kiến thức: - Hs cần nắm được các khái niệm :Điện tích và điện tích điểm ,các loại điện tích cơ chế của sự tương tác giữa các điện tích - Phát biểu được nội dung và viết được biểu thức c
Trang 1Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
PHẦN MỘT – ĐIỆN HỌC – ĐIỆN TỪ HỌC
Chương I – ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG
§ 1 – ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CULÔNG (Coulomb)
A Mục tiêu: tiết :1
1 kiến thức: - Hs cần nắm được các khái niệm :Điện tích và điện tích điểm ,các loại điện tích cơ chế của
sự tương tác giữa các điện tích
- Phát biểu được nội dung và viết được biểu thức của định luật Cu-lông về tương tác của các điện tích
2 Về kĩ năng :
Áp dụng định luật cu-lông vào việc giải các bài toán đơn giản,giải thích các hiện tượng đơn giản
3 Thái độ học tập:
Rèn luyện phong cách làm việc khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong nghiêm túc và có tính tập thể
B Chuẩn bị:
GV: Chuẩn bị một số thiết bị cần thiết để tiến hành các TN đơn giản về các cách nhiễm điện cho
vật(nhiễm điện do cọ xát , tiếp xúc và do hưởng ứng)
HS: Chuẩn bị một số đồ dùng học tập cần thiết
C Tiến trình dạy học:
a Ổn định lớp:
b Kiểm tra bài cũ:
c Bài mới:
Bài này sẽ trình bày một số khái niệm mở đầu về điện (điện tích dương, điện tích âm, sự nhiễm điện của các vật)
và về định luật tương tác giữa hai điện tích
1
Trang 2Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
- Có những cách nào làm cho một
vật bị nhiễm điện ?
- Có những cách nào nhận biết
một vật đã bị nhiễm điện ?
- KL :Ngày nay người ta vẫn dựa
vào hiện tượng hút các vật nhẹ để
kiểm tra xem vật có bị nhiễm điện
hay không
- Điện tích điểm là gì ?
Điện tích điểm là một đt tập trung
tại một điểm (kn này chỉ mang
tính tương đối)
- Có mấy loại đt ?
- Tương tác giữa các loại đt với
nhau như thế nào ? - Các loại đt
tuơng tác với nhau có thể hút nhau
hoặc đẩy nhau , hai đt cùng dấu thì
đẩy nhau và trái dấu thì hút nhau
- Hs trả lời câu C1
_ GV giới thiệu sơ lược nhà bác
học Culông về cách làm TN để xđ
lực tương tác giữa hai đt cùng dấu
hoặc trái dấu Lực tương tác phụ
thuộc vào k/c giữa chúng
- Giải thích về phương và chiều
của hai đt cùng dấu và trái dấu ?
đồng thơì vẽ hình minh hoạ trong
hai trường hợp đó ?
- Y/c hs trả lời câu C2 ?
- Điện môi là gì ?
- Hằng số điện môi là gì ? ý nghĩa
vật lí của hằng số điện môi ?
- Các đt đặc trong môi trường điện
môi thì lực tác dụng của chúng sẽ
như thế nào ?
- Từ bảng giá trị của hằng số điện
môi hãy so sánh hằng số điện môi
của một số chất ?
- Có nhiều cách làm cho một vật bị nhiễm điện.Có thể nhiễm điện cho một vật bằng cách cọ xát
- khi cọ xát một thanh nhựa cho nó nóng lên nó có thể hút được những vật rất nhỏ nhẹ thì ta nói rằng vật đó đã bị nhiễm điện
- Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với k/c tới điểm mà ta đâng xét Hay đt điểm là đt tập trung tại một điểm
- Có hai loại đt là đt (-) và (+)
- Các loại đt tuơng tác với nhau có thể hút nhau hoặc đẩy nhau , hai đt cùng dấu thì đẩy nhau và trái dấu thì hút nhau.Đgl tương tác điện
- Đầu B và đầu M nhiễm điện cùng dấu vì chúng đẩy nhau
_ Các em tiếp nhận thông tin của
gv cung cấp
- Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đĩ
- Nếu tăng k/c của hai quả cầu lên
3 lần thì lực tương tác giữa chúng giảm đi 9 lần
- Điện môi là môi trường cách điện
- Nó cho biết khi đặc các đt trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ giảm đi so với khi đặc trong chân không
- Lực tác dụng của chúng sẽ giảm đi
- Hs dựa vào bảng trong SGK để
so sánh
I Sự nhiễm điện của các vật.Điện tích và tương tác điện.
1 Sự nhiễm điện của các vật
- Vật nhiễm điện là vật có khả năng hút vật khác hoặc phóng điện qua vật khác
- Có thể nhiễm điện bằng nhiều cách như : cọ xát,hưởng ứng,tiếp xúc với vật đx nhiễm điện
2 Điện tích Điện tích điểm
- Khi một vật mang điện tích (hay vật nhiễm điện) chứa điện tích hay là một đt,thì những đt này gây ra sự tương tác điện giữa các vật mang điện
3 Tương tác điện và hai loại điện tích
II Định luật Culông Hằng số điện môi.
1 Định luật:
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân khơng tỉ lệ thuận với tích các giá trị tuyệt đối của hai điện tích
đĩ và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng :
Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đĩ.
r là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2; k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào
2 Hằng số điện môi:
Điện môi là môi trường cách điện.Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho t/c điện của một chất cách điện
III Lực tương tác giữa các đt điểm đặc trong môi trường đồng tính.
Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện mơi đồng tính được xác định :
2
Trang 3Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
D Củng cố :
- Nắm được các khái niệm cơ bản về đt và định luật Culông , công thức của nó
- So sánh điểm giống nhau và khác nhau của định luật Culông và định luật vạn vật hấp dẫn
E Dặn dò :
- Trả lời các câu hỏi và bài tập trang 9,10 Đọc trước bài thuyết electron
§ 2 – Thuyết Eâlectron Định Luật Bảo Toàn Điện Tích
Tiết :2
A Mục tiêu :
a Về kiến thức :
- Hiểu được nội dung cơ bản của thuyết e
Trình bày sơ lược được cấu tạo của nguyên tử về phương điện
b Về kĩ năng :
- Vận dụng thuyết để giải thích sơ lược các hiện tượng nhiễm điện
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết thực tế vào bài học
B Chuẩn bị :
GV : Chuẩn bị một số TN đơn giản về nhiễm điện do cọ xát , do hưởng ứng
HS : Chuẩn bị một số dụng cụ học tập cơ bản
C Các bước lên lớp :
a Ổn định lớp :
b Kiểm tra bài cũ :
- Trình bày những cách nhiễm điện của các vật và nguyên nhân nào biết được một vật bị nhiễm điện ?
- Phát biểu định luật Culông và công thức của định luật ?
c Bài mới :Các hiện tượng điện xảy ra trong tự nhiên rất phong phú , đa dạng được các nhà bác học đặt
vấn đề cần tìm ra cơ sở để giải thích Thuyết e- cổ điển công nhận thuyết cấu tạo nguyên tử của Rơdelfo.Là
cơ sở đầu tiên giải thích được nhiều hiện tượng điện đơn giản
3
Trang 4Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
- Các chất được cấu tạo từ đâu ?
Hạt nhân cĩ cấu tạo gồm hai loại
hạt là nơtron khơng mang điện và
proton mang điện dương
- Hãy nêu tóm tắt nội dung thuyết
e- ?
- Nguyên nhân gây ra các hiện
tượng điện ?
- Sự cư trú hay di chuyển của các
e- tạo nên các hiện tượng điện và
t/c muôn màu muôn vẻ của tự
nhiên
- Giải thích sự tạo thành ion dương
và ion âm(lấy bớt 1 e- từ mô hình
cấu tạo ngtử,khi đó tổng đt ngtử
như thế nào ?Nếu thêm 1 e-
-Thế nào là vật dẫn điện ?cho ví
dụ ?y/c trả lời câu C2 ?
- Thế nào là chất cách điện ? cho
ví dụ ?
- Sự phân biệt này chỉ mang t/c
tương đối không có chất nào tuyệt
đối không có một ít điện tự do
- Khi nào xảy ra hiện tượng điện
do tiếp xúc ?y/c trả lời câu C4 ?
- Khi nào nào xảy ra hiện tượng
nhiễm điện do hưởng ứng ?y/c trả
lời câu C5 ?
- Thông báo nội dung định luật bảo
toàn đt đồng thời giải thích hệ cô
lập cho hs rõ
- Các chất được cấu tạo từ các pt.Các pt là do các ngtử cấu tạo thành
- Mỗi ngtử gồm một hạt nhân mang đt dương và các e chuyển động xung quanh hạt nhân
- Nguên tử có cấu tạo gồm một hạt mang điện dương ,nằm ở trung tâm và e mang điện âm chuyển động xung quanh Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron không mang điện còn prôtôn mang điện dương
- Hs theo dõi và tiếp nhận thông
- Sự hình thành ion dương ,ion âm,sự tương tác hai ion ,sự di chuyển của e- trong các vật dẫn
- Nắm được nguyên nhân gây ra các hiện tượng và t/c điện do trạng thái cư trú hay di chuyển của các
e-
- Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do Ví dụ như:các kim loại,các dung dịch axit bazơ và muối …
- Chất cách điện là chất không chứa các điện tích tự do.Ví dụ như :không khí khô,các chất dẻo ,thuỷ tinh …
- Nếu cho một vật chưa nhiễm t/x với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó Đó là sự nhiễm điện do t/x.
-Trong vâït dẫn có các e - tự do nên khi đặt vật dẫn trung hoà lại gần vật nhiễm điện khác thì có sự phân bố lại e - Làm một phần vật thừa e - nên nhiễm điện(-),phần còn lại thiếu e - nên nhiễm điện (+).
- Hs lắng nghe và tiếp nhận htông
tin
I Thuyết e -
1 Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố
2 Thuyết e - (thuyết điện tử ).
- Mỗi nguyên tử cĩ cấu tạo gồm hạt nhân mang điện tích dương và một số electron mang điện tích âm luơn chuyển động xung quanh hạt nhân
-Hạt nhân cĩ cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron khơng mang điện và proton mang điện dương
-Bình thường thì tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng khơng Ta nĩi nguyên tử trung hịa
về điện -Khi nguyên tử bị mất đi một số electron sẽ trở thành hạt mang điện dương gọi là ion dương Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nĩ là ion âm
II V ận dụng:
1 Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện.
Điện tích tự do là những hạt cĩ thể
đi được những quãng đường lớn hơn kích thướt phân tử rất nhiều.Kim loại cĩ nhiều electron tự do Các dung dịch muối, axit, bazơ cĩ nhiều ion tự do nên chúng là những chất dẫn điện
Thủy tinh, nước nguyên chất, khơng khí khơ cĩ ít điện tích tự do Chúng là những điện mơi
2 Sự nhiễm điện do tiếp xúc
3 Nhiễm điện do hưởng ứng
III Định luật bảo toàn điện tích
-Trong một hệ cô lập về điện tích thì tổng đại số của các điện tích dương và âm không đổi.
-Hệ vật cô lập về điện là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ
4
Trang 5Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
D Củng cố :
- Nắm được nội dung tóm tắt của SGK
- Nắm được nội dung của thuyết để giải thích một số hiện tượng trong thực tế
E Dặn dò :
- Làm các câu hỏi và bài tập trong SGK trang 12
- Làm thêm các bài tập tham khảo trong sách bài tập
- Đọc trước bài 3
- Nắm được khái niệm sơ lược về điện trường
- Phát biểu được đn về cường độ điện trường , viết được biểu thức của đn và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức Nêu được đặc điểm về phương chiều của véctơ điện trường ,phát biểu được đn đường sức của điện trường , các đặc điểm quan trọng của đường sức điện và nêu được đặc điểm của điện trường trong các vật dẫn và sự phân bố điện tích trong các vật dẫn đó
2 Về kĩ năng :
Vận dụng các công thức về điện trường và nguyên lí chồng chất điện trường để giải một số bài toán đơn giản về điện trưòng tĩnh
B Chuẩn bị:
GV: Hình vẽ các đường sức điện trường trên khổ giấy lớn
HS: Chuẩn bị một số dụng cụ học tập cơ bản
C Các bước lên lớp :
a Ổn định lớp :
b Kiểm tra bài cũ:
- Trình bày nội dung của thuyết e- ?
- Trình bày hiện tượnh nhiễm điện do hưởng ứng và giải thích hiện tượng đó bằng thuyết e- ?
- Phát biểu định luật bảo toàn điện tích ?
c Bài mới :
5
Trang 6Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
- GV gới thiệu TN hình 3.1 SGK
và nhấn mạnh môi trường truyền
tương tác điện
- Lực tương tác điện xảy ra ngay
cả ở trong chân không
- Từ đó GV hình thành khái
niệm điện trường
- Điện trường là gi ? Một vật cĩ
kích thướt rất nhỏ, mang điện tích
nhỏ, được dùng để phát hiện lực
điện tác dụng lên nĩ gọi là điện
tích thử T/C:Người ta dùng điện
tích thử để nhận biết điện trường.
- Nếu đặc một đt trong điện trường
thì có hiện tượng gì xảy ra ?
- Tính chất của điện trường là gì ?
- Vì sao các đt tương tác với nhau?
- Đại lượng đặc trưng cho sự mạnh
hay yếu của điện trường được gọi
là gì ?
- K/s điện trường bao bọc xung
quanh đt Q tại điểm A cách Q 1
đoạn r
- Viết biểu thức định luật Culông
về lực tương tác giữa Q và q ?
- Lực tương tác điện giữa hai điện
Q và q phụ thuộc vào những yếu
tố nào?
- F q Phụ thuộc vào yếu tố nào và
không phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Dùng F q đặc trưng cho đtr về
phương diện t/d lực .Đgl cđ
đtr.K/h:E
- Vì F là một đại lượng véctơ ⇒
E là một đại lượng gì ?
- GV hướng dẫn hs phân tích
mối liên hệ giữa E và F để dẫn
đến khái niệm về véctơ cđđtr và
các đặc trưng về phương chiều và
độ lớn
• Đơn vị cường độ điện trường là
V/m
- Y/c hs trả lời câu C1
- Hãy xđ phương chiều độ lớn và
vẽ hình trong T/H đt điểm q > 0
- Qua giới thiệu của GV , đã chỉ
ra sự tương tác giữa hai đt phải thông qua một môi trường đặc biệt chứ không phải không khí hay môi trường đặc các đt
- Hs tiếp nhận thông tin và mghi nhận kn điện trường
- Điện trường chính là mội trường vật chất đặc biệt nào đó
- Đọc đn và nêu t/c của điện trường
- Thì nĩ có lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong nĩ.
- Hs thảo luận và trả lời
- Các đt tương tác với nhau vì đt này nằm trong điện trường của đt kia
- Đại lượng đặc trưng cho sự mạnh hay yếu của điện trường đgl cường độ điện trường
- Hs tiếp thu và ghi nhận
-Vì F là một đại lượng véctơ nên
E cũng là một đại lượng véctơ
-Thông qua p/t của GV hs sẽ viết
đc biểu thức sau
Nếu q > 0 thì cùng chiều với
Nếu q < 0 thì ngược chiều với
- xđ Phương ,chiều ,độ lớn
- Trả lời câu C1
- Điểm đặt tại A, phương
I Điện trường
1 Môi trường truyền tương tác điện
2 Khái niệm điện trường
Điện trường là mơi trường (dạng vật chất) truyền tương tác điện Điện trường bao quanh điện tích, do điện tích sinh ra và gắn liền với điện tích
3 Tính chất cơ bản của điện trường
Tính chất cơ bản của điện trường là
nĩ tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nĩ
II Cường độ điện trường
1.Khái niệm cường độ điện trường
Đại lượng đặc trưng cho sự mạnh hay yếu của điện trường tại một điểm đgl cường độ điện trường
2.Định nghĩa cường độ điện trường a.Định nghĩa
CĐĐT tại một điểm là một đại lượng
VL đặc trưng cho đtr về phương diện tác dụng lực,đc đo bằng thương số của lực điện t/d lên 1 đt thử đặt tại điểm đó và độ lớn của đt thử đó
b.Công thức : E = F q 3.vect ơ cường độ điện trường
4 Cường độ điện trường của một
điện tích điểm q gây bởi đt Q tại A cách Q 1 đoạn r là một véctơ
Q k q
F E
ε
=
=
Độ lớn của cđ điện trường E không
phụ thuộc vào độ lớn của đt thử q
5 Nguyên lí chồng chất điện trường.
6
Trang 7Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
D Củng cố :
- Các kiến thức trọng được tóm tắt ở trang 20
- Nhắc lại từng khái niệm,định nghĩa (đtrường,cđ đ tr,đường sức đtr….)
- Biểu thức cường độ điện trường tại một điểm do một điện tích điểm Q gây ra
- Nêu các tính chất đặc trưng của điện trường
E Bài tập về nhà:
Bài tập SGK từ 1 → 13 trang 20,21 và đọc trước bài 4
§ 4 – CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG
GV: Vẽ hình trên giấy khổ lớn hình 4.1,4.2 SGK
HS: Chuẩn bị đồ dùng học tập
C Các bước lên lớp :
a Ổn định lớp:
b Kiểm tra bài cũ:
Điện trường là gì ?Cường điện trường là gì ?Biểu thức tính cường độ điện trường của một điện tích điểm ? Các đặc điểm của đường sức điện trường ?điện trường đều là gì ?
c Bài mới :
Tương tác tĩnh điện có nhiều điểm tương đồng với tương tác hấp dẫn Ta sẽ thấy ngay cả công của lực điện và thế năng của đt trong đtr cũng có những điểm tương tự như công của trọng lực và thế năng của một vật trong trọng trường Nhắc lại biểu thức tính công của một vật và biểu thức tính công của trọng lực ?
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV vẽ hình 4.1 y/c hs xem hình
>vẽ để xđ lực điện trường t/d lên
đt q và nêu đặc điểm của lực này ?
- Trong T/H đtr đều thì lực điện t/d
lên đt có đặc điểm gì ?
- Gọi hs nhắc lại biểu thức tính
công của một lực từ đó để xđ biểu
thức tính công của lực điện trong
đtr với các T/H sau :
+ Đt di chuyển theo đường thẳng
MN ?
- HS định hướng theo sự hướng dẫn của gv Khi q > 0 đặc trong một đtr đều thì lực điện là: F =q E
- Độ lớn : F = q.E , phương ,chiều là phương chiều của E Chú ý đặc điểm phương chiều
- Ta có : A = F.S.cosα
- Ta có : A = mgh
- Công của lực điện trong sự di chuyển của đt trong trọng đều + Cách xác định công
Công dương ,công âm
I Công của lực điện
1.Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một đt đặt trong điện trường đều.
Ta có : F =q E Lực F là không đổi có phương song song voái các đường sức điện có chiều hướng từ bản dương sang bản âm
Độ lớn : F = q.E
2 Công của lực điện trong điện trường đều (hình vẽ).
Công của lực điện trong sự di chuyển của đt trong đtr đều từ M
7
Trang 8Nêu các t/h đặc biệt : khi α > 900
- Y/c hs trả lời câu C1
- y/c hs làm câu C2
Công của lực đtr là một đặc tính
chung của đtr tĩnh vì vậy lực điện
là một lực thế
- Gv trình bày khái niệm thế năng
của một đt trong đtr
- Thế năng của một đt q đặt tại M
trong đtr đều nó chính là gì ?
- Ta có : A = qEd = WM trong đó d
là k/c từ M đến bản âm WM là thế
năng của đt q tại M
- Thế năng của một đt q đặt tai M
trong đtr bất kì do nhiều đt gây
ra.Công làm dịch chuyển q từ M
đến ra xa vô cùng thì bằng thế
năng tại điểm đó(M)
- Từ biểu thức tính công phân tích
sự phụ thuộc của thế năng vào đt q
?
- Công htứic mối liên hệ giữa A
,v,w ?
- Từ đlbt và chuyển hoá NL ta có
thể tính công của lực điện và độ
giảm thế năng của đttrong đtr
- Y/c hs trả lời câu C3 ?
+ Phân tích đường gấp khúc chia làm hai đoạn,xác định công trên từng đoạn ,sau đó tính công trên cả đoạn đường
+ Phân tích công trên đoạn đường công bất kì ( cung = đoạn thẳng)
- Lực điện t/d lên q có hướng của đtr ( từ bản cực dương sang cực âm) và có độ lớn không đổi :F = q.E không đổi.Ta có A = F.S.cosα
⇒A = qEd
- Vì Q nằm ở tâm của vòng tròn nên các đường sức điện của Q luôn vuông góc với đường đi MN do đó công của lực điện bằng không
- Lắng nghe GV trình bày khái niệm về thế năng
- Thế năng của một đt q đặt tại M trong đtr đều nó chính là công của lực đtr sinh ra khi đt di chuyển từ
vị trí này đến vị trí khác A = qEd
- Hs tiếp thu và ghi nhận
Thế năng của đt thử q trong đtr của
đt điểm Q không thay đổi khi q di chuyển dọc theo cung MN Khi một đt q di chuyển từ một điểm M đến N trong một đtr thì công mà lực điện t/d lên đt đó sinh ra sẽ bằng độ giảm của thế năng
đến N là A MN = qEd, không phụ
thuộc hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi
3.Công của lực điện trườngtrong sự
di chuyển của đt trong đtr bất kì.
Công của lực điện trong sự di chuyển của đt q từ M đến N trong một đtr bất kì cũng không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí vị trí điểm đầu và điểm cuối
II Thế năng của một đt trong đtr.
1.Khái niệm về thế năng của một đt trong đtr.
- Thế năng của một đt q trong đtr đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện khi đặc đt q mà ta đang xét đến trong đtr
- Công làm dich chuyển đt q từ M đến vô cùng sẽ bằng thế năng tại
3 Công của lực điện và độ giảm thế năng của đt trong đtr.
Khi đt q di chuyển từ M đến N trong một đtr thì công của lực điện t/d lên đt đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của đt q trong đtr
A MN =w M −w N
Trang 9Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
D Củng cố :
- Nêu lại các đặc điểm công của lực điện ghi nhớ phần tóm tắt trong SGK
- Tình bày lại ccông thức tính thế năng của tĩnh điện của một đt
- Công thức mối liên hệ giữa thế năng tĩnh điện và công của lực điện
E Dặn dò :
- Trả lời các câu hỏi 1 đến 3 trang 25 SGK
- Làm các bài tập 4,5,6,7,8 SGK/25
- Đọc trước bài hiệu điện thế
§ 5 – ĐIỆN THẾ – HIỆU ĐIỆN THẾ
GV : Chuẩn bị một số dụng cụ thí nghiệm minh hoạ
HS : Chuẩn bị một số đồ dùng học tập đơn giản
C.Các bước lên lớp :
a.Ổn định lớp:
b.Kiểm tra bài cũ :
- Viết công thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của đt trong một điện trường đều ?
- Nêu đặc điểm của công của lực điện tác dụng lên đt thử q khi q di chuển trong đtr?
c.Bài mới:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- Y/c hs nhắc lại công thức thế
năng của tĩnh điện ?
- Người ta dùng A q M∞ để đặc
trung cho đtr về mặt dự trữ NL Ta
gọi A q M∞ là điện thế của đtr tại
M
_ Chú thích các đại lượng trong
công thức ?
- Ta có : vM = w q M = A q M∞ đại lượng này không phụ thuộc vào độ lớn của đt mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của M
- v∞ = 0, vM : Là điện thế tại điểm
M không phụ thuộc vào đt q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí M , A M∞công của lực đtr khi đt di chuển từ M
I.Điện thế :
1.Định nghĩa
Điện thế tại một điểm M trong đtr đặc trưng cho đtr về mặt dự trữ NL được đo bằng thương số giữa công của lực điện t/d lên 1 đt q và đt đó
di chuyển từ M đến vô cực với độ lớn đt đó
2 Công thức :
9
Trang 10- Điện thế là một đại lượng có
hướng hay vô hướng ,khi nào thì
điện thế âm và khi nào thì điện
thế dương ?
- GV hưóng dẫn hs hình thành
định nghĩa HĐT dựa vào công
thức công của lực đtr trong sự di
chuyển 1 đt từ M đến N ?
- Các em hãy chú thích các đại
lượng trong ccông thức ?
- Y/c hs trả lời câu C1 ?
- Hướng dẫn hs xây dựng mối liên
hệ giữa E và U ?
∞
→
- Điện thế là một đại lượng vô hướng( hay là một đại lượng đại số ).Vì q > 0 nên ta có : nếu A M∞
q q
A q
- Ta biết rằng đường sức của đtr do
đt q < 0 gây ra luôn hướng về phía
đt q Với đt q > 0 Khi di chuyển từ
M bất kì trong đtr ra xa vô cùng thì công A M∞ là công âm nên điện thế tại M cũng âm
_ HS tự trả lời
- Ta có : AMN = qEd AMN = UMN.q
d E U qEd q
U MN = ⇔ =
⇒
vM = A q M∞ (v)
3.Đặc điểm của điện thế
- Điện thế là một đại lượng đại số
- Trong công thức vM = A q M∞xét trường hợp q > 0
2 Mối liên hệ giữa HĐT và CĐĐT
Ta có : U = E.d ⇒E=U d Công thức này vẫn đúng cho T/H đtr không điều
C Củng cố :
- Nhắc lại khái niệm về điện thế ,HĐT và các biểu thức của nó
- Xác định mối liên hệ giữa E và U
D Dặn dò :
- Trả lời các câu hỏi 1,2,3,4/28 SGK
- Làm bài tập 5,6,7,8,9 /29SGK
§ 6 – TỤ ĐIỆN
tiết :
A Mục tiêu :
Trang 11Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
1 Về kiến thức :
Nắm được khái niệm tụ điện là gì ?nhận biết một số tụ điện trong thực tế
- Phát biểu được định nghĩa điện dung của tụ điện và viết được công thức điện dung của tụ điện phẳng
- Viết được công thức tính được năng lượng đtr trong tụ điện và nêu được dặc điểm về mật độ năng lượng đtrtrong tụ điện
2 Về kĩ năng :
Vận dụng công thức để giải được một số bài toán đơn giản về tụ điện
B Chuẩn bị :
- GV : Một tụ điện đã bóc ra và một loại tụ điện khác trong thực tế
- HS : Chuẩn bị đồ dùng học tập thông thường
C Các bước lên lớp :
a Ổn định lớp :
b Kiểm tra bài cũ :
- Điện thế tại một điểm trong điện trường là ?nó được xđ như thế nào ?
- HĐT giữa hai điểm trong đtr là gì ?
- Viết hệ thức liên hệ giữa E và U ?
c Bài mới :
11
Trang 12Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
_ GV giới thiệu sơ lược về tụ điện
+ Cho hs quan sát một tụ điện giấy
đã bị bóc ra
+ Xem các loại tụ điện mẫu
- Tụ điện dùng để làm gì ?
- Kí hiệu của tụ điện :
- Làm thế nào để tích điện cho tụ
điện ?
- Cơ chế của sự tích điện của tụ
dựa trên hiện tượng nhiễm điện do
hưởng ứng
- Y/c hs trả lời câu C1
- Nếu dùng một HĐT nhất định để
tích điện cho các tụ khác nhau thì
chúng tích được những đt khác
nhau
- Đt tụ điện tích được tỉ lệ với HĐT
giữa hai bản
→ ? Nếu giá tri Q/U
càng lớn và Q/U càng nhỏ thì khả
năng tích điện của tụ điện đó như
thế nào ?đại lượng này đgi điện
dung của tụ
- Giới thiệu cho hs biết một số loại
trong kĩ thuật,các tụ này được đặt
tên theo cấu tạo ( dựa vào lớp điện
môi giữa hai bản tụ).Tụ không
khí ,tụ giấy ,tụ mica, tụ xoay …
- Điện dung của tụ điện phụ thuộc
vào các yếu tố nào
- Năng lượng của tụ điện tích điện
là dạng năng lượng gì ?
- Một tụ điện tích điện sẽ có dự trữ
năng lượng hay không ?và sao có
khả năng sinh công ?
- Hs tiếp thu và ghi nhận
- Rút ra nhận xét chung về tụ điện thông qua các tụ điện mẫu mà GV cho xem
- Tụ điện dùng để chứa đt
- Để tích điện cho tụ điện ,người ta nói hai bản của tụ với hai điện cực của nguồn Bản nói với cực dương sẽ tích điện dương,bản nói với cực âm sẽ tích điện âm.vì hai bản rất gần nhau ,nên do hưởng ứng tương hổ ,đt của 2 bản bao giừ cũng có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu Người ta gọi đt của bản dương là đt của tụ
- Sau khi khi tích điện ,nếu nối hai bản bằng 1 dây dẫn thì các đt sẽ phóng qua dây dẫn.Thực chất là các e truyền từ bản âm sang bản dương làm ch các bản tụ trở về trạng thái trung hoà
- Khả năng tích điện của mỗi tụ điện ở một HĐT nhất định là khác nhau
- Khả năng tích điện của tụ điện càng lớn và khả năng tích điện của tụ điện càng nhỏ
- Hs lĩnh hội kiến thức mà gv đã cung cấp kết hợp với đọc SGK từ đó hình thành khái niệm về các loại tụ điện
- Hình dạng ,kích thước
- Vị trí tương đối của hai bản
- Bản chất điện moi của hai bản
- Năng lượng dự trữ trong tụ điện chính là năng lượng của đtr trong tụ điện
I Tụ điện
1 Định nghĩa:
Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng khơng tiếp xúc với nhau Mỗi vật dẫn đĩ gọi
là một bản tụ điện.
b.Tụ điện phẳng
- Hai bản tụ điện phẳng là hai tấm
kim loại cĩ kích thước lớn đặt đối diện và song song với nhau
- Hai bản tụ điện tích điện trái dấu
và cĩ trị số tuyệt đối bằng nhau
- Trị số điện tích trên mỗi bản của
tụ điện khi tích điện gọi là điện tích của tụ điện.
2 C ách tích điện cho tụ điện
Để tích điện cho tụ điện ,người
ta nói hai bản của tụ với hai điện cực của nguồn Bản nói với cực dương sẽ tích điện dương,bản nói với cực âm sẽ tích điện âm
II Điện dung của tụ điện :(C)
1.Định nghĩa:
Điện dung của tụ điện là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số giữa đt của tụ điện và HĐT giữa hai bản của tụ điện
3.C ác loại tụ điện
- Người ta thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện: tụ không khí,tụ giấy ,tụ mica,tụ sứ ,tụ gốm…
4.Điện dung của tụ điện phẳng
Điện dung của tụ điện phẳng được tính theo cơng thức sau :
Với :
- S là phần diện tích đối diện của hai bản (S =πR2là dt hình trụ)
- d là khoảng cách giữa hai bản
- là hằng số điện mơi của chất điện mơi đổ đầy giữa hai bản
12
Trang 13Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
D Củng cố :
- Định nghĩa điện dung của tụ điện ,viết công thức tính điện dung của tụ điện phẳng
- Nhấn mạnh vấn đề năng lượng của đtr và các biểu thức để hs vận dụng
E Dặn dò :
- Học thuộc phần tóm tắt cuối bài
- Giái các bài tập và câu hỏi của trang 33 SGK
BÀI TẬP CHƯƠNG I
I Mục tiêu :
1 Về kiến thức
Hs cần nắm được những khái niệm cơ bản trong các phần đã học:Điện trường ,cường độ điện trường,nguyên
lí chồng chất điện đtr,điện thế,HĐT tại một điểm trong đtr đều và trong đtr của đt điểm Công của lực đtr,thế năng tĩnh của đtr đều và đtr của đt điểm Tụ điện và bộ tụ điện
2.Về kĩ năng
- Vận dụng các công thức để giải bài tập
- Giải thích một số hiện tượng trong thực tế
II.Chuẩn bị :
1 Giáo viên:
- Tóm tắt lí thuyết từ bài 1 đến bài 6
- Một số bài tập vận dụng
2 Học sinh
- Lý thuyết từ bài một đến bài 6
- Máy tính cá nhân
III Tiến trình hoạt động dạy học.
Hoạt động của
GV
Hoạt động của HS Nội dung
- Gọi hs nhắc lại
công thức đ/l
Culông
- Gọi 1 hs lên
bảng làm bài tập
- Gọi hs nhắc lại
công thức tính
cường độ điện
trường tại một
điểm
- Gọi 1 hs lên
bảng làm bài tập
và cả lớp cùng
làm BT
- 1.22
r
q q k
F =Độ lớn của mỗi đt điểm là :
k
F r q
10.9
9
3 2
10.410.9
8 9
r
q k E
2 2
r d
q k E
+
−
= Điều kiện để E M = 0 là hai vectơ
13
Trang 14bảng làm bài tập
và cả lớp cùng
- Điện trường bên
trong giữa hai bản
- Hs nhắc lại định
lí
- A = q.E.d
- 1 Hs lên bảng làm bài tập
- A = wđ2 – wđ1
- 1 Hs lên bảng làm bài tập
- Đtr giữa hai bản
kl là đtr đều Nên nó có giá trị như nhau
- E = U d
d E
1
r d
q k d
q k
2
1
10.4
10.1610
8 9
2
2
10.3
10.910
Vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại C: E=E1 +E2
Vì F1 và F2 vuông góc với nhau và có độ lớn bằng nhau nên:
- Gọi U là HĐT giữa hai bản kl và d là k/c giữa hai bản kl
- Gọi U1 là HĐT giữa điểm M với bản âm và d1 là k/c giữa điểm M với bản âm
d d1 1 120
6,0.1
d
d U
= 72 v + -M -
Trang 15Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
và công thức đt
của tụ điện
- Gọi hs lên bảng
làm bài và cả lớp
a/ Điện tích của tụ điện là : q = C.u = 20.10-6.60 = 1,2.10-3.C
b/ Công của đtr do tụ sinh ra khi phóng đt từ bản âm sang bản
10.2,110.20.2
10.2,12
q
v ⇒ ∆A' =U' = ∆q= U’.0,001.q = 30.0,001.1,2.10.-3 = 36.10-6 J
Chương II- Dòng Điện Không Đổi
Bài 7 - DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN
- Phát biểu được định nghĩa suất điện động của nguồn điện và viết được hệ thức của địng nghĩa này
- Hs phải mô tả được pin và ắc quy chì
- GV : Một số pin khô đã bóc võ để hs quan sát cấu tạo bên trong của nó
Một cái ắc quy dùng cho xe máy còn mới
- Hs :Chuẩn bị đồ dùng học tập cần thiết
C Các bước lên lớp :
a Ổn định lớp :
b Kiểm tra bài cũ :
- Tụ điện là gì ? tụ điện phẳng có cấu tạo như thế nào ?
- Làm thế nào để tích điện cho tụ điện ? người ta gọi đt của tụ điện là đt của bản nào ?
- Điện dung của tụ điện là gì ?năng lượng của một tụ đt là dạng năng lưọng nào ?
c Bài mới :
-Theo các em dòng điện là gì ? - Các em có thể đưa ra một vài I Dòng điện và tác dụng của
15
Trang 16- GV gơi ý để HS phân biệt “hạt
mang điện” và “hạt tải điện”
- Theo các em chiều dòng điện
được quy ước như thế nào ?
- Dòng điện có tác dụng như thế
nào ?
- Dựa vào hv 7.1 SGK để hướng
dẫn hs tìm mối quan hệ I q t
∆
∆
=
- Dòng điện tức thời là gì ?
- Y/c hs phát biểu định nghĩa và
viết biểu thức cđ dòng điện ?
- Trong hệ SI, cường độ dịng
điện cĩ đơn vị là Ampe, Ký hiệu A.
Ngồi ra, ta cịn cĩ các đơn vị :
1 miliampe (mA) = 10-3 ampe
1 microampe (µA) = 10-6
ampe
- Y/c hs trả lời câu C1,2,3,4 ?
- Y/c hs nhớ lại kiến thức ở THC S
để trả lời câu hỏi C5,6 ?
- Y/c hs dựa vào hv 7.2,7.3 SGK
để phân tích nguyên nhân bóng
đèn cháy sáng và kết luận về sự
tồng tại HĐT giữa hai cực của
nguồn điện ?
Khi ta nối hai cực của nguồn bằng
một vật dẫn, tạo thành mạch kín, thì
trong mạch có dòng điện
Các hạt tải điện dương từ cực dương
của nguồn điện (có điện thế cao) chạy
qua vật dẫn đến cực âm (có điện thế
thấp) bên trong nguồn điện, các hạt
định nghĩa dòng điện khác nhau
mà các em đã học ở lớp dưới
- HS phân biệt “hạt mang điện” và
“hạt tải điện”
- Chiều quy ước của dịng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương
- Tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ.
Tùy theo môi trường mà dòng điện còn có thể có tác dụng nhiệt là tác dụng hóa học Các tác dụng này dẫn đến tác dụng sinh lí và các tác dụng khác.
- Hs tiếp thu sự hướng dẫn của GV
- Thiết lập công thức cường độ dòng điện
I
t
q s
C q s
) ( )
(
- Hs phát biểu định nghĩa Cường độ dịng điện là đại lượng được đo bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian nhỏ t và khoảng thời gian đĩ
- HS tiếp thu và trả lời các câu hỏi của Gv Phải có HĐT và vật đó phải là vật dẫn
-1/Khi bật công tắt bóng đèn pin
sẽ sáng Pin ,các dây nối bóng đèn và công tắt tạo thành một mạch điện kín trong đó có dòng điện không đổi chạy qua
- 3/Ta có : I = q/t = 1,5/2 = 0,75 A
- 4/ Ta có : I = q/t = n.e/t ⇒ n=
I.t/e = 1/1,6.10-19 = 6,25.1018C
-5/Các vật cho dòng điện chạy
qua gọi là vật dẫn.Trong các vật dẫn điện các hạt mang điện có thể chuyển động tự do
-6/Để có dòng điện chạy qua thì
hai đầu đoạn mạch hoặc giữa hai đầu bóng đèn phải có 1 HĐT
-7/Là pin ,ắcquy,các máy phát
dòng điện
1 Dòng điện :
Dịng điện là dịng các điện tích dịch chuyển cĩ hướng.
Electron, ion dương, ion âm được
gọi là các hạt tải điện.
2 Chiều của dòng điện
- Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương
- Như vậy, trong dây dẫn kim
loại, chiều dòng điện ngược với chiều dịch chuyển của các êlectron tự do.
II Cường độ dòng điện và dòng
điện không đổi
1 Cường độ dòng điện
Để đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện một cách định lượng người ta đưa vào đại lượng gọi là cường độ dòng điện Được đo bằng thương số của điện lượng ∆ q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian nhỏ ∆ t và khoản thời gian đó
t
q I
∆
∆
2.Dòng điện không đổi
Dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi Đối với dòng điện không đổi, công thức trên trở thành
1.Điều kiện để có dòng điện
Đk để có dòng điện là phải có một HĐT đặt vào hai đầu vật dẫn điện
2.Nguồn điện
Nguồn điện là thiết bị để tạo ra hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch
Trang 17Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
tải điện dương lại chuyển động từ nơi
có điện thế thấp (ở cực âm) đến nơi có
điện thế cao (ở cực dương).
Chuyển động này ngược với chiều của
lực điện trường giữa hai cực (hướng từ
cực dương đến cực âm) Do đó, bên
trong nguồn điện phải có một lực Fl
tác dụng lên các điện tích dương, buộc
chúng phải chuyển động theo chiều đã
nói (hình 25.2) lực này không phải là
lực tĩnh điện, gọi là lực lạ :
- Để đặc trưng cho khả năng sinh
công của dòng điện người ta đưa vào
đại lượng gọi là suất điện động của
nguồn điện, kí hiệu là ø ξ
- Pin điện hoá có cấu tạo đơn giản
như thế nào ?
- Hai cực của pin điện hoá được ngâm
trong điện phân là dung dịch nào ?
- Trong pin điện hoá có sự di chuyển
từ năng lượng nào sau đây thành điện
năng ?
- Tại sao nói ắc quy là một pin điện
hoá ?Aéc quy hoạt độnh như thế nào
để có thể được sử dụng nhiều lần ?
điện …
-8/Trong mạch điện ,nguồn điện
là bộ phận tạo ra dòng điện trong mạch
- Pin điện hoá có hai cực là hai vật dẫn khác nhau
- Là dung dịch muối ,axit ,bazơ
- Trong các pin điện hoá có sự chuyển hoá từ hoá năng thành điện năng
- Sở dĩ có thể nói ắc quy là một pin điện hoá là vì về nguyên tắc cấu tạo ,ắc quy cũng có hai cực có bản chất hoá học khác nhau được ngâm trong chất điện phân
Aéc quy là một nguồn điện hoá học dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch Nó tích luỹ năng lượng dưới dạng hoá năng (lúc nạp) ,để rồi giải pháng NL ấy dưới dạng điện năng (lúc phat điện ) Chính vì thế có sử dụng ắc quy nhiều lần bằng cách nạp điện cho nó mỗi khi hất điện
IV Suất điện động của nguồn điện
1 Công của nguồn điện
Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các đt qua nguồn điện đgl công của nguồn điện
2 Suất điện động của nguồn điện
a Định nghĩa :
Suất điện động của dòng điện là đại lượng đo bằng thương số công A của lực lạ làm dịch chuyển điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương và độ lớn điện tích
V.Pin và ắc quy
1.Pin điện hoá
- Pin điện hố cĩ cấu tạo gồm hai kim loại khác nhau được ngâm trong dung dịch điện phân
- Pin vôn ta,pin sê(Leclanché)
Lơ-clan-2 Aéc quy
Ta có các loại ắc quy thông dụng như : ắc quy chì ,ắc quy kiềm
D Củng cố :
- Nhắc lại các kiến thứửtọng tâm trong bài
- Hiểu và biết cách sử dụng các nội dung tóm tắt ở SGK Vận dụng làm các bài tập trắc nghiệm
E Dặn dò :
- Trả lời các câu hỏi định tính từ 1 đến 5 trang 44 SGK
- Làm bài tập từ 6 đến 15 trang 45 SGK
17
Trang 18Bài 8 - ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN
A Mục tiêu : ………o0o……… tiết :
1.Về kiến thức :
- Nhận biết công của lực điện là do công của lực nào thực hiện
- Chỉ ra được mối liên hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện và công của dòng điện trong mạch kín
2 Về kĩ năng
Áp dụng các kiến thức lí thuyết để tính công và công suất của dòng điện theo các đại lượng liên quan
B.Chuẩn bị :
- GV : Chuẩn bị các câu hỏi ôn tập và một số điện trở mẫu cho hs xem
- HS : Chuẩn bị một số đồ dùng học tập cần thiết
C Các bước lên lớp
a Ổn định lớp
b Kiểm tra bài cũ
- Bằng những cách nào để biết có dòng điện chạy qua vật dẫn ?
- Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức nào ?
- Bằng cách nào mà các nguồn điện duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện và do đó duy trì HĐT giữa hai cực của nó ?
c Bài mới
Bên trong nguồn điện, cĩ một dạng năng lượng nào đĩ (hĩa năng, cơ năng, nội năng …) được chuyển hĩa thành điện năng Ở bên ngồi nguồn điện (và cả ở bên trong nguồn điện), điện năng này lại chuyển hĩa thành năng lượng tương dương thuộc các dạng khác như nội năng, hĩa năng, cơ năng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV cần nhấn mạnh “đoạn
mạch” ở đây được hiểu là đoạn
mạch têu thụ điện năng (tức là
đoạn mạch bên ngoài nguồn điện,
ở đoạn mạch này có thể có điện
trở thuần, dụng cụ tiêu thụ điện)
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch ở đây không nhất thiết là
hiệu điện thế được tính dựa vào
định luật Ôm
GV : Tại sao vật dẫn nóng lên, đã
có sự chuyển hóa năng lượng
nào ?
- Khi giữa hai đầu đoạn mach có 1
HĐT thì ta được điều gì ?
- Hs tiếp thu và ghi nhận
- Đã có sự chuyển hóa năng lượng
từ điện năng sang nhiệt năng
- Khi giữa hai đầu đoạn mach có 1 HĐT thì dưới tác dụng của lực đtr các đt tích chuyển động tự do trong mạch và tạo thành dòng điện ,sau khoảng tg t công của lực điện trường làm di chuyển điện lượng q
I.Điện năng tiêu thụ và công suất điện
1.Điện năng tiêu thụ của công suất điện.
Ta có : A = q.U = U.It
Vậy công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch bằng tích của HĐT giữa hai đầu đoạn mạch vơi cường độ dòng điện và tg dòng điện chạy qua
Trang 19Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
- Y/c hs trả lời câu C1 , C2 ?
- Y/c hs trả lời câu C3 ?
- 1t((s s))→→?A(J)
- Y/c hs trả lời câu C4
- Một bóng đèn có ghi trị số 220 V
– 100 W ,mỗi ngày thấp trung
bình 4 giờ Tính điện năng tiêu thụ
trong một tháng (30 ngày ) Biết
rằng HĐT nơi dòng điện là 220 V
- Tại sao vật dẫn nóng lên, đã có
sự chuyển hóa năng lượng nào ?
- Ta có : A = Q tức là công thì
bằng số đo nhiệt lượng toả ra trên
đoạn mạch mà A = U.I.t Mk : u = ?
theo đ/l ohm ? => Q = ?
- Khi vận dụng, công thức định
luật Jun – Len-xơ thường được viết
dưới một trong hai dạng :
Q = RI2t và Q =
R
U2t
- Có hai loại dụng cụ tiêu thụ điện là
dụng cụ tỏa nhiệt và máy thụ điện
Máy thu điện là dụng cụ mà phần lớn
điện năng chuyển hóa thành năng
lượng khác, không phải nhiệt.Nêu ví
dụ ?
- Y/c trả lời câu C5
- Y/c hs nhắc lại định luật bảo toàn
và chuyển hoá năng lượng
- Nếu trong khoảng thời gian t điện
lượng q chuyển qua mọt vùng mạch
kín thì công của nguồn điện sản ra
trong tg đó là : A ng = ε q , q
chuyển qua tiết diện bất kỳ của
dây trong tg t là q = I.t =>
- Để đo điện năng tiêu thụ người ta dùng công tơ điện
Mỗi số đo của công tơ điện là 1khw = 3600.000 J
- P = A t = u I
t
It U
=
- Hs trả lời
- Vì bóng đèn được dùng ở HĐT định mức nên công suất tiêu thụ của bóng đèn : P = 100 W Điện năng tiêu thụ trong một tháng = công của dòng điện A = P.t = 0,1 kW(4.30)h = 12 kWh
- Đã có sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang nhiệt năng
- U = I.R
- Q = I.R.I.t => Q = I2.R.t = t
R
U2
- Hs chú ý và ghi nhận
- Trong dụng cụ tỏa nhiệt (đèn điện, bếp điện, bàn là…), toàn bộ điện năng cung cấp cho dụng cụ chuyển hóa thành nhiệt.
-C5:
R
U I R I U t
t I U t
Q
Vì U = I.R va I2 = U2/R2
- Hs tiếp thu và ghi nhận (VH)
2 Công suất tiêu thụ:
U giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện I trong đoạn mạch.
II Công suất toả nhiệt của của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
1.Định luật Jun-Len –xơ
Công thức công biểu thị dưới dạng nhiệt lượng :
A = Q = UIt = RI 2 t
“ Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật”
UtRIUItA
AP
1 công của nguồn điện
Điện năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện
Ta có : A ng = ε q= ε I.t (J)
19
Trang 20- Y/c Hs nhắc lại công thức tính
suất điện động của nguồn điện ?
- Y/c Hs nhắc lại công thức tính
công suất tiêu thụ điện năng ?
2 Công suất của nguong điện
Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng tiêu thụ của toàn mạch
_ Hiểu các nội dung tóm tắt ở SGK
- Vận dụng trả lời các câu hỏi trắc nghiệm
E Dặn dò ;
- Trả lời các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm SGK trang 49
- Làm các bài tập 7,8,9 SGK trang 49 và đọc trước bài định luật Ohm cho toàn mạch.
Bài 9 – ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
……… o0o……… Tiết :
A Mục tiêu
1 Về kiến thức
- Phát biểu và viết được biểu thức định luật ohm cho toàn mạch
- Hiểu được độ giảm thế là gì và nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện thế mạch ngoài và mạch trong
- Hiểu được hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được tác dụng và tác hại của hiện tượng này
- Chỉ rỏ sự phù hợp giữa định luật ohm và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng
2 Về kĩ năng
- Áp dụng định luật ohm để giải một số bài tập đơn giản
- Vận dụng kiến thức để tính được các đại lượng có liên quan
II.Chu ẩ n b ị
1 Gv :Chuẩn bị sơ đồ mạch điện như TN trong SGK
2 Hs : Chuẩn bị đồ dùng học tập cần thiết
III.Các bước lên lớp
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ :
- Viết công thức điện năng tiêu thụ của đoạn mạch ?
- Viết công thức tính công suất điện ?
- Phát biểu định luật Jun – Len xơ và công thức tính công của nguòn điện , công suất của nguồn điện ?
3 Bài mới
- Gọi hs nhắc lại công thức tính
công của nguồn điện ? - Trong khoảng thời gian t nguồn
điện đã thực hiện 1 công
1 Định luật ohm cho toàn mạch (mạch kín) HV SGK
- Trong khoảng thời gian t
Trang 21Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
- Gọi hs nhắc lại công thức và
định luật Jun – Len xơ ?
- Gọi hs nhắc lại ĐLBTNL ?
+ -
ε r
I R
.A B
- Tìm mối liên hệ giữa sđ đ ,ε
,I,(R + r) điện trở toàn mạch dựa
vào các đk trên ?
- Tính cđ d đ cho toàn mạch ?
- Phát biểu định luật ?
- Y/c hs trả lời câu câu C1,2,3
- Cường dòng điện nhất khi
nào ?
Cđ d đ qua mạch lớn nhất khi
điện trở của mạch ngoài không
- <= > εIt = RI2t + rI2t =>ε = RI + rI = I(R+r)
1/ Để cđ d đ I = 0 và tương ứng U = U0 thì khoá k phải ngắt làm cho đoạn mạch bị hở Khi mạch điện
bị hở số chỉ của vôn kế cho biết sđ
đ của nguồn điện tức là U0 = ε
2/ HĐT U giữa hai cực của nguồn điện
bằng sđ đ ε của nó khi I = 0
1 4
5 , 1
= + +
=
r R
- 4 / Khi có hiện tượng đoản mạch xảy
ra thì cđ d đ có giá trị lớn nhất ,do tác dụng nhiệt của dòng điện mà dòng điện toả ra một nhiệt lượng lớn có thể làm nóng và cháy các thiết bị dùng điện và có thể gây ra hoả hoạn Để tránh không xảy ra hiện tượng đoản mạch ,người ta thường mắc các cầu chì hoặc các thiết bị ngắt điện tự động khi dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột
nguồn điện đã thực hiện 1 công
Người ta gọi tích của cđdđ với điện trở của đoạn mạch đgl độ giảm điện thế của đoạn mạch
- Từ ε =I(R+r)
r I R
I +
=
⇔ε
r I
U AB +
=
r I
Đl: cđdđ trong mạch kín tỉ lệ thuận với sđ đ của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở tổng cộng
2 Hiện tượng đoản mạch
Khi điện trở mạch ngoài bằng không ( R = 0 ) thì cđ d đ lúc này có giá trị lớn nhất IMax = εr( theo định luật Ohm ) Khi đó ta nói rằng nguồn điện bị đoản mạch ( r << )
I ε r + -
- Để tránh không xảy ra hiện
21
Trang 22- Y/c hs trả lời câu C4 ?
- Trong hình vẽ của mạch điện
trên công nào là công có ích và
công nào là công toàn phần ?
Công có ích là công của mạch
điện ngoài còn công toàn phần
là công tổng cộng của mạch
ngoài và trong
- Y/c hs trả lời câu C5 ?
R r
R I
IR U
A
A H
Ab
AB AB
AB tp
coich
+
= +
=
=
=
) (
ε
tượng đoản mạch ,người ta thường mắc các cầu chì hoặc các thiết bị ngắt điện tự động khi dòng điện qua chúng tăng lên đột ngột
3 Hiệu suất của nguồn điện (H)
tp
coich U A
A
H = I.RAB/I.(R + r).100 0 /0
C Củng cố :
- Cần nắm được nội dung tóm tắt ở SGK phần chữ in đậm
- Vận dụng trả lời các câu hỏi trắc ngiệm
D Dặn dò :
- Trả lời các câu hỏi 1,2,3 SGK/54
- Làm các bài tập 4,5,6,7 SGK/54
- Đọc trước bài Ghép các nguồn điện thành bộ
- Nhận biết máy phát , máy thu và các đại lượng đặc trưng của chúng
- Nhận biết các loại đoạn mạch có các nguồn mắc nối tiếp , song song và xung đối, cách tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn
2 Về kĩ năng:
Vận dụng định luật Oâm cho các loại đoạn mạch có chứa nguồn điện và được mắc theo các cách khác
nhau để tính các đại lượng liên quan trong đoạn mạch đó
B Chuẩn bị:
1.GV: Chuẩn bị pin và vôn kế để làm thí nghiệm
2.Hs : Chuẩn bị đồ dùng học tập cơ bản
C.Các bước lên lớp
Trang 23Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ :
- Viết công thức định luật ohm cho toàn mạch trường chứa nguồn điện ?
- Hiện tượng đoản mach xảy ra khi nào và nó có thể gây ra những tác hại gì ?
- Xét sơ đồ mach điện như hình vẽ
- Dựa vào đl ohm để xác định cđ d đ I =
?
- Xét riêng hai đoạn mạch là chứa
nguồn điện với điện trở R và đoạn
mạch chỉ chứa điện trở R1
- Chú ý : U BA = I.R thì UAB = - I.R
( UBA = - UAB )
- y/c hs trả lời câu C3 ?
- GV gợi ý hướng dẫn HS tiến hành thí
nghiệm ghép nguồn theo các bước sau :
+ Ghép nối tiếp hai nguồn ξ1 và ξ2
(hai pin) thành bộ nguồn teo sơ đồ như
hình Dùng vôn kế đo hai nguồn
Nhận xét
kết luận
- Trường hợp có n nguồn giống
nhau ghép nối tiếp
εb = n ε ; rb = n.r
- Bộ nguồn ghép song song là ghép như
thế nào ?
- Suất điện động của bộ nguồn bằng
suất điện động của một nguồn trong bộ
=
1
ε =>
r I R I R
- C3: UBA = ε−I(R+r)
= 6 -0,5(5,7 + 0,3) = 3(
V)
- Hs tiếp thu và ghi nhận
- UAB = UAM + UMN + …+ UQB
- Điện trong r b của bộ nguồn ghép nối tiếp bằng tổng các điện trở trong của các nguòn có trong bộ
- Là các nguồn lúc này ghép song song với nhau
Ghép N nguồn điện giống nhau thành bộ nguồn như hình vẽ
I Đoạn mạch chứa nguồn điện (
Nguồn phát điện )
- Dòng điện chạy từ cực + -> - của nguồn
- A/d đl ohm cho toàn ta có :
+ +
=
1ε
r I R I R
Đây là biểu thức của định luật
ohm cho đoạn mạch chứa nguồn điện và có điện trở ngoài
Chú ý : UAB là từ A -> B (SGK)
II Ghép các nguồn điện thành bộ
1 Bộ nguồn ghép nối tiếp
Suất điện động của bộ nguồn , gồm các nguồn (ξ1,r1), (ξ2, r2), … (ξn, rn) ghép nối tiếp được tính theo công thức :
ξb = ξ1 + ξ2 + … + ξn Ngoài ra ta còn có :
rb = r1 + r2 + … + rn
2 Bộ nguồn song song
Ghép n nguồn điện giống nhau được ghép song song
ξ1 = ξ2 = … = ξ
23
Trang 24r r r r r r r
r
3 1 1 1 1 1 1
1
1
3 2
1
=
=>
+ +
= +
Và có n cột => rb = n m r
r r r r r
b
3 1 1 1 1
= + +
⇒r b =3r ⇒r b =n r
=> ξb = n.ξ
Ngoài ra, ta còn có : r b = n r
3.Bộ nguồn mắc xung đối
Ghép n nguồn điện giống nhau thành bộ nguồn như hình ( ghép kiểu hỗn hợp đối xứng), gồm m dãy, mỗi dãy có n nguồn nối tiếp
Ta có : ξb = n.ξ
Và : rb = n.r
m
D Củng cố :
- Nắm và vận dụng được các công thức của định luật ohm cho các loại đoạn mạch
- Sử dụng các công thức của bộ nguồn điện mắc nối tiếp ,mắc song song và măc hỗn hợp
Trang 25Trường THPT Nguyễn Khuyến Giáo án Vật lí 11 25
Trang 26R2
Rn
R1
R2
Rn
E Dặn dò :
- Làm các bài tập từ 1 đến 6 SGK/58
- Đọc trước bài 11
Bài 11 – PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ MẠCH ĐIỆN
Tiết : 20
I Mục tiêu
1 Về kiến thức
- Hiểu được lí do mà SGK phân loại bài tập
- Hiểu được phương pháp giải 3 loại bài tập về dòng điện và nguồn điện một chiều và cáh áp dụng định luật Ohm
2 Về kĩ năng
Rèn luyện kĩ năng phân tích cách mắc mạch điện gồm các điện trở mạch ngoài và nguồn điện mạch trong Vận dụng định luật Ohm để giải các bài toán cụ thể
II Chuẩn bị
1 GV: Phương pháp giải bài tập mỗi loại và lựa chọn phương pháp đặc trưng.
2.HS : Chuẩn bị đồ dùng học tập và máy tính cá nhân.
III Các bước lên lớp
1 Ổn định lớp
2 Kiểm tra bài cũ
- Dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn điện có chiều như thế nào ?
- Trình bày mối quan hệ đối với các đoạn macïh chứa nguồn điện ?
3 Bài mới
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- Đoạn mạch mắc nối tiếp và
- Song Song:
+A -B IAB + I1 + I2 +…+ In UAB = U1 = U2 =…= Un
1
1
1
2 1
+ + +
=
-1 a/Cđ d đ chạy qua đoạn mạch gồm
các điện trở mắc nối tiếp có giá trị như nhau tại mọi điểm
I Những lưu ý trong phương pháp giải toán
Do các điện trở mắc nối tiếp
A / Tính điện trở của mạch ngoài RAB = R1 + R2 + R3
= 5 + 10 +3 = 18 ( Ω )
B/ Cường độ dòng điện qua nguồn