GIÁO án dạy THÊM vật lí 11 kì 1

Ngày soạn Tuần Ngày soạn 2019 Buổi 1 Chủ đề ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG I MỤC TIÊU 1 Kiến thức Nêu được các cách làm nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng) Phát biểu được định luật bảo toàn điện t.

Trang 1

Tuần Ngày soạn: 2019

Buổi: 1 Chủ đề: ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG.

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được các cách làm nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng)

- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích

- Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm

- Nêu được các nội dung chính của thuyết êlectron

2 Kỹ năng

- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện

- Vận dụng được định luật Cu-lông và định luật bảo toàn điện tích để giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm

3 Thái độ:

- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học

- Học sinh có thái độ nghiêm túc trong học tập

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:

1 Chuẩn bị của giáo viên:

- Hệ thống lý thuyết cơ bản HS cần nắm của chủ đề

- Hệ thống các kiến thức toán học liên quan

- Hệ thống bài tập vận dụng

2 Chuẩn bị của học sinh:

- Ôn lại bài cũ

- SGK, SBT, vở ghi

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP:

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1 Phân loại điện tích :

Điện tích được kí hiệu là q (đơn vị là Cu-lông (C) ) và phân thành hai loại: điện tích dương (q > 0) vàđiện tích âm (q < 0)

Chú ý: Hai điện tích cùng dấu (q1.q2 > 0) thì đẩy nhau

Hai điện tích trái dấu (q1.q2 < 0) thì hút nhau

2 Các cách làm nhiễm điện một vật

Thuyết electron

Các cách làm nhiễm điện một vật: Có 3 cách (cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng)

Chú ý: Khi cho vật A chưa nhiễm điện tiếp xúc với vật B đã nhiễm điện, sau khi tiếp xúc hai vật A,Bnhiễm điện cùng dấu (cùng dấu với vật B ban đầu)

3 Lực tương tác giữa hai điện tích q 1 và q 2

- Phương: đường thẳng nối tâm hai điện tích

- Chiều: : Hai điện tích cùng dấu (q1.q2 > 0) thì đẩy nhau

F12: lực tác dụng của q1 lên điện tích q2

F21: lực tác dụng của q2lên điện tích q1

4 Định luật bảo toàn điện tích

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi:

1 2 n 1 2 n

q   q q    q q q

Trang 2

Chú ý: Khi hai vật cùng bản chất, kích thước, hình dạng giống nhau tiếp xúc với nhau thì

qq

2

8 8 9 2

1.2 Bài tập rèn luyện tại lớp:

Bài 2 Hai điện tích q 2.10 6C

2  N Nếu với khoảng cách đó mà đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng là 10 3N

a/ Xác định hằng số điện môi của điện môi

b/ Để lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong điện môi bằng lực tương tác khi đặt trong không khí thì phải đặt hai điện tích cách nhau bao nhiêu? Biết trong không khí hai điện tích cách nhau 20cm

5

N9

,

0

F  , lực hút.

?q

q1 2  2

9

2 2

10.9

05,0.9,0q

Trang 3

Bài 1 Hai điện tích điểm bằng nhau, đặt trong chân không, cách nhau 10 cm Lực đẩy giữa chúng là

9.10-5N

a/ Xác định dấu và độ lớn hai điện tích đó

b/ Để lực tương các giữa hai điện tích đó tăng 3 lần thì phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai điện tích đó bao nhiêu lần? Vì sao? Xác định khoảng cách giữa hai điện tích lúc đó

ĐS: a/q q 10 8C

2 1





2 1





 b/Giảm 3 lần; r ' 5,77cm

Bài 2 Hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 25cm trong điện môi có hằng số điện môi

- Giáo viên tóm tắt lại các kiến thức cơ bản nhất, cô đọng nhất của bài học

- Yêu cầu học sinh ghi nhớ hệ thống các công thức quan trong để vận dụng làm bài tập

2 Hướng dẫn học tập:

Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập sau đây:

Bài 1 Hai vật nhỏ tích điện đặt cách nhau 50cm, hút nhau bằng một lực 0,18N Điện tích tổng cộng

của hai vật là 4.10-6C Tính điện tích mỗi vật?

C10q

10.4qq

10.5q.q10

.4qq

10.5q.q

6 2

6 1

6 2

1

12 2

1 6

2 1

12 2

1

V RÚT KINH NGHIỆM

Ngày … tháng … năm 2019

KÍ DUYỆT CUẢ TỔ TRƯỞNG

Lê Thị Huyên

Trang 4

Tuần Ngày soạn 2019

Buổi: 2 Chủ đề: ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG.

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được các cách làm nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng)

- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích

- Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm

- Nêu được các nội dung chính của thuyết êlectron

2 Kỹ năng

- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện

- Vận dụng được định luật Cu-lông và định luật bảo toàn điện tích để giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm

3 Thái độ:

1 Phân loại điện tích :

Điện tích được kí hiệu là q (đơn vị là Cu-lông (C) ) và phân thành hai loại: điện tích dương (q > 0) vàđiện tích âm (q < 0)

Chú ý: Hai điện tích cùng dấu (q1.q2 > 0) thì đẩy nhau

2 Các cách làm nhiễm điện một vật

Thuyết electron

Các cách làm nhiễm điện một vật: Có 3 cách (cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng)

Chú ý: Khi cho vật A chưa nhiễm điện tiếp xúc với vật B đã nhiễm điện, sau khi tiếp xúc hai vật A,Bnhiễm điện cùng dấu (cùng dấu với vật B ban đầu)

3 Lực tương tác giữa hai điện tích q 1 và q 2

- Phương: đường thẳng nối tâm hai điện tích

- Chiều: : Hai điện tích cùng dấu (q1.q2 > 0) thì đẩy nhau

F12: lực tác dụng của q1 lên điện tích q2

F21: lực tác dụng của q2lên điện tích q1

Trang 5

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi:

Các bước tìm hợp lực Fo do các điện tích q1; q2; tác dụng lên điện tích qo:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình)

Bước 2: Tính độ lớn các lực F10;F20 , Fno lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực F10;F20 uuuvF0

Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực Fo

C10

q

7 2

7 1

;cm8AB

;C10

Trang 6

10.1010.9AC

qqk

7 7 9 2

0 1

F20  10  ( do q 1 q2 )

+ Do F 20 F10 nên hợp lực F o tác dụng lên q o :

N10.6,575

4.036,0.2F

AC

AH.F.2Acos.F.2Ccos.F2F

3 o

10 10

1 10

o





Bài 1 Cho hai điện tích điểm 7 7

Trang 7

- Điều kiện cân bằng của điện tích q : o

20 10

F F

F

)2(

)1(

+ Trường hợp 2: q q trái dấu:1; 2

Từ (1)  C thuộc đường thẳng AB: AC BC AB(* ’)

-Vị trí cân bằng nếu hai điện tích trái dấu thì điểm cân bằng nằm ngoài đoạn AB về phía điện tích có

độ lớn nhỏ hơn.còn nếu hai điện tích cùng dấu thì nằm giữa đoạn nối hai điện tích.

20 10

30 20 10

0

F F

F F F

F F

Trang 8

4.2 Bài tập ví dụ mẫu:

Bài 1: Cho hai điện tích q1=4 C  , q2=9 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB=1m Xácđịnh vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0, chứng tỏrằng vị trí của M không phụ thuộc giá trị của q0

Bài 2: Tại ba đỉnh của một tam giác đều, người ta đặt ba điện tích giống nhau q1=q2=q3=6.10-7C Hỏiphải đặt điện tích thứ tư q0 tại đâu, có giá trị bao nhiêu để hệ thống đứng yên cân bằng

có phương là phân giác của góc C Suy ra F r03

cùng giá ngược chiều với F r3

.Xét tương tự với q1, q2 suy ra q0 phải nằm tại tâm của tam giác

2

7 0

Bài 1 Hai điện tích q12.108C q; 2  8.108Cđặt tại A và B trong không khí, AB = 8cm Một điện tích q đặt tại C Hỏi: o

Trang 9

- Giáo viên tóm tắt lại các kiến thức cơ bản nhất, cô đọng nhất của bài học.

Bài 1 Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mỗi quả có điện tích q và khối lượng m = 10g được treo bởi hai sợi

dây cùng chiều dài l30cm vào cùng một điểm O Giữ quả cầu 1 cố định theo phương thẳng đứng, dây treo quả cầu 2 sẽ bị lệch góc 60o so với phương thẳng đứng Cho g10 /m s2 Tìm q?

ĐS: q l mg 10 6C

k



Bài 2 Hai điện tích điểm q1 = 10-8 C, q2 = 4 10-8 C đặt tại A và B cách nhau 9 cm trong chân không

a Xác định lực tương tác giữa hai điện tích?

b Xác định vecto lực tác dụng lên điện tích q0 = 3 10-6 C đặt tại trung điểm AB

c Phải đặt điện tích q3 = 2 10-6 C tại đâu để điện tích q3 nằm cân bằng?

Ngày … tháng … năm2019

Trang 10

Buổi: 3 Chủ đề: ĐIỆN TRƯỜNG CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC

ĐIỆN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được điện trường tồn tại ở đâu, có tính chất gì

- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường

2 Kỹ năng

- Vận dụng được khái niệm điện trường để giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm

- Giải được bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức của một điện trường đều

3 Thái độ:

q > 0 : F cùng phương, cùng chiều với E

q < 0 : F cùng phương, ngược chiều vớiE

3 Đường sức điện - Điện trường đều.

a Khái niệm đường sức điện:

*Khái niệm đường sức điện: Là đường cong do ta vạch ra trongđiện

trường sao cho tại mọi điểm trên đường cong, vector cường độ điện

trường có phương trùng với tiếp tuyến của đường cong tại điểm đó, chiều

của đường sức là chiều của vector cường độ điện trường

*Đường sức điện do điện tích điểm gây ra:

+ Xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm;

+ Điện tích dương ra xa vô cực;

+ Từ vô cực kết thúc ở điện tích âm

b Điện trường đều

Định nghĩa: Điện trường đều là điện trường có vector

cường độ điện trường tại mọi điểm bằng nhau cả về

phương, chiều và độ lớn

* Đặc điểm: Các đường sức của điện trường đều là những

đường thẳng song song cách đều

4 Véctơ cường độ điện trường Er do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r

có:

- Điểm đặt: Tại M

- Phương: đường nối M và Q

- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0

Hướng vào Q nếu Q <0

Trang 11

Err

M

Err

N m C

- Biểu diễn:

5 Nguyên lý chồng chất điện trường:

Giả sử có các điện tích q1, q2,… ,qn gây ra tại M các vector cường độ điện trường E1, En, , En thì vector cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường

E: + điểm đặt: tại điểm ta xét

+ phương: là đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích+ Chiều: ra xa điện tích nếu q > 0, hướng vào nếu q < 0

r

qkE





- Lực điện trường: F q E, độ lớn F qE

Nếu q > 0 thì F  E; Nếu q < 0 thì F  E

Chú ý: Kết quả trên vẫn đúng với điện trường ở một điểm bên ngoài hình cầu tích điện q, khi đó ta coi

q là một điện tích điểm đặt tại tâm cầu.

1.2 Bài tập ví dụ mẫu:

Bài 1: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0

gây ra Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36V/m, tại B là 9V/m

a Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB

b Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2C thì độ lớnn lực điện tác dụng lên q0 là baonhiêu? Xác định phương chiều của lực

Trang 12

Lấy (1) chia (2)

2OB

M A

Bài 1 Một điện tích điểm q = 10-6C đặt trong không khí

a Xác định cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 30cm, vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm này

b Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi ε = 16 Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu

Bài 2: Quả cầu kim loại bán kính R=5cm được tích điện q,phân bố đều.Đặt σ=q/S là mật độ điện

mặt ,S là diện tích hình cầu Cho σ=8,84 10-5C/m2 Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm cách mặt cầu 5cm?

ĐS:E=2,5.106 (V/m) (Chú ý công thức tính diện tích xung quanh của hình cầu: S=4πR2)

DẠNG 2 CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA

c Khi E ur1 E ur2

Trang 13

2 2

1 2

E  E  E E

ur

hợp với E ur1

một góc xác định bởi:

2 1

E tan

Bài 1: Hai điện tích +q và – q (q >0) đặt tại hai điểm A và B với AB = 2a M là một điểm nằm trên

đường trung trực của AB cách AB một đoạn x

a Xác định vectơ cường độ điện trường tại M

b Xác định x để cường độ điện trường tại M cực đại, tính giá trị đó

E = 2E1cos

2kqa3/ 2

Trang 14

Hình bình hành xác định Erlà hình thoi: E = 2E1cos

2kqh3/ 2

 

b) Định h để EM đạt cực đại:

Bài 1: Cho hai điện tích q1 = 4.10-10C, q2 = -4.10-10C đặt ở A,B trong không khí, AB = a =

2cm Xác định véc tơ cường độ điện trường tại:

a) H là trungđiểm của AB b) M cách A 1cm, cách B 3cm c) N hợp với A,B thành tam giác đều

ĐS: a.72.103(V/m); b.32 103(V/m); c.9000(V/m);

B

à i 2 : Hai điện tích q1=8.10-8C, q2= -8.10-8 C đặt tại A, B trong không khí., AB=4cm

Tìm véctơ cường độ điện trường tại C với:

a) CA = CB = 2cm b) CA = 8cm; CB = 4cm

c) C trên trung trực AB, cách AB 2cm, suy ra lực tác dụng lên q=2.10-9C đặt tại C

ĐS: E song song với AB, hướng từ A tới B có độ lớn E=12,7.105V/m; F=25,4.10-4N)

IV TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG DẪN HỌC TẬP:

1.Tổng kết:

Bài 1: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m) Lực tác dụng lên điện tích đó

Bài 3: Ba điện tích q giống hệt nhau được đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều có cạnh a Tính

độ lớn cường độ điện trường tại tâm của tam giác đó

ĐS: E = 0.

Bài 4: Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chânkhông Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cáchđều hai điện tích đó

ĐS: E = 36000 (V/m).

Bài 5: Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng

8 (cm) trong không khí Tính cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC ĐS: E = 1,2178.10-3

(V/m)

Trang 15

Bài 6: Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chânkhông Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách

Ngày … tháng … năm2019

Trang 16

Buổi: 4 Chủ đề: CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường và nêu được đơn vị đo hiệu điện thế

- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường

đó Nhận biết được đơn vị đo cường độ điện trường

2 Kỹ năng

- Tính được công của lực điện trường làm điện tích di chuyển

- Tính được thế năng điện tích trong điện trường

- Vận dụng công thức liên hệ giữa công với độ giảm thế năng và độ tăng động năng; liên hệ giữacường độ điện trường và hiệu điện thế

3 Thái độ:

1 Công của lực điện trường:

* Đặc điểm: Công của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng

quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế)

* Biểu thức: A MN = qEd

Trong đó, d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện

Chú ý:

- d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

- d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức

2 Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích

- Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vô hướng có giá trị dương hoặc âm;

- Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại mộtđiểm trong điện trường có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế

- Trong điện trường, vector cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điệnthế thấp;

4 Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

E =

d U

Trang 17

B CÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠNG 1: TÍNH CÔNG CỦA LỰ ĐIỆN ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ

1.1 Phương pháp: sử dụng các công thức sau

* A MN = qEd

Chú ý:

- d >0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

Bài 1: Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D trong điện trường là UCD= 200V Tính:

a Công của điện trường di chuyển proton từ C đến D

b Công của lực điện trường di chuyển electron từ C đến D

Bài 1: Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau Muốn làm cho

điện tích q = 5.10-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A=2.10-9 (J) Coi điệntrường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông gócvới các tấm Tính cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó

ĐS: E = 200 (V/m).

Bài 2: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là UMN = 1 (V) Công của điện trường làm dịch chuyển điệntích q = - 1 (C) từ M đến N là bao nhiêu

ĐS: A = - 1 (J).

Dạng 2: Tìm điện thế và hiệu điện thế

a Công thức tính điện thế : M

M

A V

Chú ý: Trong điện trường, vector cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có

điện thế thấp;

2.2 Ví dụ mẫu:

Bài 1: Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1

điện trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J

1 Tính cường độ điện trường E

Trang 18

2 Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương vàchiều nói trên?

9,6.10

10 ( / ) ' ' 1,6.10 0,006

-18 NP

9,6.10

-1,6.106,4.10

-1,6.10

A

V q

A

V q

5,9.10 ( / )9,1.10

Bài 2: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là UMN = 100V

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

c A1 > 0, có nghĩa là điện trường thực sự làm việc dịch chuyển proton từ M đến N

A2 < 0, điện trường chống lại sự dịch chuyển đó, muốn đưa electron từ M đến N thì ngoại lực phảithực hiện công đúng bằng 1,6.10-17 J

Bài 3: Ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại C;

AC = 4cm, BC = 3cm và nằm trong một điện trường đều

Vecto cường độ điện Eur 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

Trang 19

AACB = AAC + ACB = AAC = -1,6.10-19.200 = -3,2.10-17 J  công không phụ thuộc đường đi.

Bài 4: Một electron bay với vận tốc v = 1,5.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 800V theo hướng củađường 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,

Hướng dẫn:

Áp dụng định lý động năng

0 – ½.m.v2 = e.(V1 – V2)Nên : V2 = V1 -

2 0

Bài 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 cókhối lượng m = 4,5.10-6 g và có điện tích q = 1,5.10-2 C.tính

a) Công 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 v

Bài 2: Một điện tích có khối lượng m = 6,4.10-15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằmngang và nhiễm điện trái dấu Điện tích của quả cầu là 1,6.10-17C Hai tấm cách nhau 3cm Hãy tínhhiệu điện thế đặt vào hai tấm đó Lấy g = 10m/s2

E

C



Trang 20

Bài 1: Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 (kg), mang điện tích 4,8.10-18 (C), nằm lơ lửng giữa haitấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu, cách nhau một khoảng 2(cm) Lấy g = 10(m/s2) Tính Hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại đó

ĐS: U = 127,5 (V).

Bài 2: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000

(V) là A = 1 (J) Độ lớn của điện tích đó là bao nhiêu

ĐS: q = 5.10-4 (C)

Trang 21

Buổi: 5 Chủ đề: CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG ĐỀU (TIẾP)

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường và nêu được đơn vị đo hiệu điện thế

- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường

đó Nhận biết được đơn vị đo cường độ điện trường

2 Kỹ năng

- Tính được công của lực điện trường làm điện tích di chuyển

- Tính được thế năng điện tích trong điện trường

- Vận dụng công thức liên hệ giữa công với độ giảm thế năng và độ tăng động năng; liên hệ giữacường độ điện trường và hiệu điện thế

3 Thái độ:

1 Công của lực điện trường:

* Đặc điểm: Công của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng

quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế)

* Biểu thức: A MN = qEd

Trong đó, d là hình chiếu của quỹ đạo lên phương của đường sức điện

Chú ý:

- d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức

2 Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích

- Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vô hướng có giá trị dương hoặc âm;

- Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại mộtđiểm trong điện trường có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế

- Trong điện trường, vector cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điệnthế thấp;

4 Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

E =

d U

Trang 22

O x

y b

tạo với phương của đường sức điện một góc  Lập phương trình chuyển động của điện tích q, Viết phương trình quĩ đạo của điện tích q rồi xét các trường hợp của góc 

Cho biết: Điện trường đều có véctơ cường độ điện trường là E ur

, M cách bản âm một khoảng b(m), bảnkim loại dài l(m), Hai bản cách nhau d(m), gia tốc trọng trường là g

(Cùng phương, chiều với đường sức)

Gọi α là góc mà vectơ vận tốc ban đầu của

với.Đường sức điện(Cùng phương chiều với trục 0y)

.Phân tích chuyển động của q thành hai chuyển động

thành phần theo hai trục 0x và 0y

1 Xét chuyển động của q trên phương 0x.

Trên phương này q không chịu bất kì một lực nào nên q

Sẽ chuyển động thẳng đều trên trục 0x với vận tốc không

=>Phương trình chuyển động của q trên trục 0x: x= Vx.t= V0 sin.t (2)

2 Xét chuyển động của q theo phương 0y:

- Theo phương 0y: q chịu tác dụng của các lực không đổi(Hợp lực cũng không đổi) q thu được gia tốc

ay= a = F+P

m =

q.E g

m 

ur

(3)

- Vận tốc ban đầu theo phương 0y:V0y= = V0.cos (4)

*Vận tốc của q trên trục 0y ở thời điểm t là: Vy= V0y+ a.t = V0.cos+ (q.E

g

m 

ur).t (5)

=> Phương trình chuyển động của q trên trục 0y: y = V0.cos t + 1

2(

q.E g

m 

ur).t2(6)

TÓM LẠI: Đặc điểm chuyển động của q trên các trục là:

Trang 23

Trên trục 0x

x

x 0 0

V V sin x=V sin t

2 m

c c

** Phương trình quĩ đạo chuyển động của điện tích q là

( khử t ở phương trình tọa độ theo trục 0y bằng cách rút t =

Chú ý: Bài toán chuyển động của e thường bỏ qua trọng lực

TRƯỜNG HỢP 1: VECTƠ VẬN TỐC CỦA ĐIỆN TÍCH CÙNG HƯỚNG ĐƯỜNG SỨC

a Góc =0 (Ban đầu q chuyển động

vào điện trường theo hướng của đường sức)

Trường hợp này V ur0

cùng hướng với E ur

.Dựa vào (I), (II) Ta có:

2 Vận tốc khi q đập vào bản âm là V xác định theo 2 cách:

C1: Thay t ở (9) vào vào công thức vận tốc của IV=> V

C2: Áp dụng công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và đường đi trong chuyển động thẳng nhanh dần

Trang 24

Bài 1: Một electron bay với vận tốc v = 1,12.107m/s từ một điểm có điện thế V1 = 600V, theo hướngcủa các đường sức Hãy xác định điện thế V2 ở điểm mà ở đó electron dừng lại.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định lí động năng:

2 1

1

2

  = -6,65.10-17JMặt khác:

1 2 2 1

U V   V  V  V   U 190V

Bài 2: Một electron bắt đầu chuyển động dọc theo chiều đường sức điện trường của một tụ điện phẳng,

hai bản cách nhau một khoảng d = 2cm và giữa chúng có một hiệu điện thế U = 120V Electron sẽ cóvận tốc là bai nhiêu sau khi dịch chuyển được một quãng đường 3cm

Bài 3: Giữa hai bản kim loại đặt

song song nằm ngang tích điện trái dấu có một hiệu điện thế U1=1000V khoảng cách giữa hai bản làd=1cm Ở đúng giưã hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện dương nằm lơ lửng Đột nhiên hiệuđiện thế giảm xuống chỉ còn U2 = 995V Hỏi sau bao lâu giọt thủy ngân rơi xuống bản dương?

Bài tập rèn luyện tại lớp:

Bài 1:Giữa 2 bản của tụ điện đặt nằm ngang cách nhau d=40 cm có một điện trường đều E=60V/m

Một hạt bụi có khối lượng m=3g và điện tích q=8.10-5C bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ từ bản

2 2

2.q.U.s

m.d

Trang 25

tích điện dương về phía tấm tích điện âm Bỏ qua ảnh hưởng của trọng trường Xác định vận tốc của hạt tại điểm chính giữa của tụ điện

ĐS:v=0,8m/s

Bài 2: Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vận

tốc 2000km/s Vận tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạn đường đó là 15V

Trên trục 0x

x

x 0 0

V V sin 0 x=V sin t=0

Quá trình 1: q chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều dương trục oy:

Giả sử: Khi đến N thì q dừng lại, quá trình này diễn ra trong thời gian t1 thỏa mãn:

m  (11)Quãng đường MN=S được xác định: 2.a.S = V2- V0 = - V0 (12) (V0 trong trường hợp này lấy giá trị

âm vìV ur0

ngược hướng 0y)

* Nếu S > d - b thì q chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều dương trục 0y và đập vào bảndương gây ra va chạm

Ở đây a chỉ xét S < d- b (Điểm N vẫn nằm trong khoảng không gian giữa hai bản)

  và bài toán như trường hợp =0

Nếu tổng hợp lực điện và trọng lực trên phương Oy mà ngược hướng cùng Oy thì vật chuyển động nhanh dần đều theo hướng ngược Oy.

Ví dụ mẫu :

Bài 1: Một electron bay từ bản âm sang bản dương của một tị điện phẳng Điện trường trong khoảng

hai bản tụ có cường độ E=6.104V/m Khoảng cách giữa hai bản tụ d =5cm

a Tính gia tốc của electron

b tính thời gian bay của electron biết vận tốc ban đầu bằng 0

c Tính vận tốc tức thời của electron khi chạm bản dương

Hướng dẫn giải:

a Gia tốc của electron:

Trang 26

16 2

e E F

Bài 2: Một electron bay vào trong một điện trường theo hướng ngược với hướng đường sức với vận

tốc 2000km/s Vận tốc của electron ở cuối đoạn đường sẽ là bao nhiêu nếu hiệu điện thế ở cuối đoạnđường đó là 15V

Bài tập rèn luyện tại lớp :

1 Một e có vận tốc ban đầu vo = 3 106 m/s chuyển động dọc theo chiều đường sức của một điệntrường có cường độ điện trường E = 1250 V/m Bỏ qua tác dụng của trọng trường, e chuyển động nhưthế nào?

3 Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều có cường độ 364 V/m e xuất phát

từ điểm M với vận tốc 3,2 106 m/s,Hỏi:

a e đi được quảng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng 0 ?

b Sau bao lâu kể từ lúc xuất phát e trở về điểm M ?

Từ trên ta khẳng định q chuyển động như chuyển độngcủa vật bị ném ngang

Thời gian để q đến được bản âm là t1 thỏa mãn: y = b  b = 1 q.E 12

( g).t

2 m  => t1 (13)

Để kiểm tra xem q có đập vào bản âm không ta phải xét: x =V t0 1 ≤ l (14)

Ví dụ mẫu :

Trang 27

Bài 1: Một electron bay trong điện trường giữa hai bản của một tụ điện đã tích điện và đặt

cách nhau 2cm với vận tốc 3.107m/s theo hướng song song với các bản của tụ điện Hiệu điện thế giữahai bản phải là bao nhiêu để electron lệch đi 2,5mm khi đi được đoạn đường 5cm trong điện trường

Tọa độ của đỉnh Parabol là:

(Dựa theo công thức y = cotg x + 1

Xem tọa độ đỉnh:y>b-d thì có và ngược lại thì không

Xét xem q có đập vào bản âm hay không:

Thời gian để q có tọa độ y = b là tthỏa mãn phương trình (13)

Kiểm tra xem khi đó x< l hay chưa

Trường hợp 0 0 < < 90 0 thì q chuyển động như vật

bị ném xiên xuống

Tọa độ đỉnh của Parabol là x=0, y=0

q đập vào bản âm thời điểm t1 thỏa mãn y = b

(Nếu x(t1) > l thì q bay ra ngoài mà không đập vào bản âm chút nào)

Thường là x(t1) < l nên q đập vào bản âm tại điểm K

Trang 28

K cỏch mộp trỏi bản õm khoảng x(t1).

Bài tập tự luyện trờn lớp:

Bài 1: Hai bản kim loại nối với nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U =

228 V Hạt electron có vận tốc ban đầu v0= 4.107m/s, bay vào khoảng không gian giữa hai bản qua lỗ nhỏ O ở bản dơng, theo phơng hợp với bản dơng góc

0

60

a, Tìm quỹ đạo của electron sau đó

b, Tính khoảng cách h gần bản âm nhất mà electron đã đạt tới, bỏ qua tác dụng của trọng lực

Bài 2: Hai bản kim loại tớch điện trỏi dấu đặt cỏch nhau d=3cm, chiều dài mỗi bản l=5cm Một điện tử

lọt vào giữa hai bản hợp bản dương gúc 300 Xỏc định U sao cho khi chui ra khỏi bản điện tử chuyển động theo phương song song với hai bản? ĐS: U=47,9V

1.Tổng kết:

- Giỏo viờn túm tắt lại cỏc kiến thức cơ bản nhất, cụ đọng nhất của bài học

- Yờu cầu học sinh ghi nhớ hệ thống cỏc cụng thức quan trong để vận dụng làm bài tập

Giỏo viờn yờu cầu học sinh về nhà làm cỏc bài tập sau đõy:

Bài 1 Một e được bắn với vận tốc đầu 2 10-6 m/s vào một điện trường đều theo phương vuụng gúc vớiđường sức điện Cường độ điện trường là 100 V/m Tớnh vận tốc của e khi nú chuyển động được 10-7 strong điện trường Điện tớch của e là –1,6 10-19C, khối lượng của e là 9,1 10-31 kg

Bài 3 Cho 2 bản kim loại phẳng cú độ dài l=5 cm đặt nằm ngang song song với nhau,cỏch nhau d=2

cm Hiệu điện thế giữa 2 bản là 910V Một e bay theo phương ngang vào giữa 2 bản với vận tốc ban đầu v0=5.107 m/s Biết e ra khỏi được điện trường Bỏ qua tỏc dụng của trọng trường

1) Viết ptrỡnh quĩ đạo của e trong điện trường(y=0,64x2)

2) Tớnh thời gian e đi trong điện trường? Vận tốc của nú tại điểm bắt đầu ra khỏi điện trường?(10-7s, 5,94m/s)

3) Tớnh độ lệch của e khỏi phương ban đầu khi ra khỏi điện trường? ( ĐS: 0,4 cm)

Bài 4: Một electron bay trong điện trường giữa hai bản của một tụ điện đó tớch điện và đặt cỏch

Bài 6 Một e cú động năng 11,375eV bắt đầu vào điện trường đều nằm giữa hai bản theo phương

vuụng gúc với đường sức và cỏch đều hai bản

a.Tớnh vận tốc v0 lỳc bắt đầu vào điện trường?

b,Thời gian đi hết l=5cm của bản

d.Động năng và vận tốc e tại cuối bản

c.Độ dịch theo phương thẳng đứng khi e ra khỏi điện trường, biết U=50V, d=10cm

Trang 29

Bài 7 Điện tử mang năng lượng 1500eV bay vào tụ phẳng theo hướng song song hai bản.Hai bản dài

l=5cm,

cỏch nhau d=1cm.Tớnh U giữa hai bản để điện tử bay ra khỏi tụ theo phương hợp cỏc bản gúc 110

Bài 8: Hai bản kim loại nối với nguồn điện không đổi có hiệu điện thế U = 228

V Hạt electron có vận tốc

ban đầu v0= 4.107m/s, bay vào khoảng không gian giữa hai bản qua lỗ nhỏ O ở bản dơng, theo phơng hợp với bản dơng góc  600

a, Tìm quỹ đạo của electron sau đó

b, Tính khoảng cách h gần bản âm nhất mà electron đã đạt tới, bỏ qua tác dụng của trọng lực

Bài 9: Hai bản kim loại tớch điện trỏi dấu đặt cỏch nhau d=3cm, chiều dài mỗi bản l=5cm Một điện tử

lọt vào giữa hai bản hợp bản dương gúc 300 Xỏc định U sao cho khi chui ra khỏi bản điện tử chuyển động theo phương song song với hai bản? ĐS: U=47,9V

Ngày … thỏng … năm 2019

PHấ DUYỆT CUẢ TỔ CHUYấN MễN

Lờ Thị Huyờn

Trang 30

Buổi: 6 Chủ đề: TỤ ĐIỆN GHẫP TỤ

I

Mục tiêu bài học

1 Kiến thức:

- Vận dụng đợc công thức tính điện dung của tụ điện phẳng

- Hiểu đợc thế nào là ghép song song, thế nào là ghép nối tiếp các tụ điện

Đồng thời nắm đợc các công thức xác định điện dung của bộ tụ điện ghép song song, nối tiếp

2 Kĩ năng:

- Vận dụng công thức điện dung tụ điện để giảI các bài tập liên quan

- Vận dụng các công thức của ghép tụ điện để giảI bài tập

3 Thỏi độ:

- Rốn thỏi độ tớch cực tỡm hiểu, học tập, tự lực nghiờn cứu cỏc vấn đề mới trong khoa học

- Học sinh cú thỏi độ nghiờm tỳc trong học tập

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIấN VÀ HỌC SINH:

1 Chuẩn bị của giỏo viờn:

- Hệ thống cỏc kiến thức toỏn học liờn quan

- ễn lại bài cũ

A TểM TẮT Lí THUYẾT

1.Tụ điện

- Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ Khoảng khụng gian giữa 2 bản là chõn

khụng hay điện mụi Tụ điện dựng để tớch và phúng điện trong mạch điện

- Tụ điện phẳng cú 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng cú kớch thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song

với nhau

2 Điện dung của tụ điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tớch điện của tụ

Q C U

 (Đơn vị là F, mF….)

- Cụng thức tớnh điện dung của tụ điện phẳng:

d

S C

.4.10.9



 Với S là phần diện tớch đối diện giữa 2 bản.

Ghi chỳ : Với mỗi một tụ điện cú 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản

tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thỡ điện mụi giữa 2 bản bị đỏnh thủng

3 Ghộp tụ điện

Cỏch mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất

của tụ 2, cứ thế tiếp tục Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bảnthứ nhất của tụ 2, 3, 4 … Điện tớch QB = Q1 = Q2 = … = Qn QB = Q1 + Q2 + … + Qn

Hiệu điện thế UB = U1 + U2 + … + Un UB = U1 = U2 = … = Un

Điện dung

n 2

1

C

1C

4 Năng lượng của tụ điện

- Khi tụ điện được tớch điện thỡ giữa hai bản tụ cú điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một nănglượng Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện

Trang 31

Dạng 1: Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế và năng lượng của tụ điện

Bài 1: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một

bản là 36 cm2 Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V

1 Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ

2 Tính năng lượng điện trường trong tụ điện

3 Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2 Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ

4 Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3 Tính điện tích

Trang 32

=> U2gh = U1gh/ 3 = 1,2 V

=> Ugh = U1gh + U2gh = 4,8V

Bài 1: Hai bản của một tụ điện phẳng cĩ dạng hình trịn bán kính R = 30cm, khoảng cách giữa hai bản

là d = 5mm, giữa hai bản là khơng khí

a Tính điện dung của tụ

b Biết rằng khơng khí chỉ cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.105V/m Hỏi:

- Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện

- Cĩ thể tích cho tụ điện một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ khơng bị đánh thủng?

Bài 2: Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 0,05 m2 đặt cách nhau0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF Tính hằng số điện môi của lớp điệnmôi giữa hai bản tụ

Đ s: 3,4

Bài 3: Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2 10-9 C thì điệntrường giữa hai bản tụ là 20000 V/m Tính diện tích mỗi bản tụ

Đ s: 0,03 m2

Bài 4: Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi là không khí.

Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5 cm Tích điện cho tụ điện dưới hiệuđiện thế 20 V Tính:

a điện tích của tụ điện

b Cường độ điện trường trong tụ

Đ s: 24 10-11C, 4000V/m

Bài 5: Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ

điện ở hiệu điện thế 120V

a Tính điện tích của tụ

b Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa haibản tụ lên gấp đôi Tính hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ Biếtrằng điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cáchgiữa hai bản của nó

Đ s: 48 10-10C, 240 V

1.Tổng kết:

- Giáo viên tĩm tắt lại các kiến thức cơ bản nhất, cơ đọng nhất của bài học

- Yêu cầu học sinh ghi nhớ hệ thống các cơng thức quan trong để vận dụng làm bài tập

Bài 1: Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện

đến hiệu điện thế 300 V

a Tính điện tích Q của tụ điện

b Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môilỏng có  = 2 Tính điện dung C1 , điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 củatụ điện lúc đó

c Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điệnmôi lỏng có  = 2 Tính C2 , Q2 , U2 của tụ điện

Đ s: a/ 150 nC ; b/ C1 = 1000 pF, Q1 = 150 nC, U1 = 150 V.c/ C2 = 1000 pF, Q2 = 300 nC, U2 = 300 V

Bài 2: Tụ điện phẳng không khí điện dung 2 pF được tích điện ở hiệu

điện thế 600V

a Tính điện tích Q của tụ

Trang 33

b Ngaột tuù khoỷi nguoàn, ủửa hai ủaàu tuù ra xa ủeồ khoaỷng caựch taờng gaỏpủoõi Tớnh C1, Q1, U1 cuỷa tuù.

c Vaón noỏi tuù vụựi nguoàn, ủửa hai baỷn tuù ra xa ủeà khoaỷng caựch taờnggaỏp ủoõi Tớnh C2, Q2, U2 cuỷa tuù

ẹ s: a/ 1,2 10-9 C

b/ C1 = 1pF, Q1 = 1,2 10-9 C, U1 =1200V

c/ C2 = 1 pF, Q2 = 0,6 10-9 C, U2 =

600 V

Bài 3: Tuù ủieọn phaỳng coự caực baỷn tuù hỡnh troứn baựn kớnh 10 cm Khoaỷng

caựch vaứ hieọu ủieọn theỏ giửừa hai baỷn laứ 1cm, 108 V Giửừa hai baỷn laứkhoõng khớ Tỡm ủieọn tớch cuỷa tuù ủieọn ?

ẹ s: 3 10-9 C

- Vận dụng đợc công thức tính điện dung của tụ điện phẳng

- Hiểu đợc thế nào là ghép song song, thế nào là ghép nối tiếp các tụ điện

Đồng thời nắm đợc các công thức xác định điện dung của bộ tụ điện ghép song song, nối tiếp

2 Kĩ năng:

- Vận dụng công thức điện dung tụ điện để giảI các bài tập liên quan

- Vận dụng các công thức của ghép tụ điện để giảI bài tập

3 Thỏi độ:

II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIấN VÀ HỌC SINH:

1 Chuẩn bị của giỏo viờn:

- Hệ thống cỏc kiến thức toỏn học liờn quan

- ễn lại bài cũ

A TểM TẮT Lí THUYẾT

1.Tụ điện

- Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ Khoảng khụng gian giữa 2 bản là chõn

khụng hay điện mụi Tụ điện dựng để tớch và phúng điện trong mạch điện

Trang 34

- Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song

với nhau

2 Điện dung của tụ điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ

Q C U

 (Đơn vị là F, mF….)

- Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:

d

S C

.4.10.9



 Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.

Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản

tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng

3 Ghép tụ điện

Cách mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất

1

C

1C

4 Năng lượng của tụ điện

- Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ có điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một nănglượng Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện

1

C

1 C

2 1

C C



+ C1 nt C2 nt C3 => Cb =

3 1 3 2 2 1

3 2 1

C C C C C C

C C C

Bài 1 : Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ C1 = 4  F, C2 = 6  F , C3 = 3,6  F và C4 = 6  F Mắc 2 cực

AB vào hiệu điện thế U = 100V

1 Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ

2 Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V; hiệu điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V Thìhiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu để các tụ không bị đánh thủng?

Trang 35

1 Cấu tạo của mạch điện: C nt C1 2PC nt C3 4

Điện dung của bộ tụ:

 

1 2 12

4 4

6.4

2, 4

6 4

2, 4 3,6 66.6

3

6 6

AM

AM AB

50( )6.10

3,6.10 50 1,8.10 ( ) 2, 4.10 50 1, 2.10 ( )

AM AM

Mà thực tế ta có vì CAM; C4 mắc nối tiếp nên để không có tụ nào bị đánh thủng thì:

QAM = Q4 min Q maxAM;Qmax4Điện tích tối đa của bộ:

QAB = QAM = Q4 = QmaxAM = 24.10-5(C)Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu mạch điện là:

5 6

24.10

80( )3.10

AB AB AB

Bài 2: Cho bộ tụ như hình vẽ, biết C1 = 8 F ; C2 = 6 F ; C3 =3 F

a) Tính điện dung tương đương của bộ tụ

b) Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 8V

Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ

- Điện tích trên mỗi tụ C2 và C3: Q2 = Q3 = C23.U = 1,6.10-5 C

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C2: 2 2

- Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C3 là: U3 = U – U2 = 5,33 V

Bài 3: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, điện dung C = 10 F gồm hai bản cách nhau 2 cm a) Để tụ tích một điện lượng 0,2 mC thì phải đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế bao nhiêu? b) Biết không khí chịu được cường độ điện trường tối đa là 20.105 V/m Tính điện lượng cực đại mà

Trang 36

C1 = 12 F ; C2 = 4 F ; C3 = 3 F ; C4 = 6 F ;

C5 = 5 F ;UAB = 50 V Tính:

a) Điện dung của bộ tụ

b) Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ

5

125 255

2 2 2

6,25 18,75

q

C q

50 16,7 3

50 8,3 6

q

C q

Bài 1: Đem tích điện cho tụ điện C1 = 3  F đến hiệu điện thế U1 = 300V, cho tụ điện C2 = 2  F đếnhiệu điện thế U2 = 220V rồi:

a) Nối các tấm tích điện cùng dấu với nhau

b) Nối các tấm tích điện khác dâu với nhau

c) Mắc nối tiếp hai tụ điện (hai bản âm được nối với nhau) rồi mắc vào hiệu

điện thế U = 400V

Tìm điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ trong trong trường hợp trên.

Bài 2: Đem tích điện cho tụ điện C1 = 1  F đến hiệu điện thế U1 = 20V, cho tụ điện C2 = 2  F đếnhiệu điện thế U2 = 9V Sau đó nối hai bản âm hai tụ với nhau, 2 bản dương nối với hai bản của tụ C3=3

 F chưa tích điện

a.Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi bản sau khi nối?

b Xác định chiều và số e di chuyển qua dây nối hai bản âm hai tụ C1 và C2?

Trang 37

- Yêu cầu học sinh ghi nhớ hệ thống các cơng thức quan trong để vận dụng làm bài tập.

Bài 1: Tính điện dung tương đương, điện tích, hiệu điện thế trong mỗi tụ

điện ở các trường hợp sau (hình vẽ)

Ngày … tháng … năm 2019

PHÊ DUYỆT CUẢ TỔ CHUYÊN MƠN

Trang 38

Buổi: 8 Chủ đề: VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I Mục tiêu

1 Kiến thức:

- ễn tập cỏc kiến thức cơ bản về định luật cu lụng, định luật bảo toàn điện tớch

2 Kĩ năng:

- Vận dụng được cỏc kiến thức về vộc tơ để xỏc định lực tương tỏc Cu lụng

- Vận dụng giải được cỏc dạng toỏn cơ bản và nõng cao về định luật cu lụng, định luật bảo toàn điệntớch

3 Thỏi độ:

II Chuẩn bị CỦA GIÁO VIấN VÀ HỌC SINH:

1 Chuẩn bị của giáo viên.

- Kiến thức

- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài

2 Chuẩn bị của học sinh

ễn tập về định luật bảo toàn điện tớch

III tổ chức các hoạt động dạy học

; k = 9.109 Nm2/C2 ẹụn vũ ủieọn tớch laứ culoõng (C)

1.2 Lửùc tửụng taực giửừa caực ủieọn tớch ủieồm ủaởt trong ủieọn moõi ủoàng tớnh Haống soỏ ủieọn moõi

+ ẹieọn moõi laứ moõi trửụứng caựch ủieọn

+ Khi ủaởt caực ủieọn tớch trong moọt ủieọn moõi ủoàng tớnh thỡ lửùc tửụng taựcgiửừa chuựng seừ yeỏu ủi  laàn so vụựi khi ủaởt noự trong chaõn khoõng  goùilaứ haống soỏ ủieọn moõi cuỷa moõi trửụứng (  1)

+ Lửùc tửụng taực giửừa caực ủieọn tớch ủieồm ủaởt trong ủieọn moõi : F = k| 1 22|

r

q q



Trang 39

+ Hằng số điện môi đặc cho tính chất cách điện của chất cáchđiện.

2 Định luật bảo toàn điện tích

Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích làkhông đổi

B BÀI TẬP VẬN DỤNG:

1 Phương pháp:

a Định luật Cu-lơng :

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 và q2 đứng yên trong chân khơng cĩ :

 phương trùng với đường thẳng nối vị trí 2 điện tích

 chiều : là chiều lực đẩy nếu 2 điện tích cùng dấu (tức là cĩ q 1 q 2 > 0).

là chiều lực hút nếu 2 điện tích trái dấu (tức là cĩ q 1 q 2 < 0).

 độ lớn :  tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích

 tỉ lệ nghịch với bình phương khỏang cách giữa chúng

- Cơng thức tính độ lớn : 1.22

r

q q k

F  Với k= 9.109 N.m2 /C2

- Trường hợp hai điện tích điểm đặt trong điện mơi cĩ hằng số điện mơi :

b Định luật bảo tồn điện tích:

Trong một hệ cơ lập về điện, tổng đại số các điện tích là một hằng số

CHÚ Ý: Khi cho 2 quả cầu cĩ điện tích là q1 và q2 tiếp xúc với nhau thì sau khi tiếp xúc điện tích củamỗi quả cầu là bằng nhau và bằng:

12 2

q q



2 Ví dụ mẫu:

Bài 1: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân khơng, và cách nhau khoảng r=1m thì

chúng hút nhau một lực F1=7,2N Sau đĩ cho hai quả cầu đĩ tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũthì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc

1.q

2 < 0)

Trang 40

5 1

5 2

a Xác đinh hằng số điện môi 

10 C 15

Bài 4 Hai quả cầu nhỏ giống nhau, mang các điện tích q1, q2 đặt trong không khí, cách nhau một đoạn

r = 20cm thì chúng hút nhau lực F = 3,6.10-4N Cho hai quả cầu tiếp xúc nhau rồi lại đưa về khoảngcách cũ, chúng đẩy nhau lực F’=2,025.10-4N Tính q1, q2 (biết q1 >0)

Định dạng
Số trang	87
Dung lượng	3,44 MB
File đính kèm	GIÁO ÁN DẠY THÊM VẬT LÍ 11 KÌ 1.rar (712 KB)