Bài 20 : HIỆU ĐIỆN THẾ pdf

Nghiên cứu bài mới 1 CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ a Công của lực điện trường Công của trọng lực và của các lực điện trường cùng có chung một đặc tính là không phụ thuộc

Tiết : _ _ _ _ _

Bài 20 :

HIỆU ĐIỆN THẾ

I Mục tiêu :

1) Hiểu được khái niệm hiệu điện thế

2) Hiểu được mối liên hệ giữa công của lực điện trường và hiệu điện thế Biết cách vận dụng công thức liên hệ giữa công của điện trường và hiệu điện thế

3) Hiểu được mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế, biết cách vận dụng công thức liên hệ cường độ điện trường và hiệu điện thế

II Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm

III Thiết bị , đồ dùng dạy học

1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

IV Tiến Trình Giảng dạy

Phần làm việc của Giáo Viên Phân phối

Hoạt đông của học sinh Ghi chú

1 Kiểm tra

bài cũ và

kiến thức cũ

liên quan với

bài mới

(3’)

2 Nghiên

cứu bài mới

1) CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ

a) Công của lực điện trường

Công của trọng lực và của các lực điện trường cùng có chung một đặc tính là không phụ thuộc dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và cuối của đường đi

Công của trong lực được biểu diễn qua hiệu thế năng tại vị trí đầu và cuối đường đi của vật đó

Tương tự, ta cũng biểu diễn công của lực điện trường khi điện tích q di chuyển từ điyểm M đến điểm N qua hiệu thế năng của điện tích q tại hai điểm đó

AMN = WM - WN

WM, WNlà thế năng của điện tích q tai M, N

GV vẽ hình ảnh sau đây , rồi hỏi HS công thức tính công trọng lực ?

GV : Các có nhận xét như thế nào về tính chất công trọng lực mà các em đã học ?

GV : Lực hấp dẫn và lực điện trường đều là các lực thế , nên đối với lực điện trường có thể biểu diễn công của lực điện trường bằng hiệu thế năng của điện tích giữa hai điểm đang xét

GV : Ở đây có sự khác nhau giữa cách

HS quan sát hình vẽ :

A = P.h = m.g.h

HS : Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường

đi , mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi

b) Hiệu điện thế

Thế năng của vật trong trọng trường tỉ lệ với khối lượng

m của vật Tương tự, ta cũng có thể coi thế năng của điện

tích q tỉ lệ với điện tích q, nghĩa là có thể viết WM = qVM

, WN = qVN , trong đó VM, VN là các đại lượng không

phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc điện trường

Vậy có thể viết AMN dưới dạng sau :

AMN= q(VM – VN) (20.1)

VM , VN được gọi là điện thế tại các điểm M, N tương

ứng, còn (VM– VN) là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N

(đôi khi cũng được gọi là điện áp giữa hai điểm M, N)

Từ (20.1) ta rút ra hệ thức định nghĩa hiệu điện thế :

q

A V

N

M   (20.2)

VM – VN = UMN

biểu diễn công trong hai trường lực

Đối với trường trọng lực (trường hấp dẫn) , thường biểu diễn công của lực hấp dẫn qua hiệu thế năng của vật

Đối với điện trường , thì lại không biểu diễn công của lực điện trường trực tiếp qua hiệu thế năng mà biểu diễn qua hiệu điện thế

: Chú ý rằng (20.2) cho ta xác định hiệu điện thế nhưng không xác định được điện thế Điện thế của điện tích phụ thuộc vào cách chọn gốc của điện thế

Thường người ta chọn điện thế của gốc (nghĩa là coi điện thế của đất bằng 0)

Cũng có khi người ta chọn điện thế ở

xa vô cực làm gốc

GV : Từ công thức (20.1) ta thấy nếu UMN = 1V, q = 1C thì AMN= 1J

GV : Để đo hiệu điện thế giữa hai vật, người ta dùng tĩnh điện kế và nối hai

UMN= -UNM

Ta quy ước kí hiệu giá trị tuyệt đối của UMNbằng chữ

U

Trong hệ SI, đơn vị điện thế và hiệu điện thế là vôn kí

hiệu là V Vậy vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N mà

khi có một điện tích dương 1C di chuyển từ điểm M đến

điểm N thì lực điện trường sẽ thực hiện một công dương là

1J

2) LIÊN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ HIỆU ĐIỆN

THẾ

Công thức biểu thị mối liên hệ giữa cường độ điện trường

và hiệu điện thế đối với điện trường đều

' N ' M

U

 (20.3)

Trong trường hợp không cần để ý dấu của các đại lượng thì

ta có thể viết :

d

U

E  (20.4)

vật đó với tĩnh điện kế như trên hình 20.2 Muốn đo điện thế của một vật đối với đất, người ta nối vật đó với thanh kim loại còn vỏ điện kế nối với đất

GV các em hãy so sánh công hai công thức sau :

AMN = A = qEM ' N' (19.1) AMN= q(VM – VN) (20.1) Các em rút ra công thức mối liên hệ giữa E và U

GV : Đó là công thức biểu thị mối liên

hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế đối với điện trường đều Các điểm M, N, M’, N’ được chỉ rõ trên hình 20.3

GV : Từ (20.3) ta hiểu tại sao đơn vị cường độ điện trường được gọi là vôn

HS : Từ hai công thức : AMN = A = qEM ' N' (19.1)

AMN= q(VM – VN) (20.1)

Trong đó :

d là khoảng cách hình học giữa hai điểm M’, N’

trên met

Các em lưu ý rằng UMN và M ' N' là hai đại lượng đại số, còn E là đại lượng

số học

Các đại lượng trong công thức 20.4 đều là các đại lượng số học Ở công thức này, theo các em có thể áp dụng cho điện trường không đều được không

?



' N ' M

U



HS1: Không thể áp dụng cho điện trường không đều !

HS2: Nếu điện trường không đều thì phải xét một phạm vi hẹp, trong đó hai điểm M,N là rất gần nhau, trong phạm vi đó điện trường có thể coi là đều và

do đó có thể áp dụng 20.3 và 20.4

Củng cố bài

giảng Dặn

dò của học

sinh

(5’)

Hướng dẫn và gợi ý để HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 109 SGK

HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 109 SGK

  