Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 9: Bài tập về tụ điện

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN. Tiết 12. Bài 9. Bài 9. BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN. I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Nhắc lại các công thức về 2. Kỹ năng: - Vận dụng được công thức xác định điện dung của tụ điện phẳng, công thức xác định năng lượng của tụ điện. - Nhận biết được hai cách ghép tụ điện, sử dụng đúng các công thức xác định điện dung tương đương và điện tích của bộ tụ điện trong mỗi cách ghép. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: BT có liên quan. 2. Học sinh: xem lại công thức tính điện dung của tụ điện phẳng, công thức tính điện dung tương đương, công thức tính năng lượng của điện trường. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ Hoạt động 2. Tìm các đại lượng liên quan dựa vào công thức tính điện dung của tụ điện phẳng Đọc và giải BT1 1. Bài tập 1 E = 3.105V/m Biết điện dung của tụ Nêu phương án tìm bán q = 100nC = 10-7C điện phẳng suy ra diện tích, kính của các bản? R=? từ đó tính được bán kính. Điện dung của tụ  .S q q C   9 9.10 .4 d U Ed q 9.109.4 d => S = =  R2 Ed . 4 .9.109 q => R   0,11m  11cm E Hoạt động 3. Giải bài toán bằng cách áp dụng công thức ghép tụ điện và công thức tính năng lượng điện trường Nhắc lại công thức tính điện 2. Bài tập 2 dung tương đương trong C1 = 3F U1 = 300V trường hợp mắc nối tiếp và C2 = 2F U2 = 200V song song; công thức tính a. U = ? năng lượng của tụ điện. b. Q = ? Đọc và giải BT 2 Giải Song song Các tụ điện đó được ghép a. Hai tụ ghép song song Điện dung của bộ tụ nối tiếp hay song song? 1 1 HD: nhiệt lượng tỏa ra = W= CU 2  (C1  C2 )U 2  0,169 J Năng lượng của bộ tụ lúc đầu 2 2 - năng lượng của bộ tụ lúc = 260V sau b. Năng lượng tổng cộng của hai tụ trước khi nối 1 1 W= C1U12  C2U 22  0,175 J 2 2 Năng lượng của bộ tụ 1 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN. Bài 9 C  8.107 F 10 Nhiệt lượng tỏa ra Q = W – W’ = 0,006J Cb . Hoạt động 4. Giải bài toán tụ điện khi tụ điện bị đánh thủng Trả lời Thế nào là tụ điện bị đánh 3. Bài toán 3 10 tụ ghép nối tiếp thủng? C = 8F= 8.10-6F U = 150V a. W = ? b. Wth = ? Giải a. HD: - Tính năng lượng của bộ tụ - Trước khi bị đánh thủng: điện trước và sau khi một tụ + Điện dung của bộ: C điện bị đánh thủng. Cb   8.107 F 10 + Năng lượng của bộ tụ: 1 W= CbU 2  0, 009 J 2 - Sau khi bị đánh thủng + Điện dung của bộ: C Cb'   8,9.107 F 9 + Năng lượng của bộ tụ: 1 W ' = Cb' U 2  0, 01J 2 - Độ biến thiên năng lượng của tụ: W = W’ – W = 0,001J NX: Khi bộ tụ bị đánh thủng thì năng Nêu nhận xét về năng lượng lượng của bộ tụ tăng lên. của bộ tụ khi bị đánh thủng. b. HD: - Tính điện tích của bộ tụ điện trước và sau khi một tụ Điện tích của bộ tụ: điện bị đánh thủng. - Tính công nguồn thực hiện - Trước khi bị đánh thủng: để đưa thêm điện tích đến tụ q  CbU  1, 2.104 C điện. - Sau khi bị đảnh thủng: - Áp dụng định luật bảo toàn q '  Cb' U  1,33.104 C năng lượng để tính năng - Lượng điện tích tăng: lượng tiêu hao. q = q’ – q = 0,13.10-4C Công của nguồn điện thực hiện để đưa điện tích đến tụ điện: A = q.U = 0,00195J Gọi năng lượng tiêu hao do bị đánh thủng là Wth Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: A = W + Wth => Wth = A - W = 0,00095J 2 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN Hoạt động 5. Giao nhiệm vụ về nhà Ghi lại. Bài 9 Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ: C1 A. B C3 C2. Điện dung của tụ điện: C1 = 10µF; C2 = 5µF; C3 = 4µF; UAB = 38V. a. Tính điện dung của bộ tụ điện. b. Tính điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ điện. c. Tụ C3 bị đánh thủng. Tính điện tích và hiệu điện thế tụ C1. Bài 2: Cho 4 tụ mắc vào nguồn có UMN = 16V như hình vẽ. Tìm UAB.. C. A 3C. N. M. 3C. HD HS cách tính điện dung tương đương.. C. A. UAB = 8V B. UAB = -8V C. UAB = 0V D. Một đáp số khác Bài 3: Có 4 tụ giống nhau, mỗi tụ có điện dung C=1F mắc như hình vẽ. Tìm điện dung tương đương.. C. A. 3/4F C. 1F Ghi nhớ. B. C. C. C. B. 4/3F D. 4F. Dặn HS về xem lại cường độ dòng điện và hiệu điện thế, ampe kế đã học ở lớp 7; xem lại công thức tính điện trở dây dẫn đã học ở lớp 9.. Rút kinh nghiệm: .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. 3 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>