điện có
cả vấn đề đã biết và chưa biết,vấn đề áp dụng thực tế để nêu được vấn đề cần giải
quyết trong bài học.
Học sinh vận dụng kiến thức của mình hoạt động cá nhân các vấn đề đơn giản
đa số các em đều biết, thực hiện hoạt động nhóm với vấn đề mới và phát triển thực tế
nhằm phát triển năng lực học sinh.
Mỗi nội dung được thiết kế gồm có: Khởi động – Hình thành kiến thức- Luyện tập
với những bài tập cụ thể và có sự phát triển . Phần vận dụng và tìm tịi mở rộng được
giáo viên giao cho học sinh tự tìm hiểu ở nhà.
Có thể mơ tả chuỗi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:
Các bước

Hoạt động

Tên hoạt động

Thời

lượng dự
kiến

Hoạt động 1

- Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ
-Tạo tình huống vấn đề về khi sử dụng 5 phút
kiến thức bài tụ điện để giải bài tập

Hình thành Hoạt động 2

Thống nhất phương pháp giải chung 5 phút

Khởi động


Hoạt động 3
kiến thức

Hoạt động 4
Hoạt động 5
Luyện tập Hoạt động 6
Vận dụng
Tìm tịi mở Hoạt động 7
rộng

cho các bài toán cơ bản về tụ điện
- Giải nhanh các bài toán cơ bản về tụ 15 phút
điện theo phương pháp thống nhất
- Mở rộng bài toán liên quan đến điện

dung của tụ điện
- Công thức về điện dung tụ điện
phẳng
- Sử dụng tụ điện với giá trị giới hạn
7 phút
- Biến thiên năng lượng của tụ điện
khi thay đổi điện dung của tụ.
-Vấn đề sử dụng tụ điện trong thực tế
6 phút
và những nội dung cần chú ý.
Hệ thống hóa kiến thức.
2 phút
- Mở rộng bài toán ghép tụ.

5 phút

2. Nội dung từng hoạt động cụ thể
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ và tạo tình huống học tập bài toán về tụ điện
a. Mục tiêu
hoạt động:

b. tổ chức
hoạt động

- Kiểm tra việc học bài cũ của học sinh thông qua kiểm tra nhanh
học sinh
- Thông qua video tạo mâu thuẫn giữa kiến thức học sinh có với
việc thực hành giải bài tập cơ bản, bài toán mở rộng và quá trình
sử dụng tụ điện trong đời sống.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh
- Chọn bất kỳ 06 học sinh trả lời
nhanh các câu hỏi
Học sinh trả lời câu hỏi trên
Giáo viên đóng vai trị dẫn màn chiếu- Hoạt động cá nhân
chương trình, thư ký.
Câu 1.Tụ điện là một hệ hai vật Trả lời câu 1 : một lớp cách
dẫn đặt gần nhau ngăn cách nhau điện ( điện môi)


bằng......
Câu 2. Nêu đơn vị điện dung
của tụ điện?
Câu 3. Nêu đơn vị điện tích của
tụ điện ?
Câu 4. Tụ điện có hai tác dụng
chính là những tác dụng nào?

Trả lời câu 2: Fara- F
Trả lời câu 3 : C

Trả lời câu 4: Tích điện và
phóng điện

Câu 5. Cơng thức tính điện dung
Q
C=
Trả
lời
câu

5.
của tụ điện
U
Câu 6. Cơng thức tính năng Trả lời câu 6:
lượng của điện trường trong tụ
C.U 2 Q 2 Q.U
W=
=
=
2
2C
2
điện?

Giáo viên : Đánh giá nhận xét Học sinh: Tự nhận xét kết quả
và nhận xét các bạn
việc học ở nhà của cá nhân mỗi
học sinh.
Quan sát và liên hệ khó khăn
của cá nhân mình

c. Sản phẩm
hoạt động

- Xem Video khó khăn của học
sinh khi giải bài tập về tụ điện và
ứng dụng của tụ điện trong thực
tế
- Kiểm tra công thức tụ điện
- Tạo hứng thú học tập cho học sinh , chuyển giao nhiệm vụ học

tập

Hoạt động 2 : Thống nhất phương pháp giải và hành giải bài tập cơ bản về tụ
điện theo phương pháp
a. Mục tiêu
hoạt động:

- Học sinh có được định hướng giải bài tốn về tụ điện
- Có được kiến thức mở rộng cho tụ điện phẳng


b. tổ chức
hoạt động

c. Sản phẩm
hoạt động

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học
sinh

Giáo viên: Như vậy để giải quyết khó khăn
này chúng ta nghiên cứu bài học hơm nay.
- Bước đầu tiên như các bài vật lý khác
chúng ta cần có phương pháp chung cho các
bài tốn cơ bản
Quan sát và ghi
Bước 1: - Xác định đối tượng của bài: Tụ
chép phương pháp

điện được kí hiệu trong mạch và sự khác
biệt với kí hiệu nguồn điện
- Thơng tin bài tập, đổi đơn vị (nếu có)
Bước 2: Áp dụng các công thức cơ bản về
tụ điện
Suy nghĩ và vận
- Công thức tính điện dung
dụng phương pháp
- Cơng thức tính năng lượng tụ
- Điện dung của tụ phẳng
- Nhận xét về điện áp cực đại và hiện tượng
đánh thủng tụ điện
- Hiện tượng biến đổi cấu trúc của tụ điện.
Bước 3: Biến đổi toán học đưa ra kết quả
Những chú ý khi giải bài toán tụ điện.
Bước 4: Nhận xét ý nghĩa vật lý của kết quả
tính được và chọn đáp án
- Ghi chép được định hướng chung giải bài tập tụ điện.
- Tạo kỹ năng giải bài tập vật lý.

Hoạt động 3 : Giải bài tập tụ điện theo phương pháp
a. Mục tiêu
hoạt động:

- Học sinh hoạt động cá nhân giải được một số bài toán cơ bản về
tụ điện
- Hoạt động nhóm với trường hợp khó : sự phụ thuộc của điện
dung vào hiệu điện thế và điện tích.

b. tổ chức
hoạt động

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học
sinh

Giáo viên : Chúng ta Sử dụng bài toán
trong video tình huống
Bài 1:Một tụ điện hóa trên tụ có ghi 10V- Học sinh:
1000 µ F, đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu Hoạt động cá nhân
điện thế 6V.
Q=C.U=
a. Tính điện tích của tụ tích được
W=

C.U 2 Q 2 Q.U
=
=
2
2C
2

b. Tính năng lượng mà tụ đã tích được khi
đó.
c. Nếu tăng điện áp của tụ điện lên 9V thì Học sinh:
điện tích của tụ bằng bao nhiêu?
-Hoạt động nhóm
Điện dung khơng

đổi 1000 µ F
Giáo viên kết luận và ghi bổ sung vào chú
ý- phương pháp giải:
-Điện tích khi đó
- Vậy điện dung của tụ điện không phụ tăng gấp đôi là:
thuộc vào hiệu điện thế và điện tích
- Đánh giá nhóm học sinh và giải quyết khó
khăn cho học sinh yếu.
c. Sản phẩm
hoạt động

- Giải được bài toán cơ bản
- Thảo luận trao đổi thông tin sự phụ thuộc của điện dung vào hiệu
điện thế và điện tích.
- Báo cáo kết quả của nhóm

Hoạt động 4 : Bài tốn tụ điện liên quan đến thay đổi cấu trúc tụ, thay đổi năng
lượng điện trường trong lòng tụ điện
a. Mục tiêu
hoạt động:

- Học sinh biết tính điện tích cực đại của tụ điện.
- Hoạt động nhóm với trường hợp khó : thay đổi cấu trúc tụ điện

b. tổ chức

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học

hoạt động

sinh
Giáo viên: Sử dụng bài tốn trong video
tình huống
Bài 2: Một tụ phẳng trên tụ có ghi 20V1000 µ F,trong tụ có điện mơi lấp đầy.
Nối tụ điện với hiệu điện thế 10V. Ngăt tụ
điện ra khỏi nguồn điện rồi di chuyển hai
bản tụ để khoảng cách hai bản tụ tăng hai
lần. Tính độ biến thiên năng lượng điện
trường trong tụ sau và trước khi dịch
chuyển ? Biết điện môi vẫn lấp đầy không
gian trong tụ khi dịch chuyển bản tụ.

Hoạt động nhóm
-Thảo luận sự thay
đổi của điện dung
- Thảo luận tính
năng lượng thay
đổi

Gợi ý: - Nếu nhóm khơng thực hiện được
Khi ngắt tụ với nguồn thay đổi điện dung
của tụ thì hiệu điện tích của tụ khơng đổi

c. Sản phẩm
hoạt động

Mở rộng thêm: Không ngắt nguồn điện khỏi

tụ điện di chuyển hai bản tụ để điện dung Học sinh: Ghi nhớ
của tụ thay đổi thì hiệu điện thế hai đầu tụ
không đổi.
- Khi thay đổi điện dung của tụ mà vẫn nối tụ với nguồn điện thì
hiệu điện thế giữa hai đầu tụ khơng đổi và khi đó điện tích của tụ
thay đổi.
- Khi ngắt nguồn ra khỏi tụ , điện tích của tụ khơng đổi và khi đó
thay đổi điện dung thì hiệu điện thế hai đầu tụ khơng đổi.
- Báo cáo kết quả của nhóm.

Hoạt động 5: Vấn đề sử dụng tụ điện trong thực tế và những nội dung cần lưu ý


a. Mục tiêu
hoạt động:
b. tổ chức
hoạt động

- Học sinh đọc được thông số trên tụ điện
- Học sinh biết ứng dụng và cách sử dụng tụ điện trong mạch đơn
giản
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học
sinh
Câu 3: Tìm hiểu một số vấn đề trong thực
tế liên quan đến tụ điện
a. Vấn đề 1: Đọc thông tin trên tụ
Với tụ phân cực:
Đọc thông số và ý
nghĩa các thông số

Ghi chép và thực
hiện theo hướng
dẫn

Với tụ không phân cực:

Ghi chép và thực
hiện theo hướng
dẫn


Hoạt động 6: Hệ thống hóa kiến thức.
a) Mục tiêu hoạt động:
Nội dung:
- Ôn tập kiến thức cơ bản về tụ điện
- Tính các bài tốn liên quan tụ điện
- Giao cho học sinh luyện tập theo một số câu hỏi/bài tập đã biên soạn trong bài.
b) Tổ chức hoạt động:
Giáo viên đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ (có thể dùng các slide để trình bày).
Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao của giáo viên vào vở, tìm hiểu các kết quả, đọc
SGK hoàn thiện kết quả, ghi vào vở ý kiến của mình.. Thảo luận nhóm để đưa ra báo
cáo của nhóm về những nhiệm vụ này, thống nhất cách trình bày kết quả thảo luận
nhóm, ghi vào vở các ý kiến của nhóm.
Giáo viên hệ thống và cùng học sinh chốt kiến thức.
c) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của
học sinh.

Hoạt động 7: Hướng dẫn về nhà
a) Mục tiêu hoạt động: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng các kiến thức

trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở
các mức độ khác nhau.


Nội dung: Chọn các câu hỏi và bài tập để tự tìm hiểu ở ngồi lớp học:
1. Ghép tụ để làm gì
2.. Tìm hiểu cách ghép tụ nối tiếp và ghép tụ song song, cơng thức tính điện dung
của bộ tụ, điện tích, điện áp...
3. Bổ sung hồn chỉnh phương pháp cho bài toán ghép tụ điện\
b) Tổ chức hoạt động:
Giáo viên đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ đã nêu trong sách tài liệu để thực hiện
ngoài lớp học.
Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao của giáo viên vào vở. Sau đó được thảo luận
nhóm để đưa ra cách thực hiện về những nhiệm vụ này ở ngoài lớp học.
Giáo viên ghi nhận kết quả cam kết của cá nhân hoặc nhóm học sinh. Hướng dẫn,
gợi ý cách thực hiện cho học sinh, hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn
nhau (nếu có điều kiện).
c) Sản phẩm hoạt động:
- Bài tự làm vào vở ghi của học sinh.
- Hệ thống công thức sau khi thực hiện tự học ở nhà.
- Bổ sung phương pháp giải chung.
- Làm bài tập mở rộng được giao.

IV. PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ MỞ RỘNG THỰC HIỆN Ở NHÀ

Stt
1

Nội dung công việc

Người thực hiện

Sưu tầm kiến thức về ghép tụ điện
- Trong tài liệu và sách giáo khoa vật lý
11- Nâng cao
.............................

Thời gian
hoàn thành
và nộp sản
phẩm

Từ


.............................
.
- Trên mạng, xã hội

2

3

4

5

.............................
.............................
.

- Sưu tầm 15 bài tập cơ bản về ghép tụ .............................
điện
.............................
.
- Sưu tầm 5 bài tập cơ bản về ghép tụ
điện
.............................
.............................
.
Hoạt động nhóm
Cả nhóm
- Giải bài tập sưu tầm
(Nhóm trưởng chủ
- Chốt kiến thức
trì)
- Gải bài tập do giáo viên giao về nhà
thực hiện
Cá nhân thực hiện
ở nhà
Hoạt động nhóm
- Chốt kiến thức
- Chuẩn bị sản phẩm báo cáo trước lớp

ngày:..............
Đến
ngày:.............

Từ
ngày:..............
Đến

ngày:.............
Ngày:...........

Từ
ngày:..............
Đến
ngày:.............

Cả nhóm
(Nhóm trưởng chủ
trì)
Ngày:............

BÀI TẬP LUYỆN TẬP PHẦN KIẾN THỨC VỀ NHÀ
Câu 1. Tụ điện là
A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bọc bằng điện môi
D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa.
Câu 2. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ
A. tăng 2 lần.
B. giảm 2 lần.
C. tăng 4 lần.
D. không đổi.


Câu 3. Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế
2V. Để tụ đó tích được điện lượng 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện
thế là
A. 500 mV.

B. 0,05 V.
C. 5V.
D. 20 C V.
1
C3
Câu 4. Ba tụ C1 = 3nF, C2 = 2nF, C3 = 20nF mắc như hình
C2
vẽ. Điện dung của cả bộ tụ này nhận giá trị là
A. 2nF.
B. 3nF.
C. 4nF.
D. 5nF.
Câu 5. Hai tụ điện C1 = 0,4μF; C2 = 0,6μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế
U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Hiệu điện thế U và điện tích của tụ
kia lần lượt là
A. 30V, 5 μC .
B. 50V; 20 μC.
C. 25V; 10 μC .
D. 40V; 25 μC.
C1
Câu 6. Cho mặch tụ điện mắc như hình vẽ. Cho biết:
C4
C3
C1 = 1 µ F, C2 = C4 = C6 = 3 µ F; C3 = 2 µ F; C5 = 4 µ
-5
F, q1 = 1,2.10 C.
Tìm hđt U và điện tích của từng tụ điện
C2
C6
Đ/s: U = 108V, U1 = 12V, U2 = U3 = 12V

U4 = 24V, U5 = 36V, U6 = 72V
C5