Hướng dẫn học sinh có học lực trung bình và yếu, sử dụng kiến thức toán học hàm số mũ để giải nhanh và chính xác các bài toán phần điện tích điện trường

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÓ HỌC LỰC TRUNG BÌNH VÀ YẾU, SỬ
DỤNG KIẾN THỨC TOÁN HỌC HÀM SỐ MŨ ĐỂ GIẢI NHANH VÀ
CHÍNH XÁC CÁC BÀI TOÁN PHẦN ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG

Người thực hiện: Lê Thị Bích Việt
Chức vụ: Giáo viên
SKKN môn: Vật lí

THANH HOÁ NĂM 2016


MỤC LỤC
Số TT
1
2

3

4
5

Nội dung
Mục lục
1. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài
1.2. Mục đích nghiên cứu
1.3. Đối tượng nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của SKKN
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
2.3. Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.4. Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục,
với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận
3.2. Kiến nghị
Tài liệu tham khảo, phụ lục

Trang
1
2-3
3
3
3
4
4
5 – 16
17
18
18
19

2


1. Mở đầu

Mỗi môn học trong trương trình THPT đều có vai trò rất quan trọng trong
việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh.
Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích là giúp học
sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo, tạo thái
độ và động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh
những nội dung kiến thức mới theo xu thế phát triển của thời đại.
Môn Vật lí là môn khoa học nghiên cứu sự vật, hiện tượng, xảy ra hàng ngày,
có tính ứng dụng thực tiễn cao, cần vận dụng những kiến thức toán học. Học sinh
phải có thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy sáng tạo về những vấn đề mới nảy
sinh để tìm ra hướng giải quyết phù hợp.
Trong chương trình Vật lí lớp 11, kiến thức và cách giải quyết bài toán phần
Điện tích - Điện trường rất quan trọng. Một phần nó giúp học sinh giải thích được
một số hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, một phần nó là tiền đề, là động lực giúp
học sinh học tốt hơn môn Vật lí ở những phần sau.
1.1.

Lí do chọn đề tài
Nhằm đảm bảo tốt việc thực hiện mục tiêu đào tạo môn Vật lí ở trường
THPT, cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, có hệ thống và
tương đối toàn diện.
Rèn luyện cho học sinh những kĩ năng cơ bản như: kĩ năng vận dụng kiến
thức toán học linh hoạt vào việc giải quyết bài toán với số mũ, đặc biệt là học sinh
có học lực trung bình và yếu.
Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng, sự phát triển của Vật
lí gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp đến sự tiến bộ của khoa học kĩ
thuật. Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức Vật lí có giá trị lớn trong đời sống và
trong sản xuất, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước.
Ngày nay, việc nâng cao chất lượng giáo dục là một trong những vấn đề luôn
được quan tâm hàng đầu trong xã hội. Trong bối cảnh toàn ngành giáo dục và đào
tạo đang nổ lực đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực,

chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập, mà phương pháp dạy học là cách
thức hoạt động của giáo viên trong việc hướng dẫn, chỉ đạo, tổ chức hoạt động học
tập nhằm giúp học sinh chủ động đạt các mục tiêu dạy học.
Trong quá trình giảng dạy, tôi nhận thấy, nhiều học sinh gặp khó khăn khi sử
dụng kiến thức toán học vào việc giải quyết bài toán phần Điện tích - Điện trường.
Đối với những học sinh học khá và giỏi, thì việc tính toán và thao tác máy tính
không gây trở ngại cho các em. Nhưng, đối với những học sinh có học lực trung
bình và yếu thì đó là cả một vấn đề. Nếu nguời thầy không thực sự tâm huyết, tỉ mỉ
đối với những đối tượng học sinh này thì khi học song phần Điện tích - Điện
3


trường, các em, mặc dù nắm được bản chất vật lí, nhưng vẫn không thể giải quyết
được bài toán, vì kiến thức toán học còn yếu, kĩ năng sử dụng máy tính còn hạn
chế, không những thế, các em sẽ cảm thấy chán nản và càng không thể theo kịp các
bạn trong lớp, cứ như thế các em sẽ mất dần hứng thú đối với môn Vật lí.
Nhằm phần nào tháo gỡ những khó khăn trên cho học sinh có học lực trung
bình và yếu trong quá trình làm bài tập phần Điện tích - Điện trường, cũng như
giúp các em hứng thú, yêu thích môn học Vật lí hơn, tôi đã chọn cách “ Hướng dẫn
học sinh có học lực trung bình và yếu, sử dụng kiến thức toán học hàm số mũ để
giải nhanh và chính xác các bài toán phần Điện tích - Điện trường”.
Qua sáng kiến kinh nghiệm này, tôi mong muốn cung cấp cho học sinh một
số kĩ năng cơ bản trong việc giải quyết các bài tập về Điện tích - Điện trường. Tạo
tiền đề cho các em học tốt phần Vật lí lóp 12 sau này.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Giúp học sinh có học lực trung bình và yếu, vận dụng linh hoạt kiến thức
toán học hàm số mũ và kiến thức vật lí, để gải bài tập phần Điện tích - Điện trường
một cách đơn giản, dễ hiểu, dễ áp dụng. từ đó xây dựng một hệ thống bài tập để
học sinh có thể vận dụng phương pháp trên.
1.3. Đối tượng nghiên cứu

Phần Điện tích - Điện trường môn Vật lí 11 cơ bản.
Học sinh lớp 11 trường THPT Yên Định 3.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích nội dung các bài toán phần Điện tích - Điện trường, phân tích quá
trình làm bài của học sinh, quá trình tiếp thu kiến thức của học sinh, những khó
khăn, vướng mắc mà học sinh gặp phải, đặc biệt là học sinh có học lực trung bình
và yếu, từ đó, đưa ra phương pháp giải quyết bài toán theo cách mới, và kiểm
nghiệm tính hiệu quả của phương pháp đó.

4


2. Nội dung sáng kiến kinh nghiêm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Đối với môn Vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí đóng vai trò hết sức
quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí là một hoạt động dạy học,
một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lí
trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi giáo viên và cả
học sinh phải học tập và lao động không ngừng. Bài tập Vật lí sẽ giúp học sinh hiểu
sâu hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí. Thông qua những bài tập ở
những dạng khác nhau, tạo điệu kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến
thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau, thì những
kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện, và trở thành vốn riêng của học sinh.
Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra, học sinh
phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát
hoá.... để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết, giúp phát triển tư duy và sáng
tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ. Nên bài tập Vật lí gây hứng thú
cho học sinh.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Là giáo viên dạy môn học Vật lí, sau hơn 10 năm dạy học và qua trao đổi với

đồng nghiệp cũng như tìm hiểu thực tế học sinh, tôi nhận thấy, trong quá trình giải
bài tập vật lí, nói chung đối với tất cả các đối tượng học sinh, ngay cả đối với
những học sinh có học lực khá và giỏi thì quá trình giải quyết bài tập vật lí hiện nay
vẫn còn gặp nhiều khó khăn, bởi lẽ số tiết bài tập để các em cũng cố lại kiến thức
chưa nhiều, mối liên quan giữa Toán học và Vật lí rất chặt chẽ, nên việc kiến thức
toán học còn hạn chế đã ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả học tập môn Vật lí. Qua
mỗi bài dạy, việc học sinh nắm được bản chất vật lí không khó, nhưng khi áp dụng
kiến thức toán học để đưa ra đáp số đúng thì hoàn toàn không đơn giản, đặc biệt là
đối với học sinh có học lực trung bình và yếu.

5


2.3.

Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Để nâng cao năng lực giải các bài tập liên quan đến phần Điện tích - Điện
trường tôi đưa ra giải pháp:
+ Trang bị đầy đủ kiến thức lí thuyết về Điện tích - Điện trường cho học sinh, đưa
ra và phân tích các dạng bài tập có liên quan.
+ Trang bị kiến thức toán học phần số mũ cho học sinh, đặc biệt là học sinh có học
lực trung bình và yếu.
+ Kết hợp việc tư duy, tự đọc tài liệu tham khảo của học sinh.
Tôi mạnh dạn đưa ra một vài bài tập áp dụng phương pháp “ Vận dụng kiến
thức toán học hàm số mũ để giải nhanh và chính xác bài tập phần Điện tích - Điện
trường” môn Vật lí 11 cơ bản.
2.3.1. Bài tập ví dụ
Dạng 1: Bài tập phần Điện tích
** Cơ sở lí thuyết
- Một vật bị nhiễm điện, còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện

tích.
- Có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương.
- Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau
- Định luật Culông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không
có phương trùng với đường 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 phương khoảng cách giữa
chúng.
F =k

q1q2
r2

- Khi các điện tích điểm đặt trong một điện môi đồng tính thì công thức của định
luật Culông trong trường hợp này là:
F =k

Với ε : là hằng số điện môi.
k = 9.109

q1q2

ε r2

Nm 2
C2

q1 , q2 : là các điện tích điểm, có đơn vị là Culông (C).
r : là khoảng cách giữa hai điện tích điểm, có đơn vị là mét (m).

- Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện

tích là không đổi.
+ Điện tích của electron là (−1, 6.10−19 C )
6


+ Điện tích của prôtôn là

(+1, 6.10−19 C )

** Bài tập ví dụ
Bài tập 1. Hai điện tích điểm q1 = 2.10−6 C và q2 = 8.10−6 C đặt cách nhau 3cm trong
chân không. Xác định độ lớn lực tác dụng giữa chúng.
* Hướng dẫn học sinh:
- Tóm tắt bài toán.
- Lực tác dụng giữa các điện tích được xác định dựa vào công thức của định luật
Culông.
- Yêu cầu học sinh viết công thức của định luật Culông và thay số ( chú ý đơn vị)
- Hướng dẫn học sinh tính toán với số mũ và tìm đáp án của bài toán.
* Trình tự bài giải:
Tóm tắt: q1 = 2.10−6 C; q2 = 8.10−6 C ; r = 3cm = 3.10−2 m; ε = 1
Xác định lực F .
Giải:
Lực tác dụng giữa hai điện tích:
F =k

q1q2

ε r2

= 9.10

9

2.10−6.8.10−6

1.(3.10−2 ) 2
9.2.8 109.10−6.10−6
= ( 2 )(
)
3
(10−2 ) 2
= A.B

(1)

( - Giáo viên hướng dẫn học sinh sau khi thay số thì viết thành hai phần A và B
như ví dụ.
- Giáo viên hướng dẫn học sinh tính toán phần A và ghi kết quả.
- Giáo viên hướng dẫn học sinh tính toán phần B và ghi kết quả.
- Cụ thể với bài này A = 16
B = 10(9−6 −6+ 4) = 101 = 10
- Ghi kết quả bài toán: F = 16.10 = 160( N ) )
Vậy lực tác dụng giữa hai điện tích là 160N
( Như vậy ta thấy việc tính A và tính B dễ dàng hơn nhiều so với việc sử dụng máy
tính để tính F từ (1)).

7


Bài tập 2. Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1 = 4µC và q2 = −7 µ C , đặt tại hai điểm

trong môi trường có hằng số điện môi ε = 2, cách nhau 2cm. Xác định độ lớn lực
tác dụng giữa chúng.
Tóm tắt: q1 = 4µC = 4.10−6 C; q2 = −7 µC = −7.10−6 C; ε = 2; r = 2cm = 2.10−2 m
Xác định độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích trên.
Giải:
Lực tương tác giữa hai điện tích:
F =k
= 9.10

q1q2

ε r2
4.10−6.( −7.10−6 )
9

2.(2.10−2 ) 2
9.4.7 109.10−6.10−6
=(
)(
)
2.22
(10−2 ) 2
= 31,5.10
= 315( N )

Bài tập 3. Khoảng cách giữa một prôtôn và một electron trong chân không là
5.10−9 cm, coi rằng prôtôn và electron là các điện tích điểm. Lực tương tác giữa
chúng là lực hút hay lực đẩy, có độ lớn bao nhiêu?
−19
Tóm tắt: q1 = q p = 1, 6.10 C ; q2 = qe = −1, 6.10−19 C; r = 5.10−9 cm = 5.10−11 m; ε = 1.

Xác định lực tương tác giữa chúng.
Giải:
- Vì prôtôn và electron là hai điện tích trái dấu nên lực tương tác giữa chúng là lực
hút.
- Lực tương tác giữa chúng là:
F =k
= 9.10

q1q2

ε r2
1, 6.10−19.(−1, 6.10−19 )
9

1.(5.10−11 ) 2
9.1, 6.1, 6 109.10−19.10 −19
=(
)(
)
1.52
(10−11 ) 2
= 0,921.10−7 ( N )

Bài tập 4. Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không, cách nhau 3cm, lực
đẩy giữa chúng là 1, 6.10−4 ( N ). Xác định độ lớn của hai điện tích điểm đó.
Tóm tắt: q1 = q2 = q; F = 1, 6.10−4 ( N ); ε = 1; r = 3cm = 3.10−2 m.
8


Xác định độ lớn của q1 và q2 .

Giải:
Lực tương tác giữa hai điện tích:
q2
Fε r 2
2
⇒
q
=
ε r2
ε r2
k
−4
−2 2
1, 6.10 .1.(3.10 )
Thay số ta được: q 2 =
9.109
1, 6.9 10−4.10−4
=(
)(
)
9
109
= 1, 6.10−17
= X .Y
(1)
( - Giáo viên hướng dẫn học sinh viết Y = 102( − n ).C với n=1,2,3,4...
- Hướng dẫn học sinh tính X .C = Z
- Ghi kết quả bài toán là: q = ± Z .10− n )
q 2 = 1, 6.10.102( −9)
Viết lại (1):

= 16.102( −9)
⇒ q = 4.10−9
F =k

q1q2

=k

Vậy độ lớn của hai điện tích là q1 = q2 = q = 4.10−9 (C )
( Việc tính X .C = Z và viết Y = 102( − n ).C rồi suy ra kết quả rế ràng hơn nhiều so với
việc bấm máy tính để tính X .Y rồi suy ra kết quả)
Bài tập 5. Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau
10cm trong chân không thì chúng tác dụng lên nhau một lực là 0,009N. Xác định
điện tích của hai quả cầu đó.
Tóm tắt : q1 = q2 = q; F = 0, 009 = 9.10−3 ( N ); ε = 1; r = 10cm = 10−1 m.
Xác định độ lớn của q1 và q2 .
Giải:
Lực tương tác giữa hai điện tích:
q2
Fε r 2
2
⇒
q
=
ε r2
ε r2
k
−3
−1 2
9.10 .1.(10 )

Thay số ta được: q 2 =
9.109
9 10−3.10−2
= ( )(
)
9
109
F =k

q1q2

=k

= 1.10−3−2−9

9


= 10−14 = 102( −7)
Vậy độ lớn của hai điện tích là q1 = q2 = q = ±10−7 (C )

Bài tập 6. Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1 = 10−7 C và q2 = 4.10−7 C tương tác với
nhau bằng một lực 0,1N trong chân không. Xác định khoảng cách giữa chúng.
Tóm tắt: q1 = 10−7 C; q2 = 4.10−7 C; F = 0,1N ; ε = 1.
Xác định khoảng cách r = ?
Giải:
Theo định luật Culông: F = k
Thay số ta được:

r2 =

q1q2

⇒ r2 =

k q1q2

εr
Fε
9
−7
−7
9.10 10 .4.10
2

0,1.1

9.4 9−7 −7
.10
0,1
= 360.10−5
= 36.102( −2)
Vậy khoảng cách cần tìm là r = 36.10−2 (m) = 6.10−2 (m) = 6(cm)
=

Bài tập 7. Có hai điện tích q1 = 2.10−6 C và q2 = −2.10−6 C đặt tại hai điểm A và B
trong chân không, cách nhau 6cm. Một điện tích q3 = 2.10−6 C đặt tại điểm C là trung
điểm của AB. Xác định độ lớn của lực điện do q1 và q2 tác dụng lên q3 .
Tóm tắt: q1 = 2.10−6 C; q2 = −2.10−6 C ; q3 = 2.10−6 C ; ε = 1; r = 6cm = 6.10−2 (m).
Xác định độ lớn lực điện F do q1 và q2 tác dụng lên q3 .

Giải:
- Lực điện do q1 tác dụng lên q3 :

F1 = k

q1q3

ε AC 2
2.10−6.2.10−6 )
9
= 9.10
1.(3.10−2 ) 2
9.2.2 109.10−6.10−6
= ( 2 )(
)
1.3
(10−2 ) 2
= 40( N )
qq
F2 = k 2 32
- Lực điện do q2 tác dụng lên q3 :
ε BC
−6
−6
−2.10 .2.10 )
= 9.109
1.(3.10−2 ) 2
10

9.2.2 109.10−6.10−6
)(
)
1.32
(10−2 ) 2
= 40( N )

=(

- Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 :
r

C F1 ; F2
q3 > 0

q1>0

r r r
F = F1 + F2

r

r r

A

r
F

B

q2 <0

Vì F1 và F2 cùng phương cùng chiều nên ta có:
F = F1 + F2 = 40 + 40 = 80( N )

Bài tập 8. Cho hai điện tích điểm q1 = 10−7 C và q2 = −5.10−8 C đặt tại hai điểm A và
−8
B trong chân không, cách nhau 5cm. Một điện tích q0 = 2.10 C đặt tại điểm C sao
cho CA = 3cm, CB = 4cm. Xác định độ lớn của lực điện do q1 và q2 tác dụng lên q0 .
Tóm tắt: q1 = 10−7 C; q2 = −5.10−8 C ; q0 = 2.10−8 C; ε = 1; CA = 3cm; CB = 4cm; AB = 5cm
Xác định độ lớn lực điện F do q1 và q2 tác dụng lên q0 .
Giải:
- Lực điện do q1 tác dụng lên q0 :

- Lực điện do q2 tác dụng lên q0 :

F1 = k

q1q0

ε AC 2
10−7.2.10−8 )
9
= 9.10
1.(3.10−2 ) 2
9.2 109.10−7.10−8
= ( 2 )(
)
1.3
(10−2 ) 2

= 2.10 −2 ( N )
qq
F2 = k 2 02
ε BC
−5.10−8.2.10−8 )
9
= 9.10
1.(4.10−2 ) 2
9.5.2 109.10−8.10−8
= ( 2 )(
)
1.4
(10−2 ) 2
= 0,5625.10−2 ( N )

r
F10

- Lực điện tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q0 :
r r r
F = F1 + F2

q0 > 0

r
F
11


r

r
F20

r

Vì F1 ⊥ F2 ⇒ F 2 = F12 + F22
⇔ F = F12 + F22 = 2, 08.10−2 ( N )

A

q1 > 0

q2 < 0 B

Dạng 2: Bài tập phần Điện trường
** Cơ sở lí thuyết
- Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích.
Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
- Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của điện
trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác
dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.
E=

F
q

+ Đơn vị của cường độ điện trường là Vôn/mét (V/m).
+ Cường độ điện trường của một điện tích điểm:
E=

Q
F
=k 2
q
r

r

r

- Nguyên lí chồng chất điện trường: Các điện trường E1 ; E2 đồng thời tác dụng lực
điện lên điện tích rq một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện
trường tổng hợp E thì:
r r r
E = E1 + E2

** Bài tập ví dụ
Bài tập 1. Một điện tích điểm đặt tại điểm có cường độ điện trường E = 1600V / m.
Lực tác dụng lên điện tích đó là 2.10−4 N . Xác định độ lớn điện tích đó.
Tóm tắt: E = 1600V / m = 16.102 V / m; F = 2.10−4 N
Xác định độ lớn của điện tích q.
Giải:
Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q:
E=

F
F
⇒q=
q

E

12


2.10−4
2 10−4 1 −6
=
.
= .10 C
Thay số:
16.102 16 10 2 8
Bài tập 2. Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q = 5.10−9 C tại một điểm trong
chân không cách điện tích đó một khoảng 10cm có độ lớn bao nhiêu?
Tóm tắt: q = 5.10−9 C; ε = 1; r = 10cm = 10−1 m. Xác định E.
q=

Giải:
Độ lớn cường độ điện trường tại điểm cách điện tích q một khoảng 10cm :
E=k

q

ε r2

= 9.10

9

5.10−9

1.(10−1 ) 2
9.5 109.10−9
=
= 4500(V / m)
1 10−2
Bài tập 3. Một điện tích q = 10−7 C đặt trong điện trường của điện tích Q, chịu tác
dụng của lực F = 3.10−3 N . Xác định độ lớn của cường độ điện trường tại điểm đặt
điện tích q và xác định độ lớn của điện tích Q. biết rằng hai điện tích đặt cách nhau
30cm trong chân không.
Tóm tắt: q = 10−7 C; F = 3.10−3 N ; r = 30cm = 3.10−1 m; ε = 1.
Xác định: + E tại điểm đặt q.
+ độ lớn của q

Giải:
Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q :
E=

F 3.10−3
=
= 3.10 4 (V / m)
−7
q
10

Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q do Q gây ra:
Eε r 2
E=k 2 ⇒ Q =
εr
k

4
3.10 .1.(3.10−1 ) 3.9 104.10 −2
⇔Q =
=
.
9.109
9
109
⇔ Q = 3.10−7 C
Q

Bài tập 4. Một điện tích điểm dương Q đặt trong chân không gây ra tại điểm M
cách điện tích một khoảng 10cm một điện trường có cường độ 30000V / m. Xác định
độ lớn của điện tích Q.
Tóm tắt: R = 10cm = 10−1 m; ε = 1; E = 30000 = 3.104 (V / m).
Xác định độ lớn của Q.
Giải:
Eε r 2
Cường độ điện trường: E = k 2 ⇒ Q =
εr
k
4
−1 2
3.10 .1.(10 )
3.1 104.10−2 1 −7
⇔Q =
=
.
= .10 (C )
9.109

9
109
3
Q

13


Bài tập 5. Quả cầu nhỏ mang điện tích q = 10−5 C đặt trong không khí. Tính độ lớn
cường độ điện trường tại điểm M cách tâm O của quả cầu một đoạn 10cm.
Tóm tắt: q = 10−5 C ; r = 10cm = 10−1 m; ε = 1.
Tính độ lớn của E.
Giải:
Cường độ điện trường:
10−5
109.10−5
E = k 2 = 9.10
= 9.
= 9.106 (V / m)
−1 2
−2
εr
1.(10 )
10
q

9

−9

−9

Bài tập 6. Hai điện tích điểm q1 = 5.10 C; q2 = −5.10 C ; đặt tại hai điểm A và B cách
nhau 10cm trong chân không. Xác định độ lớn cường độ điện trường tại điểm M
nằm trên đoạn thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích đó.
q1 = 5.10−9 C ; q2 = −5.10−9 C ; ε = 1; AB = 10cm = 10−1 m;
Tóm tắt:
CA = CB = 5cm = 5.10−2 m.

Xác định độ lớn cường độ điện trường tại M.
Giải:
- Cường độ điện trường tại M do q1 gây ra:
| 5.10−9 |
9.5 109.10−9
E1 = k
= 9.10
=
.
= 1,8.104 (V / m)
2
−2 2
−4
ε AC
1.(5.10 )
25 10
- Cường độ điện trường tại M do q2 gây ra:
q1

E2 = k

q2

ε BC 2

9

= 9.109

| −5.10−9 | 9.5 109.10−9
=
.
= 1,8.104 (V / m)
−2 2
−4
1.(5.10 )
25 10
uu
r r
E1 ; E2

A
q1>0

M

B
ur
E

q2 <0

- Cường độ điện
trường tổng hợp tại M:
r r r

E = E1 + E2 ⇔ E = E1 + E2 = 3, 6.104 (V / m)

Bài tập 7. Hai điện tích q1 = q2 = 5.10−6 C đặt tại hai đỉnh B; C của một tam giác đều
ABC cạnh 8cm trong không khí. Xác định độ lớn cường độ điện trường tại A.
Tóm tắt: q1 = q2 = 5.10−6 C; ε = 1; r = AB = AC = CB = 8cm = 8.10−2 m.
Xác định độ lớn cường độ điện trường tại A.
14


Giải:
- Cường độ điện trường tại A do q1 gây ra:
| 5.10−6 |
9.5 109.10−6
=
.
= 2,88.107 (V / m)
ε AC 2
1.(8.10−2 ) 2 64 10−4
- Cường độ điện trường tại A do q2 gây ra:
−6
q2
|
9.5 109.10 −6
9 | 5.10
E2 = k

=
9.10
=
.
= 2,88.107 (V / m)
2
−2 2
−4
ε BC
1.(8.10 )
64 10
E1 = k

q1

= 9.109

ur
E

ur
E2

ur
E1

A

B

C
q1 > 0

q2 > 0

- Cường độ điện
trường tổng hợp tại A :
r r r

E = E1 + E2 ⇔ E 2 = E12 + E22 + 2 E1 E2cos600 = E1 3 ; 5.107 (V / m)

Bài tập 8. Một điện tích q = 4.10−7 C đặt tại điểm O trong chân không, cường độ
điện trường tại điểm M cách O một khoảng OM do điện tích q gây ra là
3, 6.105 V / m. Xác định khoảng cách OM .
Tóm tắt: q = 4.10−7 C ε = 1 ; E = 3, 6.105V / m
Xác định r = OM = ?
Giải:
Cường độ điện trường:

E=k

q

⇒ r2 =

k |q|
εE

εr
| 9.4 109.10−7

2
9 | 4.10
r
=
9.10
=
.
= 10−2 (m)
Thay số:
5
5
1.3, 6.10
3, 6 10
−1
⇒ r = 10 = 0,1(m)
Vậy khoảng cách r = OM = 10cm
−7

2

2.3.2. Bài tập áp dụng
** Bài tập áp dụng phần điện tích.
Bài 1. Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong nước ( ε = 81 ) cách nhau r = 3cm. Lực
đẩy giữa chúng là F = 0, 2.10−5 N . Xác định độ lớn của hai điện tích đó.
Đáp số: 4, 025.10−9 C
15


Bài 2. Có hai điện tích điểm q1 = 3.10−6 C và q2 = −6.10−6 C , đặt cách nhau 2cm trong
môi trường có hằng số điện môi là 2. Xác định độ lớn lực tương tác giữa chúng.

Đáp số: F = 202,5 N
Bài 3. Hai quả cầu mang điện tích q1 = q2 = 4.10−8 C , đặt cách nhau 1cm trong dầu
( ε = 2 ) . Xác định độ lớn lực tương tác giữa chúng.
Đáp số: F = 72.10−3 N
Bài 4. Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt trong nước (
ε = 81 ), cách nhau 3cm, tương tác với nhau bằng một lực 4.10−3 N . Xác định điện
tích của hai quả cầu.
Đáp số: ±18.10−8 C
Bài 5. Hai điện tích điểm q1 = 3nC và q2 = −6nC đặt trong không khí, tương tác với
nhau bằng một lực 0, 03N . Xác định khoảng cách giữa chúng.
Đáp số: 2,32(mm)
Bài 6. Nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần thì lực tĩnh điện giữa
chúng thay đổi như thế nào?
Đáp số: giảm 9 lần.
q
−
q
Bài 7. Có hai điện tích và
đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 2d .
Một điện tích q1 = q đặt trên đường thẳng trung trực của AB, cách AB một khoảng
x

a) Xác định lực điện tương tác lên q1 .
b) Áp dụng: q = 4.10−6 C ; d = 3cm; x = 4cm
2kq 2 d
(d 2 + x 2 )3/ 2
b) F = 69 N
−6
Bài 8. Cho 3 điện tích điểm bằng nhau q = 10 C đặt tại 3 đỉnh của một tam giác đều
cạnh 5cm. Tính lực tác dụng lên mỗi điện tích.

Đáp số: 6, 23N

Đáp số: a) F =

** Bài tập áp dụng phần điện trường.
Bài 1. Quả cầu nhỏ có điện tích q = 6.10−7 C đặt trong môi trường có hằng số điện
môi bằng 2. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách điểm đặt điện tích q
một khoảng 4cm.
Đáp số: 1, 6875.106 (V / m)
Bài 2. Cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích Q một khoảng 2cm có độ
lớn 103V / m, điện tích đặt trong không khí. Xác định độ lớn của điện tích Q.
16


Đáp số: 0, 444.10−6 (V / m)
Bài 3. Hai điện tích q1 = 2.10−8 C; q2 = −2.10−8 C ; đặt tại hai điểm A và B cách nhau
30cm trong không khí. Xác định độ lớn cường độ điện trường tại điểm C cách đều
A và B một đoạn bằng 30cm.
Đáp số: 3, 464.105 (V / m)
Bài 4. Một hạt bụi mang điện âm có khối lượng m = 10−8 g nằm cân bằng trong điện
trường đều có hướng thẳng đứng xuống dưới và có cường độ 1000V / m. Tính điện
tích của hạt bụi.
Đáp số: q = −10−13 C
Bài 5. Một điện tích điểm q = 6.10−7 C đặt tại điểm M trong điện trường của điện
tích Q, chịu tác dụng của lực 10−4 N . Xác định cường độ điện trường do điện tích Q
gây ra.
Đáp số: 0,1667.102 (V / m)
Bài 6. Hai điện tích điểm q1 = 4.10−10 C; q2 = −4.10−10 C , đặt tại hai điểm A và B trong
không khí, AB = 2cm. Xác định cường độ điện trường tại H là trung điểm của AB.
Đáp số: 72.103 (V / m)

Bài 7. Hai điện tích q1 = −10−8 C ; q2 = 10−8 C , đặt tại hai điểm A và B trong không
khí, AB = 6cm. Xác định cường độ điện trường tại M trên đường trung trực của AB
Cách AB một đoạn 4cm.
Đáp số: 0, 432.105 (V / m)
Bài 8. Tại ba đỉnh của một tam giác vuông ABC vuông tại A , cạch BC = a = 50cm;
AC = b = 40cm; AB = c = 30cm , ta đặt các điện tích q1 = q2 = q3 = 10−9 C. Xác định cường
độ điện trường tại H là chân đường cao hạ từ A.
Đáp số: 246(V / m)

17


2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường
Với phương pháp dạy gắn lí thuyết vào bài tập cụ thể, gắn bài tập phù hợp
với đối tượng học sinh, kiên trì đối với những học sinh còn yếu và bổ trợ thêm kiến
thức toán học cho các em, động viên, khích lệ và giúp các em tiếp thu kiến thức
một cách độc lập, tích cực và sáng tạo. Do đó học sinh hứng thú hơn, hiểu bài sâu
sắc hơn, từ đó vận dụng linh hoạt và nâng cao. Qua đối chứng kiểm nghiệm bằng
các bài test, các bài khảo sát, tôi thấy số học sinh học còn yếu phần Điện tích- Điện
trường đã giảm rõ rệt. Đó là động lực gúp các em tự tin hơn, hứng thú hơn và học
tốt hơn ở những phần tiếp theo của chương trình vật lí THPT.
Cụ thể qua học sinh một lớp tôi dạy:
Năm
học

Lần
khảo
sát
20141

2015
2
Học kì I
1
20152
2016

Giỏi
SL
5
7
8

%
11,11
15,16
17,18

SL
13
17
20

10

22,22

25

Kết quả

Khá
Trung bình
%
SL
%
28,88
20
44,44
37,78
17
37,78
44,44
15
33,33
55,56

10

22,22

Yếu
SL
7
4
2

%
15,56
8,88
5,05

0

0

Qua trao đổi với đồng nghiệp trong những buổi sinh hoạt nhóm chuyên môn
về kinh nghiệm nhỏ của bản thân, tôi đã được đồng nghiệp đánh giá và góp ý về
phương pháp của mình, đồng thời phương pháp của tôi cũng được đồng nghiệp áp
dụng vào bài dạy của mình một cách linh hoạt, kết quả cuối năm số học sinh có học
lực yếu môn Vật lí đã giảm rõ rệt.

18


3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận
Việc “ Hướng dẫn học sinh có học lực trung bình và yếu sử dụng kiến thức
toán học hàm số mũ để giải nhanh và chính xác phần Điện tích - Điện trường”
trong chương trình Vật lí cơ bản 11 ở trường THPT Yên Định 3 đã giúp học sinh
hứng thú hơn, học tốt hơn đối với môn Vật lí. Qua đó, làm giảm rõ rệt số học sinh
có học lực yếu môn Vật lí. Không những thế, cuối năm học lớp 12 số học sinh đăng
kí dự thi môn Vật lí trong kì thi THPT quốc gia cũng tăng lên đáng kể.
3.2. Kiến nghị
Rất mong ban giám hiệu tạo điều kiện cho học sinh được học bồi dưỡng, phụ
đạo sớm hơn, để có thời gian cũng cố lại kiến thức cho học sinh sau mỗi bài học
trên lớp. Trong các kì thi kiểm tra giữa kì, cuối kì, mong ban giám hiệu tổ chức như
kì thi THPT quốc gia để các em có tính độc lập, không trao đổi khi làm bài. Được
cọ xát với các kì thi sẽ giúp các em tập làm quen với cách làm bài thi THPT quốc
gia.
XÁC NHẬN

CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hoá, ngày 18 tháng 4 năm 2016
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác.

Lê Thị Bích Việt

19


Tài liệu tham khảo; phụ lục
[1] Bộ giáo dục và đào tạo – SGK Vật lí 11 cơ bản. NXB Giáo Dục 2008.
[2] Bộ giáo dục và đào tạo – SBT Vật lí 11 cơ bản. NXB Giáo Dục 2008.
[3] Bộ giáo dục và đào tạo – SGV Vật lí 11 cơ bản. NXB Giáo Dục 2008.

20