Thiết kế bài giảng vật lý 11 cơ bản 1

Thiết kế bài giảng vật lý 11 cơ bản

TRÇn thuý h»ng − §μo thÞ thu thuû

ThiÕt kÕ bμi gi¶ng

Nhμ xuÊt b¶n Hμ Néi

Lời nói đầu

Thiết kế bμi giảng Vật lí 11 được viết theo chương trình sách giáo khoa mới ban hμnh năm 2006 ư 2007 Sách giới thiệu một cách thiết kế bμi giảng Vật

lí 11 theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy ư học, nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

Về nội dung : Sách bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 theo chương trình chuẩn ở mỗi tiết, sách chỉ rõ mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, các công việc chuẩn bị của giáo viên vμ học sinh, các phương tiện hỗ trợ giảng dạy cần thiết, nhằm đảm bảo chất lượng từng bμi, từng tiết lên lớp Ngoμi ra sách có mở rộng, bổ sung thêm một số nội dung liên quan tới bμi học bằng nhiều hoạt

động nhằm cung cấp thêm tư liệu để các thầy, cô giáo tham khảo vận dụng tuỳ theo đối tượng học sinh từng địa phương

Về phương pháp dạy học : Sách được triển khai theo hướng tích cực hoá

hoạt động của học sinh, lấy cơ sở của mỗi hoạt động lμ những việc lμm của học sinh dưới sự hướng dẫn, phù hợp với đặc trưng môn học như : thí nghiệm, thảo luận, thực hμnh, nhằm phát huy tính độc lập, tự giác của học sinh Đặc biệt, sách rất chú trọng khâu thực hμnh trong từng bμi học, đồng thời cũng chỉ rõ từng hoạt động cụ thể của giáo viên vμ học sinh trong một tiến trình dạy học, coi đây lμ hai hoạt động cùng nhau trong đó cả học sinh vμ giáo viên lμ chủ thể Trong cuốn sách, để thuận tiện, chúng tôi có sử dụng một số kí hiệu với ý nghĩa như sau :

◊ : hoạt động trình diễn của GV (để xác lập yếu tố nội dung kiến thức nμo

Các tác giả

– Nêu được khái niệm điện tích điểm

– Phát biểu được định luật Cu-lông và diễn đạt được ý nghĩa của hằng số

điện môi của một chất

– Một số dụng cụ đơn giản để làm lại các thí nghiệm tĩnh điện

– Tranh vẽ cân xoắn Cu-lông

III – Thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động 1

Ôn lại những kiến thức đã biết

tương tác điện và sự nhiễm điện

của các vật

nhau nếu nhiễm điện khác loại

hoặc đẩy nhau nếu nhiễm điện

cùng loại

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

– Có hai loại điện tích, đó là điện

O Làm thế nào để tạo ra một vật nhiễm điện ? Kiểm tra xem một vật

có bị nhiễm điện hay không bằng cách nào ?

O Dựa vào đặc tính gì để nhận biết hai vật nhiễm điện cùng loại hay khác loại ?

◊ Trong chương trình vật lí lớp 7 chúng ta đã được làm quen với khái niệm điện tích khi tìm hiểu các vật nhiễm điện Thuật ngữ điện tích được dùng để chỉ một vật mang điện, một hạt mang điện hoặc một ôlượng điệnằ của vật

◊ Điện tích điểm là điện tích được coi

như tập trung tại một điểm Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta cần xét

có thể coi là một điện tích điểm

O Có mấy loại điện tích ? Các điện tích tương tác với nhau như thế nào ?

◊ Từ đó chỉ ra khi một vật bị nhiễm

điện thì nó sẽ mang điện tích dương

– Lực tương tác của hai điện tích

tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai

điện tích đó

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

◊ Khi tiến hành thí nghiệm với cân xoắn, Cu-lông lập luận rằng : khi hai quả cầu đẩy nhau, nó sẽ làm cho thanh quay cho đến khi tác dụng của lực đẩy tĩnh điện cân bằng với tác dụng xoắn của dây treo Biết góc quay và chiều dài thanh ngang, ta sẽ tính được lực đẩy tĩnh điện giữa hai quả cầu A và B Kết quả là ông thấy lực này tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai quả cầu

Yêu cầu HS đọc SGK phần lập luận

về sự phụ thuộc giữa lực tương tác của hai điện tích với tích độ lớn hai

điện tích đó

O Lực tương tác của hai điện tích phụ thuộc như thế nào vào tích độ lớn hai điện tích đó ?

◊ Ngoài ra, thực nghiệm còn chứng minh được rằng lực này có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó và phụ thuộc vào môi trường trong đó đặt các điện tích

Vận dụng hiểu biết về tương tác

giữa các điện tích và định luật

Cu-lông thực hiện các yêu cầu

của GV đặt ra :

C1 : Nếu tăng khoảng cách giữa

hai quả cầu lên ba lần thì lực

tương tác giữa chúng sẽ giảm đi

O Hãy biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích điểm và trả lời C1

Hướng dẫn học sinh viết đúng đơn vị của các đại lượng trong biểu thức của

định luật

O Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm có cùng độ lớn là 1C và đặt cách nhau 1m trong chân không ? Từ đó nêu nhận xét về giá trị của một điện tích

Nhận xét, đánh giá câu trả lời của

Hoạt động 3

Tìm hiểu ý nghĩa hằng số điện môi ◊ Trong công thức

ε

1 2 2

Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu khái niệm hằng số điện môi và đặt câu hỏi kiểm tra sự tiếp thu kiến thức của HS

– Điện môi là một môi trường

– Do điện môi cách điện nên sẽ

làm cho lực tương tác yếu đi so

với đặt trong chân không

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

O Điện môi là môi trường như thế nào

sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn trong chân không ?

◊ Trong những điều kiện nhất định một số chất là điện môi nhưng ở những điều kiện khác nó có thể trở thành dẫn điện ở một mức nào đó như không khí, chất bán dẫn,…

Trả lời C3 : Không thể nói về

hằng số điện môi của chất dẫn

điện (đáp án D)

– Nói hằng số điện môi của nước

nguyên chất là 81 nghĩa là lực

tương tác giữa các điện tích khi

đặt trong nước nguyên chất sẽ

nhỏ hơn trong chân không 81

lần

O Trả lời câu hỏi C3

O Nói hằng số điện môi của nước nguyên chất là 81 có nghĩa là như thế nào ?

ý đổi đơn vị các đại lượng cho trong

đề bài trước khi thay vào công thức của định luật Cu-lông)

– Ôn lại quy tắc tổng hợp lực đồng quy

– Ôn lại nội dung sơ lược cấu tạo nguyên tử

– Trình bày được nội dung của thuyết êlectron

– Phát biểu được nội dung của định luật bảo toàn điện tích

– Ôn lại quy tắc tổng hợp lực đồng quy

– Ôn lại nội dung sơ lược cấu tạo nguyên tử

III ư Thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên

Hoạt động 1

Nhận thức vấn đề của bài học

Cá nhân trả lời câu hỏi của GV

O Nêu nội dung sơ lược cấu tạo nguyên tử

◊ Trong chương trình vật lí THCS

chúng ta đã được tìm hiểu nội dung sơ lược

Cá nhân nhận thức được vấn đề

cần nghiên cứu.

cấu tạo nguyên tử Tuy vậy, đó mới chỉ là những làm quen ban đầu, trong bài học hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu kĩ hơn về nội dung này và ứng dụng của những nội dung đó

ở trung tâm và các êletron mang

điện âm chuyển động xung

+ nơtron không mang điện

– Điện tích của prôtôn tạo nên

điện tích của hạt nhân nguyên

tử

– Khi nguyên tử trung hoà về

điện thì độ lớn của điện tích

Yêu cầu Học sinh đọc SGK, tìm hiểu cấu tạo nguyên tử về phương diện

điện và đặt câu hỏi kiểm tra sự tiếp thu kiến thức của HS

O Nêu cấu tạo nguyên tử về phương diện điện và đặc điểm của các hạt : êlectron, prôtôn, nơtron ?

O Hạt nào tạo nên điện tích của hạt nhân nguyên tử ?

O Hãy so sánh số lượng prôtôn và số êlectron trong nguyên tử khi nguyên

tử trung hoà về điện ?

◊ Trong các hiện tượng điện mà chúng ta xét ở chương trình Vật lí THPT thì điện tích của êlectron và

điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ

dương phải bằng độ lớn của điện

tố

Hoạt động 3

Nghiên cứu những nội dung chính

của Thuyết êlectron

Cá nhân tiếp thu lời giảng của

êlectron còn lại Khi đó phần còn

lại của nguyên tử tích điện

để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật

Nội dung cơ bản của thuyết là :

Êlectron có thể di chuyển từ nguyên

tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác và gây ra các hiện tượng điện

Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung thuyết êlectron

O Khi nào một nguyên tử trở thành hạt mang điện dương ? hạt mang

điện âm ?

O Hoàn thành yêu cầu C1

Cá nhân vận dụng thuyết

êlectron để giải thích hiện tượng

nhiễm điện của thanh thủy tinh

khi cọ xát vào dạ

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.

GV chính xác hóa câu trả lời của HS Hướng dẫn HS rút ra được nhận xét

về điện tích của mỗi vật sau khi cọ xát Cần nhận thấy trong hiện tượng nhiễm điện do cọ xát thì hai vật sẽ mang điện cùng độ lớn nhưng khác loại nhau.

vật trong hệ vẫn có thể trao đổi

điện tích cho nhau nên điện tích

của mỗi vật thì có thể thay đổi

nhưng do hệ không có trao đổi

điện tích với bên ngoài nên tổng

điện tích của hệ phải không đổi

◊ Xét một hệ vật trong đó chỉ có sự trao đổi điện tích giữa các vật trong

hệ với nhau mà không có liên hệ điện tích với bên ngoài Hệ thoả mãn điều kiện đó gọi là hệ cô lập về điện

O Trong hệ cô lập về điện thì điện tích hệ có đặc điểm gì ?

Nêu chính xác nội dung Định luật bảo toàn điện tích : Trong một hệ vật cô

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi

Hoạt động 5

Vận dụng Thuyết êlectron và Định

luật bảo toàn điện tích để giải thích

một vài hiện tượng nhiễm điện

Cá nhân suy nghĩ, trả lời

– Vật (chất) dẫn điện là vật (chất)

cho dòng điện chạy qua.

O Nhắc lại khái niệm về vật dẫn điện

và vật cách điện đã được học ở THCS

?

– Vật (chất) cách điện là vật (chất)

không cho dòng điện chạy qua

– Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa các điện tích tự do

– Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do

O Chân không có phải là môi trường dẫn điện không ? Tại sao ?

O Nêu ví dụ về chất dẫn điện và chất cách điện ?

◊ Mọi quá trình nhiễm điện đều là những quá trình tách các điện tích

điện

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

Quan sát giáo viên làm thí

nghiệm

Thảo luận nhóm : ống nhôm sau

khi tiếp xúc với thước nhựa

mang điện đã bị nhiễm điện

theo ống nhôm và thước nhựa

tách ra xa nhau chứng tỏ ống

nhôm nhiễm điện cùng loại với

thước nhựa

Giải thích : Thước nhựa nhiễm

điện âm tức là dư thừa êlectron

Khi ống nhôm tiếp xúc với thước

nhựa nó đã nhận thêm êlectron

dư thừa từ mặt thước chuyển

sang nên ống nhôm cũng nhiễm

điện âm

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

Quan sát giáo viên làm thí

nghiệm

dương và âm và phân bố lại các điện tích đó trong các vật hoặc trong các phần của một vật

GV tiến hành làm thí nghiệm về sự nhiễm điện do tiếp xúc : Chạm thước nhựa nhiễm điện âm vào một ống nhôm nhẹ thì thấy ống nhôm và thước tách ra xa nhau

O Quan sát và cho biết thí nghiệm trên chứng tỏ điều gì ? Giải thích ?

GV nhận xét các ý kiến nêu ra của học sinh sau đó đưa ra nhận xét tổng quát : Sau khi một vật trung hòa điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó trở thành vật nhiễm diện cùng loại với vật mà nó tiếp xúc

GV tiến hành làm thí nghiệm về sự nhiễm điện do hưởng ứng : Đưa một thước nhựa nhiễm điện âm lại gần một ống nhôm nhẹ được treo trên một sợi dây mảnh thì thấy ống nhôm

bị hút về phía thước nhựa Đưa thước

ra xa thì ống nhôm trở lại vị trí ban

đầu

O Quan sát hiện tượng xảy ra Giải thích nguyên nhân làm thước nhựa có khả năng hút được ống nhôm ?

Thảo luận nhóm : ống nhôm bị

hút về phía thước nhựa chứng tỏ

đầu ống nhôm gần thước bị nhiễm

điện dương, tức là đầu đó thiếu

êlectron Thước nhựa nhiễm điện

âm nên đã có tương tác đẩy các

êlectron tự do trong ống nhôm ra

xa dẫn đến đầu ống nhôm gần

thước thiếu êlectron nên mang

điện dương Khi đưa thước ra xa

thì các êlectron tự do trong ống

nhôm lại phân bố đều trong ống

làm cho ống trở lại trạng thái

trung hoà điện

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

GV nhận xét các ý kiến đưa ra của học sinh sau đó phân biệt nhiễm điện

do hưởng ứng có điểm khác đặc biệt

so với các cách đã biết là : khi nhiễm

điện hưởng ứng vật có hai phần nhiễm điện trái dấu nhau và tổng số êlectron tự do của vật là không đổi

Hoạt động 6

Củng cố, vận dụng

Cá nhân đọc phần ghi nhớ SGK

Vận dụng kiến thức đã biết trả lời

các câu hỏi đặt ra

Yêu cầu HS đọc nội dung phần ghi nhớ

O Hoàn thành yêu cầu C4, C5

O Nếu đưa một thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương lại gần rồi chạm vào ống nhôm nhẹ treo trên một sợi

d©y m¶nh th× hiÖn t−îng sÏ x¶y ra nh− thÕ nµo ? Gi¶i thÝch ?

– Lµm bµi tËp 5, 6, 7 SGK

– ¤n l¹i kh¸i niÖm vÒ tõ tr−êng,

®−êng søc tõ

– Nêu được định nghĩa và tính chất cơ bản của điện trường

– Xác định được ý nghĩa, định nghĩa cường độ điện trường tại một điểm trong

điện trường Nêu được đơn vị đo cường độ điện trường Biểu diễn được vectơ cường độ điện trường tại một điểm

– Phát biểu được nguyên lí chồng chất các điện trường

– Phát biểu được định nghĩa và các đặc diểm của đường sức điện, khái niệm

điện trường đều

2 Về kĩ năng

– Vận dụng các công thức cường độ điện trường, đặc điểm của vectơ cường độ

điện trường, nguyên lí chồng chất các điện trường để xác định được cường độ

điện trường của một , hai điện tích điểm

– Vẽ được đường sức của điện trường của điện tích điểm và điện trường đều

II ư Chuẩn bị

Giáo viên

Tranh vẽ hoặc ảnh chụp đường sức của một số điện trường

Học sinh

Ôn lại khái niệm về từ trường, đường sức từ

III ư Thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên

Hoạt động 1

Kiểm tra điều kiện xuất phát O Từ trường là gì ? Biểu diễn từ

Cá nhân suy nghĩ, trả lời : trường bằng cách nào ?

– Không gian xung quanh nam

châm, xung quanh dòng điện

biểu diễn từ trường Người ta

quy ước chiều đường sức từ là

chiều đi từ cưc Nam đến cức

Bắc xuyên dọc kim nam châm

là xung quanh điện tích chuyển động)

có từ trường Ta đã biết giữa các vật nhiễm điện ở gần nhau có thể hút hoặc

đẩy nhau Vậy bằng cách nào các vật nhiễm điện đặt cách nhau lại có thể tương tác với nhau, môi trường giúp truyền tương tác có tính chất gì ? Nếu chỉ có một điện tích thì không gian xung quanh có biến đổi gì không ? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời các câu hỏi đó

Hoạt động 2

Hình thành khái niệm điện

trường

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

◊ Khi tiến hành nghiên cứu về tương tác giữa hai quả cầu tích điện, người ta nhận thấy hai quả cầu tích điện đặt cách nhau một khoảng nhưng vẫn tương tác, thậm chí như ở bài 1 chúng

ta đã biết nếu đặt hai quả cầu tích điện trái dấu trong một bình kín rồi hút hết không khí ra thì lực hút giữa hai quả cầu không những không yếu đi mà lại

Cá nhân đọc SGK, tiếp thu, ghi

nhớ

Vận dụng giải thích tác dụng

giữa hai điện tích : Mỗi điện

tích có xung quanh nó một điện

trường và điện tích này tác

dụng vào điện tích kia một lực

thông qua điện trường của

mình

mạnh thêm (vì trong chân không thì hằng số điện môi có giá trị nhỏ nhất, bằng 1)

Như vậy, môi trường truyền tương tác

điện không phải là một trong các môi trường vật chất đã biết Môi trường đó gọi là điện trường

Yêu cầu HS đọc SGK để hiểu khái niệm điện trường

Nhấn mạnh các ý : – Xung quanh mỗi điện tích có một

điện trường; nhờ điện trường này mà hai điện tích tác dụng được vào nhau – Người ta nhận ra điện trường nhờ tính chất cơ bản của nó là tác dụng lực

điện vào các điện tích đặt trong nó

O Vận dụng khái niệm điện trường, hãy giải thích kết quả thí nghiệm ở phần 1

GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của

HS

Hoạt động 2

Xây dựng khái niệm cường độ

điện trường, vectơ cường độ điện

trường

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

◊ Xét những tính chất và đặc trưng của điện trường của một điện tích khi

điện tích đó đứng yên (điện trường tĩnh)

Vì điện trường không thể trực tiếp nhận ra bằng các giác quan nên ta sẽ

Dưới sự định hướng của GV,

HS rút ra nhận xét :

– Theo định luật Cu-lông, với

cùng một điện tích thử đặt tại

các điểm khác nhau trong điện

trường thì chịu tác dụng của

GV dẫn dắt HS rút ra các nhận xét cần thiết dựa vào đánh giá thương số F

q⋅

– Nhận xét về độ lớn của lực tác dụng của điện trường lên điện tích thử khi

đặt nó ở gần và xa điện trường ?

◊ Như vậy cần phải xây dựng một khái niệm đặc trưng cho sự mạnh yếu của

điện trường tại một điểm Khái niệm

đó là cường độ điện trường

◊ Người ta đã tiến hành nhiều thí nghiệm, nhận thấy tại mỗi điểm của

điện trường, khi đặt các điện tích thử khác nhau thì lực điện cũng có giá trị khác nhau nhưng thương số F

q tại

điểm đó là xác định

O Từ nhận xét trên có thể rút ra điều gì ?

đặc trưng cho điện trường về

phương diện tác dụng lực tại

một điểm

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

Thảo luận : Vì q là đại lượng

Cá nhân chứng minh C1 :

Vectơ cường độ điện trường tại

điểm M có điểm đặt tại M,

cùng phương, chiều với vectơ

lực điện, lực điện có chiều khác

nhau đối với các điện tích trái

dấu, do đó có thể biểu diễn

vectơ cường độ điện trường

◊ Ta có thể lấy độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích thử q = + 1C để đặc trưng cho cường độ điện trường tại

điểm mà ta đang xét Tuy nhiên, theo công thức 1 2

định nghĩa cường độ điện trường

O Cường độ điện trường là đại lượng vectơ hay vô hướng ? Vì sao ?

O Viết biểu thức của vectơ cường độ

điện trường ?

O Hoàn thành yêu cầu C1

điện trường E không phụ thuộc

vào độ lớn của điện tích thử q

O Hãy dựa vào đơn vị của F và q để xác định đơn vị của E

O Từ biểu thức định nghĩa cường độ

điện trường tại một điểm trong điện trường hãy thiết lập công thức tính cường độ điện trường của điện tích

điểm gây ra điện trường Nhận xét kết quả thu được

GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của

HS

Hoạt động 4

Tìm hiểu nguyên lí chồng chất

điện trường

◊ Giả sử có hai điện tích điểm Q 1 và

Q 2 gây ra tại điểm M hai điện trường

có các vectơ cường độ điện trường EG1

Vận dụng nguyên lí và quy tắc

Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu nguyên

lí chồng nhất điện trường sau đó yêu cầu HS xác định cường độ điện trường tổng hợp tại một số điểm trong điện trường của hai điện tích q 1 , q 2 Có thể

đưa vào hai trường hợp đặc biệt, đơn giản : các vectơ tơ cường độ điện trường trùng nhau hoặc đối nhau

Hoạt động 5

Mô tả điện trường bằng các

đường sức điện Tìm hiểu các đặc

điểm của đường sức điện

Lắng nghe lời giảng của Giáo

viên kết hợp với quan sát

những hình vẽ mô tả đường sức

của một số điện trường

Thực hiện các yêu cầu của GV

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

◊ Nếu từ trường được biểu diễn bằng các đường sức từ thì điện trường sẽ

được biểu diễn bằng các đường sức

ảnh và vẽ theo ảnh chụp

Gợi ý HS phát hiện ra một số tính chất

HS thảo luận chung, rút ra các

– Các đường sức của điện

trường tĩnh đi ra từ điện tích

dương và đi vào ở các điện tích

âm nên chúng không khép kín.

của đường sức điện trường thông qua những tính chất đã biết của điện trường :

– Điện trường có ở tất cả mọi điểm trong không gian bao quanh điện tích – Tại mỗi điểm trong điện trường, hướng của vectơ cường độ điện trường

là xác định

– Chiều của đường sức trùng với chiều của vectơ cường độ điện trường,

O Điện trường đều có đặc điểm gì ?

◊ Độ mau, thưa của đường sức biểu thị

độ mạnh yếu của điện trường

Hoạt động 6

Làm quen với khái niệm Điện

trường đều

* Ghi nhớ khái niệm và đặc

điểm đường sức của điện

trường đều

◊ Điện trường đều là điện trường

* Yêu cầu Học sinh dựa vào định nghĩa này để xác định tính chất các đường sức của điện trường đều ?

* Nêu ví dụ về điện trường đều giữa hai bản của tụ điện phẳng

Yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu ở bài

9, 10 SGK và phiếu học tập

đại lượng trong biểu thức, cách biểu diễn các vectơ lực điện và vectơ cường

độ điện trường, ngoài ra vận dụng cả nguyên lí chồng chất từ trường, điều kiện cân bằng của chất điểm, và quy tắc hình bình hành trong tính toán

ư Ôn lại khái niệm công cơ học, cách tính công cơ học, đặc điểm công của trọng lực và định nghĩa, biểu thức, đặc

điểm thế năng hấp dẫn trong chương rình Vật lí 10

Phiếu Học tập

Câu 1 Một vật mang điện tích âm khi

A nó thiếu hụt êlectron

B nó bị thừa các êlectron

C hạt nhân của các nguyên tử tích điện âm

D các êlectron của các nguyên tử của vật tích điện dương

Câu 2 Cường độ của lực hút hay đẩy giữa hai điên tích điểm trong chân không

A tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích

B tỉ lệ với tích khối lượng của hai điện tích

C tỉ lệ với độ lớn của hai điện tích

D tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích

Câu 3 Hai điện tích điểm q 1 , q 2 đặt tại hai điểm A, B Kết quả đó cho thấy tại

điểm C nằm trên đoạn AB gần A hơn có cường độ điện trường bằng 0

Câu 4 Chọn câu sai trong các câu sau

A Cường độ điện trường là một đại lượng vectơ

B ở những điểm khác nhau trong điện trường, cường độ điện trường

D Mỗi điện tích đứng yên thì xung quanh nó có điện trường tĩnh

Câu 5 Phát biểu nào sau đây là sai

A Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực

B Cường độ điện trường do cùng một điện tích điểm gây ra có giá trị như nhau ở những điểm khác nhau

C Các đường sức của điện trường (tĩnh) là những đường cong hở

D Điện trường đều có độ lớn và hướng như nhau ở mọi điểm

Bμi 4

Công của lực điện

I ư Mục tiêu

1 Về kiến thức

ư Nêu được tính chất công của lực điện trường

ư Viết được biểu thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích trong điện trường đều

ư Trình bày được khái niệm, đặc điểm của thế năng tương tác tĩnh điện

2 Về kĩ năng

ư Vận dụng được công thức tính công của lực điện để giải các bài tập trong SGK và một số bài tương tự

II ư Chuẩn bị

ư Học sinh cần xem lại khái niệm công cơ học, cách tính công cơ học, đặc

điểm công của trọng lực và định nghĩa, biểu thức, đặc điểm thế năng hấp dẫn trong chương trình Vật lí 10

III ư Thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên

ư Viết công thức tính công của một lực làm vật dịch chuyển được quãng

đường s theo hướng hợp với hướng của lực góc α ?

ư Tính công của trọng lực làm vật

Nhận xét : Công của trọng lực

làm dịch chuyển vật không phụ

thuộc vào hình dạng đường đi mà

chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm

đầu và điểm cuối

Những lực mà công có đặc điểm

như vậy được gọi là lực thế

dịch chuyển từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng xuống mặt đất theo hai con

đường là trượt xuống và rơi tụ do Nhận xét về giá trị tính được trong hai trường hợp Những lực nào mà công của nó có đặc điểm giống như vậy ?

chuyển điện tích q > 0 trong một

điện trường đều

Chỉ ra được trong điện trường

đều thì điện tích q > 0 sẽ chịu tác

dụng của lực FG

không đổi, có cùng hướng với EG

và có độ lớn F

= qE

Đặt vấn đề : Đặt một điện tích điểm

q (q > 0) vào điện trường Điện trường tác dụng lực lên điện tích q

và làm nó dịch chuyển, nghĩa là điện trường đã thực hiện được một công Vậy công của lực điện có đặc điểm gì

?

O Trước tiên ta xét điện tích đặt trong điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau Nêu đặc điểm của lực FG

Cá nhân tự thực hiện các biến đổi

toán học, đưa ra kết quả cuối

cùng :

A MN = A MPN = qEd

Nhận xét : Giá trị công của lực

điện không phụ thuộc vào hình

dạng đường dịch chuyển của điện

tích trong điện trường đều

Tiếp thu thông báo, ghi nhớ

Cá nhân hoàn thành yêu cầu C1,

C2

C1 : Giống nhau : Công chỉ phụ

thuộc vào h mà không phụ thuộc

vào đường đi

đường sức điện

◊ Như vậy, công của lực điện trong

sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là

MN

A = qEd, không chỉ phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi

O Hoàn thành yêu cầu C1, C2

◊ Người ta cũng chứng minh được rằng công của lực điện trong sự di chuyển một điện tích q từ một điểm

M đến một điểm N trong một điện trường bất kì cũng không phụ thuộc vào hình dạng đường đi từ M đến N

mà chỉ phụ thuộc vào vị trí M và N

Đây là đặc tính chung của điện trường tĩnh

Hoạt động 3

Tìm hiểu khái niệm thế năng của

một điện tích trong điện trường

Cá nhân nhận thức được vấn đề

cần nghiên cứu

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

– Dựa vào sự tương tự giữa công

của lực điện và công của trong

lực, có thể phát biểu chung : Khi

một điện tích đặt trong điện

lệ thuận với điện tích q

Đặt vấn đề : Ta đã biết điện trường

có khả năng thực hiện công, như vậy

điện trường phải có năng lượng Năng lượng đó có thuộc dạng nào ta

đã biết không ? Biểu thức tính như thế nào ?

◊ Tương tự như thế năng của một vật trong trọng trường, thế năng của một điện tích q trong điện trường

đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện khi đặt điện tích điểm q tại điểm mà ta xét trong điện trường

O Khi một điện tích đặt trong điện trường thì nó sẽ dự trữ năng lượng dưới dạng nào ?

◊ Ta sẽ lấy số đo thế năng của điện tích trong điện trường là công mà

điện trường có thể sinh ra khi cho

điện tích dịch chuyển từ điểm mà ta xét đến điểm mốc để tính thế năng

Điểm mốc thường được coi là điểm

mà lực điện hết khả năng sinh công

Đối với một điện tích q (q > 0) đặt tại

điểm M trong điện truờng đều thì ta

có : A = qEd = W M

O Nhắc lại ý nghĩa các đại lượng trong công thức cùng đơn vị tương ứng ?

O Từ công thức định nghĩa hãy cho biết thế năng tương tác tĩnh điện của

Cá nhân đọc SGK

Biến đổi , đưa ra biểu thức :

A MN = W M – W N

Phát biểu : Khi một điện tích q di

chuyển từ một điểm N trong một

điện trường thì công mà lực điện

tác dụng lên điện tích đó sinh ra

O Xét sự dịch chuyển của điện tích

q từ điểm M đến điểm N trong điện trường Tìm mối quan hệ giữa thế năng của điện tích tại các điểm M, N với công của lực điện ?

O Phát biểu bằng lời biểu thức vừa thu được ?

Chính xác hoá kết quả của HS

O Hoàn thành yêu cầu C3

Hướng dẫn HS : Chú ý đơn vị của các đại lượng Vai trò của lực điện

đối với sự dịch chuyển điện tích trong điện trường : sinh công cản (A

< 0) hoặc công phát động (A > 0)

Tæng kÕt

C¸ nh©n nhËn nhiÖm vô häc tËp.

H−íng dÉn häc bµi t¹i nhµ : – Lµm bµi tËp 6, 7, 8 SGK

– ¤n l¹i c«ng thøc tÝnh c«ng cña lùc

®iÖn vµ thÕ n¨ng cña mét ®iÖn tÝch t¹i mét ®iÓm trong ®iÖn tr−êng

ư Viết được hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường

2 Về kĩ năng

ư Sử dụng tĩnh điện kế để xác định điện thế đối với đất và hiệu điện thế

ư Vận dụng được các công thức tính điện thế, hiệu điện thế trong việc giải các bài tập có liên quan

II ư Chuẩn bị

ư Tĩnh điện kế

ư Học sinh cần xem lại công thức tính công của lực điện và thế năng của một

điện tích tại một điểm trong điện trường

III ư Thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên

Hoạt động 1

Bước đầu hình thành khái niệm

có khả năng sinh công Vậy có đại lượng nào đặc trưng riêng cho khả

Cá nhận nhận thức vấn đề đặt

ra

– Từ đặc điểm của thế năng

tương tác tĩnh điện, nhận thấy hệ

số V M không phụ thuộc vào q mà

chỉ phụ thuộc điện trường tại M

Cá nhân tiếp thu thông báo, ghi

Xuất phát từ công thức tính thế năng của điện tích q đặt tại M trong điện trường :

– Tại các điểm khác nhau trong điện trường, nếu đặt cùng một điện tích thì thế năng của điện tích có các giá trị khác nhau

– V M được gọi là điện thế tại M Cho Học sinh đọc chính xác định nghĩa trong SGK và viết biểu thức của điện thế

– Điện thế được xác định thông

qua thương số của công lực điện

và giá trị điện tích nên điện thế là

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

◊ Điện thế là đại lượng đại số Trong công thức tính điẹn thế, vì q > 0 nên : nếu AM∞ > 0 thì V M > 0 ; nếu AM∞ <

0 thì V M < 0

O Hoàn thành yêu cầu C1

◊ Quy ước về mốc điện thế : Điện thế của đất được lấy bằng 0 Đơn vị của

điện thế là V (Vôn)

1J1V1C

O Viết lại các biểu thức điện thế tại

M và N Chú ý tính chất cộng của công của lực điện

◊ Vậy, hiệu điện thế giữa hai điểm

từ M đến N Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự dịch chuyển từ M đến N và độ lớn của q

Đơn vị của hiệu điện thế là Vôn

O Từ công thức định nghĩa hiệu điện thế, rút ra định nghĩa đơn vị Vôn

Giới thiệu dụng cụ đo hiệu điện thế tĩnh điện là Tĩnh điện kế Phần chính của tĩnh điện kế gồm một cái kim bằng kim loại có thể xoay xung quanh một trục gắn trên một cái cần cũng bằng kim loại Hệ thống được

đặt trong một cái vỏ kim loại và được

đặt cách điện với vỏ (hình 5.2)

Hoạt động 4

Thiết lập hệ thức giữa Hiệu điện

thế và Cường độ điện trường

Sử dụng công thức định nghĩa

hiệu điện thế và biểu thức tính

công của điện trường : E=U⋅

d

Đặt vấn đề : Cường độ điện trường và Hiệu điện thế đều là những đại lượng

đặc trưng định lượng cho điện trường Nếu xét trong điện trường

đều thì giữa chúng có mối liên hệ với nhau như thế nào ?

◊ Trường hợp điện tích trong điện trường không đều nhưng khoảng dịch chuyển dọc theo đường sức rất nhỏ thì cũng có thể sử dụng hệ thức

Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ

trên

Nhấn mạnh : EG

có chiều hướng từ nơi có điện thế cao về nơi có điện thế thấp, do đó điện tích dương di chuyển

từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp

B Tỉ lệ với độ lớn của điện tích dịch chuyển

C Phụ thuộc vào cường độ điện trường

D Thay đổi theo hình dạng đường dịch chuyển giữa hai điểm

Câu 2 Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có

hiệu điện thế 2kV là 1J Tính độ lớn của điện tích đó ?

A 0,5C B 2kC C 0,5mC D 2C

Câu 3 Thả cho một điện tích âm chuyển động không vận tốc đầu trong một

điện trường Điện tích đó sẽ

A đứng yên

B luôn chuyển động từ điểm có điện thế thấp đến điểm có điện thế cao

C luôn chuyển động từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp

D chuyển động không theo quy luật nào

Câu 4 Cường độ điện trường giữa 2 bản kim loại song song, được nối với một

nguồn điện có hiệu điện thế 10V, bằng 200V/ m Hai bản kim loại đó nằm cách nhau một khoảng

2 Về kĩ năng

– Phân biệt được tụ có điện dung biến thiên, tụ giấy, tụ sứ…

– Vận dụng được công thức tính diện dung của tụ điện trong việc giải các bài tập đơn giản