Chuyên đề ngoại khóa vật lý

Và được thể hiện cụ thể ở SGK vật lí.Để lựa chọn kiến thức cơ bản của bài học vật lí phổ thông, có thể sử dụng một phương pháp theo qui trình các bước sau đây: định luật, thuyết các sự v

- Các căn cứ để chọn kiến thức cơ bản:

Các kiến thức cơ bản của vật lí THPT đã được qui định

rõ trong chương trình ( và chuẩn kiến thức) môn vật lí THPT

Và được thể hiện cụ thể ở SGK vật lí.

Để lựa chọn kiến thức cơ bản của bài học vật lí phổ thông, có thể sử dụng một phương pháp theo qui trình các bước sau

đây:

định luật, thuyết các sự vật , hiện tượng vật lí tiêu biểu …

chốt, trọng tâm Phần trọng tâm có thể nằm gọn trong

một , hai mục của bài,nhưng cũng có thể nằm xen kẽ ở tất cả các mục

Khi lựa chọn kiến thức cơ bản, cần tham khảo phần

tóm tắt kiến thức cơ bản của từng chương, từng bài

và hệ thống câu hỏi, bài tập cuối mỗi bài

II Ví dụ: Cường độ điện trường

A Đặt vấn đề:

Cường độ điện trường là một phần khó đối với HS Vì

ngoài sự đa dạng của các bài tập và sự trìu tượng trong phần lí thuyết, thì việc áp dụng véc tơ là một vấn đề khó Ngoài bài toán trọng tâm là tổng hợp cường độ điện trường do hai hay ba điện tích gây ra tại một điểm, còn có nhiều bài toán khác : trong đó bài toán tập hợp các điểm của cường độ điện là một dạng toán tương đối khó

B Nội dung:

Cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra tại một điểm

Cường độ điện trường do một điện tích gây ra tại một

điểm cách nó là r trong môi trường đồng chất có hằng số

điện môi là

+ Điểm đặt: tại điểm đang xét

+ Phương: có phương trùng với đường thẳng nối điện tích với điểm đó

+ Chiều : q dương, có chiều hướng ra xa điện tích

q âm, có chiều hướng lại gần điện tích

2 910

r

Q r

Q

ε

ε =

ε

C Các dạng bài tập:

Dạng 1: Cường độ điện trường tổng hợp do 2

điện tích gây ra tại một điểm bằng 0

Bài toán tổng quát:

Hai điện tích q 1, q 2 đặt tại hai điểm A vàB trong môi trường đồng chất có hằng số điện môi

và cách nhau một khoảng AB= r Hãy tìm điểm mà cường độ điện trường tổng hợp do q 1 , q 2 gây ra bằng

0

+ Chú ý: Đây là bài toán tổng quát , khi giải bài này cần làm tổng quát sau đó đưa ra các bài toán chứng minh để áp dụng cụ thể

Vậy C thuộc đường thẳng AB Từ 1 ta có :

2

1 2

2

2 1

2

2 2

1 2

1

q

q BC

AC BC

AC q

q

BC

q K

AC

q hayK

Gọi điểm cần tìm là C mà tại đó điện trường tổng

1

q2 q1

2

+ Xét trường hợp 1: q 1 và q 2 cùng dấu ( q 1 q 2 dương) Vậy C nằm trong đoạn thẳng AB

Ta có AC+ CB = AB (a).

+ Xét trường hợp 2: q 1 , q 2 trái dấu ( q 1. q 2 âm)

Điểm C nằm ngoài đoạn AB Từ 2 ta có các trường hợp cụ thể sau:

- Xét trường hợp 2.1: nằm lệch về

phía trái cúa đoạn AB Nên CA+ AB = CB (b)

- Xét trường hợp 2.2: nằm lệch về phía phải của đoạn AB

AB+ BC= AC (c)

Từ  cho thấy : C sẽ nằm xa điện tích có độ lớn

lớn hơn Từ 1 cùng phương

C q

q1 < 2 ⇒

C q

q1 > 2 ⇒

c

E1

D Chú ý: Vì trong mọi trường hợp đều có:

- Lúc dạy giáo viên nên đi từ từ các bước kèm theo lí

luận bằng hình vẽ sao cho HS dẽ hiểu nhất Đây là bài toán thuộc loại tương đối khó với HS vì dài và liên

quan tới kiến thức véc tơ

+ Đối với trường hợp q 1 =- q 2 thì sẽ không tìm được vị

trí mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do q 1 , q 2

gây ra bằng 0

2

1

q q

Bài 1: Cho 2 điện tích q 1 = 5.10 -8 c và q 2 = 20.10 -8 c, đặt tại

2 điểm A và B trong chân không, cách nhau một khoảng AB= 30cm Tìm những điểm mà tại đó cường độ điện trư ờng tổng hợp do q 1 , q 2 gây ra bằng không.

Chú ý: Đây là bài toán cụ thể trong trường hợp 1 của bài toán trên

Các bài toán cụ thể:

q2 q1

Từ  ta có: hai véc tơ ngược chiều nhau.và q1q2 cùng dấu ( q1q2> 0) Do đó C nằm trong đoạn thẳng AB => AC+ CB = AB 

c c

E  = 1 + 2 = 0  ⇒ 1 = − 2 1

VËy: BC= 2AC 

Tõ  vµ  gi¶i ra ta cã kÕt qu¶ :

AC = 10cm, BC = 20cm Nh­ h×nh vÏ:

KÕt luËn: VËy ®iÓm C cÇn t×m n»m trong ®o¹n

1 10

20

10

5

8

8 2

1

2

2 2

1 2

2 2

AC

BC

AC q

q BC

q K

AC

q K

c

E1

q2 q1

c

E2

C

Bài 2 : Hai điện tích q 1 = -2.10 -8 C , q 2 = 18.10 -8 C Đặt tai hai điểm A và B trong chân không cách nhau một khoảng AB= 20cm Tìm những điểm mà tại đó cường

độ điện trường tổng hợp do q 1 và q 2 gây ra bằng

không

Chú ý: Đây là bài toán cụ thể trong trường hợp 2.1 của bài toán tổng quát nêu trên

Bài giải: Gọi điểm cần tìm là C mà tại đó cường

độ điện trường tổng hợp do q 1, q 2 gây ra bằng 0

Theo đề bài ra ta có:

c c

⇒ E1c c

c c

( Hai véc tơ là hai véc tơ trực đối

Từ  cùng phương ⇒E1c E2c

2 2

1

BC

AC q

q BC

q K

1 10

18

10

AC

vÏ

Dạng 2 :

Cường độ điện trường của hai điện tích điểm liên

hệ với nhau theo biểu thức : E 1 = n E 2.

Bài giải: Vì đây là bài toán tổng quát, khi giải bài này cần làm tổng quát, sau đó đưa ra bài

toán con để áp dụng cụ thể:

Bài toán tổng quát: Tìm những điểm mà cường độ điện trường tại đó do điện tích q 1 gây ra

liên hệ với cường độ điện trường do điện tích q 2

gây ra theo biểu thức E 1 = n E 2

Gọi điểm cần tìm là C mà tại đó mà tại đó cường

độ điện trường do q 1 , q 2 gây ra lần lượt là :

nªn C n»m ngoµi ®o¹n th¼ng AB

Dùa vµo gi¸ trÞ cña n vµ cña q 1 , q 2 mµ ta cã thÓ

xÐt C n»m lÖch vÒ phÝa tr¸i hay phÝa ph¶i cña

®o¹n th¼ng AB

c

E2

2

2

1 2

2 2

1

BC

AC q

n

q BC

q nK

q BC

k

Do đó

1

q n

q BC

AC

=

+ Chú ý: Vì trong mọi trường hợp đều có

Nên khi ra đề cần chú ý tỉ số của q1 và q2 sao cho

là một số tự nhiên thì bài toán trở nên tròn số