Kiến thức: - HS nắm được cách xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường.. Kỹ năng: - Vận dụng được công thức tính công của công của lực điện để giải các bài
Trang 1Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 1 BÀI TẬP VỀ LỰC CU-LÔNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS nắm được sự tương tác của các điện tích
- Nắm được phương, chiều và độ lớn của lực tương tác của các điện tích điểm
- Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức xác định lực Cu-lông để giải bài tập
- Biểu diễn được lực tương tác của các điện tích bằng vectơ
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại định luật Cu-lông, công thức tính tổng hai vectơ
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS phát biểu và viết biểu
r
q q k
F =
- Lực tổng hợp: F=F1+F2
Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (14 phút)
Điện tích điểm q1 = 6.10-5 C, đặt cách điện tích q2 một đoạn r = 6mm, giữa 2 điện tích trênxuất hiện lực hút tĩnh điện có độ lớn F = 2.10-3 N
a) Cho biết điện tích q2 là điện tích dương hay âm? Vì sao?
F = và q2 < 0
2 3
1
2 2
10.6.10.9
006,0.10.2
r F q
b) q1 = ?c) F2 = 2F1 = > r2 = ?
Giải:
a) q2 < 0 vì đây là lực hút => q2
trái dấu q1.b) Độ lớn điện tích q2:
r
q q k
F = và q2 < 0
Trang 2q q k
=> r2 = =
1
2 1
2F
q q k
0,0015m
r2 = 1,5mm
2 3
1
2 2
10.6.10.9
006,0.10.2
r F q
= - 1,3.10-11Cc) F2 = 2F1 = 2
2
2 1
r
q q k
=> r2 = =
1
2 1
2F
q q k
0,0015m
r2 = 1,5mm
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (20 phút)
Hai điện tích điểm q1 = 5.10-5C và q2 = 6.10-5 C đặt tại 2 điểm A,B cách nhau 10 cm trongchân không Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích q3 = -5.10-5C trong các trườnghợp sau:
a) q3 nằm tại điểm C là trung điểm của AB
b) q3 nằm tại điểm D nằm trên đường thẳng AB, cách A 5cm và cách B 15cm
Tương tự như vậy xác định lực
điện tổng hợp tại D và E ở câu
và F2= 2 23
BC
q q k
F2= 2 23
DB
q q k
=> FC =?b) DA = 5cm = 0,05m
DB = 15cm = 0,15m
=>FD =?c) EA = EB = 10cm = 0,1m
|)10.5.(
10.5
=k AC
q q k
= 9000N
05,0
|)10.5.(
10.6
=k BC
q q k
|)10.5.(
10.5
= k DA
q q k
= 9000N
Trang 3Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
- Nhận xét kết quả và cách vẽ
hình của HS
- Lưu ý cho HS cách xác định
vectơ lực điện tổng hợp
Vẽ hình:
2
1 F
F ↑↑ = > F = F1 + F2
F cùng phương, chiều với F1, 2
F
c) Lực điện tổng hợp tại E:
F1 = 1 23
EA
q q k
F2= 2 23
EB
q q k
Vẽ hình:
0 2
1
1 2
2
1 F 2 F F cos60
F
F cùng phương, chiều như hình vẽ
15 , 0
| ) 10 5 (
10 6
=k DB
q q k
= 1200N
Vẽ hình:
2
1 F
F ↑↑ = > F = F1 + F2
= 9000 + 1200 = 10200N
F cùng phương, chiều với F1, 2
F
c) Lực điện tổng hợp tại E:
1 , 0
| ) 10 5 (
10 5
= k EA
q q k
= 2250N
5 5
2 3 2
1 , 0
| ) 10 5 (
10 6
=k EB
q q k
= 2700N
Vẽ hình:
0 2
1
1 2
2
1 F 2 F F cos60
F
F = 4293N
F cùng phương, chiều như hình vẽ
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (5 phút)
- Củng cố lại cho HS cách biểu
diễn vectơ lực điện, xác định
vectơ lực điện tổng hợp về
phương, chiều, độ lớn
- Rút ra CT tính lực điện tổng
hợp trong các trường hợp đặc
biệt và trường hợp tổng quát
- Y/c HS về nhà làm các bài tập
trong SBT
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 4GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 2 BÀI TẬP VỀ ĐIỆN TRƯỜNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS nắm được cách xác định cường độ điện trường
- HS nắm được nguyên lý chồng chất điện trường
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại biểu thức xác định cường độ điện trường và nguyên lý chồng chất điện trường
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS viết biểu thức tính
cường độ điện trường tại một
E =
- Nguyên lý chồng chất điệntrường: E=E1+E2 +
- Cường độ điện trường tại một
r
Q k
E=
- Nguyên lý chồng chất điệntrường: E=E1+E2 +
Hoạt động 2 Giải bài tập 1 (20 phút)
Hai điện tích điểm q1 = 2.10-8 C và q2 = 5.10-8 C được đặt cách nhau 20 cm trong chân không a) Hãy tìm các điểm mà tại đó cường độ điện trường bằng không ? Tại các điểm đó có điệntrường hay không ?
b) Nếu đặt điện tích q3 = -4.10-8C tại điểm vừa tìm được thì điện tích này có ở trạng thái cânbằng hay không ? Vì sao?
- Y/c HS đọc và tóm tắt đề
Hướng dẫn HS phân tích đề và
định hướng giải cho HS
a) Tại M có cường độ điện
trường bằng 0 thì theo nguyên
Trang 5Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duythẳng nối hai điện tích? Vì sao?
tại điểm vừa tìm được thì điện
tíctích này có ở trạng thái cân bằng
ha không ? Vì sao?
- Do q1 < q2 nên r1 > r2 => Mnằm về phía q1
- Cường độ điện trường tại Mbằng 0 nên E1 = E2
1
2 2
1
1
)(AB r
q r
q
−
=
=> r1 = 0,078m = 7,8cmb) Điện tích q3 sẽ ở trạng tháicân bằng vì nó sẽ chịu tác dụngcủa hai lực điện là F13 và F23cùng độ lớn, cùng phương vàngược chiều nhau
q1 và q2
- Do q1.q2> 0 nên M nằm giữa q1
và q2
- Do q1 < q2 nên r1 > r2 => Mnằm về phía q1
- Cường độ điện trường tại Mbằng 0 nên E1 = E2
1
2 2
1
1
)(AB r
q r
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (14 phút)
Tại 2 điểm A, B cách nhau 5 cm trong chân không có 2 điện tích q1 = 16.10-5 C và q2 = -9.10-5
C Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách
Tại C có bao nhiêu điện trường?
Tính cường độ của các điện
2
1
04,0
10.1610.9
−
=
CA
q k
= 9.10-8 V/m
5 9
2
1
03,0
10.910.9
Tại C có hai cường độ điệntrường:
5 9
2
1
04,0
10.1610.9
−
=
CA
q k
= 9.10-8 V/m
5 9
2
1
03,0
10.910.9
Trang 6= 12,73.10-8V/m
E có phương //AB, chiều hướng từ A sang B
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (5 phút)
- Củng cố lại cho HS cách biểu
diễn vectơ cường độ điện
trường, xác định vectơ cường
độ điện trường tổng hợp về
phương, chiều, độ lớn
- Rút ra CT tính cường độ điện
trường tổng hợp trong các
trường hợp đặc biệt và trường
hợp tổng quát
- Y/c HS về nhà làm các bài tập
trong SBT
- Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 7Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 3 BÀI TẬP CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS nắm được cách xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường
- HS nắm được mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
- Nắm được mối liên hệ giữa công của lực điện và độ biến thiên động năng
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức tính công của công của lực điện để giải các bài tập liên quan
- Biết cách vận dụng công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
- Vận dụng được công thức liên hệ giữa công của lực điện và độ biến thiên động năng để tìmcác đại lượng có liên quan
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về công của lực điện và hiệu điện thế
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS viết biểu thức tính
công của lực điện khi di chuyển
điện tích trong điện trường
- Viết biểu thức liên hệ giữa
công của lực điện và hiệu điện
thế
- Viết biểu thức liên hệ giữa
cường độ điện trường và hiệu
điện thế
- Y/c HS nhắc lại mối liên hệ
giữa công của lực tác dụng và
độ biến thiên động năng
- Công của lực điện: A = qEd
- Liên hệ giữa công của lực điện
2
2
1 2
1
mv mv
W W
- Công của lực điện: A = qEd
- Liên hệ giữa công của lực điện
2
2
1 2
1
mv mv
W W
Hoạt động 2 Giải bài tập 1 (12 phút)
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) Khoảng cách giữa hai điểm C và D Biết điện trường là đều và có cường độ 1000V/m
Bài 1
Tóm tắt:
UCD= 200V
qp = 1,6.10-19Ca) A = ?b) E = 1000V/m
=> d = ?
Trang 8a) Nêu CT tính công của lực
=> A = q.EKhoảng cách từ C đến D:
U E
U E
d = 0,2m = 20cm
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (18 phút)
Một e chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều Cường độ điện trường
E = 100 V/m Vận tốc ban đầu của e bằng 300 km/s Khối lượng của e là 9,1.10-31 kg Từ lúcbắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của e bằng không thì:
a) công mà điện trường đã thực hiện?
b) quãng đường mà e đã di chuyển?
- Yêu cầu HS đọc và tóm tắt đề
Hướng dẫn HS phân tích đề và
định hướng cách giải
a) Công của lực điện trường
trong TH này xác định như thế
Công mà điện trường đã thực
0
2 1
2
2
1 2
1
mv mv
W W
2 5 31 2
0 9 , 1 10 ( 3 10 ) 2
1 2
Từ CT: A = qEd
100.10.6,1
10.1,419
a) Công mà điện trường đã thực
0
2 1
2
2
1 2
1
mv mv
W W
2 5 31 2
0 9 , 1 10 ( 3 10 ) 2
1 2
Từ CT: A = qEd
100.10.6,1
10.1,419
s = 2,6.10-4m
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (9 phút)
- Y/c HS nhắc lại các biểu thức
có liên quan
- Củng cố cho HS cách xác định
d trong các trường hợp: điện
tích dương (âm) di chuyển cùng
chiều đường sức, ngược chiều
- Thực hiện theo yêu cầu củaGV
- Ghi nhớ cách xác định d
Trang 9Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy đường sức, hợp với đường sức
một góc α .
- Yêu cầu HS về nhà làm các
bài tập còn lại trong SBT và
SKG
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 10GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 4 BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS nắm được cách xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường,mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế và mối liên hệ giữa công của lực điện
và độ biến thiên động năng
- Liên hệ vận dụng các biểu thức của định luật II Niu-tơn, các công thức của chuyển độngthẳng biến đổi đều
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được các công thức để giải các bài tập có liên quan
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về công của lực điện và hiệu điện thế
- Ôn tập các kiến thức về định luật II Niu-tơn, các công thức về chuyển động thẳng biến đổiđều
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS nhắc lại biểu thức định
luật II Niu-tơn
- Nhắc lại CT tính vận tốc,
quãng đường và mối liên hệ
giữa vận tốc, gia tốc, quãng
đường trong chuyển động thẳng
biến đổi đều
1
at t v
1
at t v
+ LH: v2 −v20 =2a.S
Hoạt động 2 Giải bài tập 1 (20 phút)
Một electron bay từ bản âm sang bản dương của một tụ điện phẳng Điện trường trongkhoảng 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
a) Gia tốc của electron:
Bài 1
Tóm tắt:
q e = -1,6.10 -19 C E=6.10 4 V/m
d =5cm = 0,05m a) a = ?
Trang 11Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duycủa electron?
- Lực điện F được xác định như
thế nào?
b) Thời gian bay của electron
được tính như thế nào?
- Thay số và tính toán?
- Nhận xét
c) Tính vận tốc của electron khi
chạm bản dương?
- Electron chuyển động như thế
nào so với đường sức điện?
F=
=> Độ lớn: a =
m F
Mà F = qEb) Thời gian bay của electron:
0 2
1
at t v d
10 1 , 1
05 , 0 2
12
)05,0(10.6)
10.6,1(
−
− = 5.106m/s
b) v 0 = 0 = > t = ? c) v = ?
Giải:
a) Gia tốc của electron:
Theo định luât II Niu-tơn:
a m
F=
=> Độ lớn: a =
m
E q m
4 1910.1,9
10.6.10.6,1
−
−
−
= 1,1.1016m/s2.b) Thời gian bay của electron:
=> 1 , 1 10 16
05 , 0 2
12
)05,0(10.6)
10.6,1(
−
−
= 5.106m/s
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (14 phút)
Một e chuyển động với vận tốc ban đầu 104 m/s dọc theo đường sức của một điện trường đềuđược một quảng đường 10 cm thì dừng lại
a) Xác định cường độ điện trường
a) Cường độ điện trường:
A = qEd = 2
0
22
12
−
Vì electron chuyển động cùngchiều đường sức (d > 0)
Bài 2
Tóm tắt:
v0 = 104 m/s
s = d = 10cm = 0,1ma) E = ?
b) a = ?Giải:
a) Cường độ điện trường:
A = qEd = 2
0
22
12
−
Vì electron chuyển động cùng
Trang 12- Thay số, tính toán?
- Nhận xét
b) Y/c HS xác định gia tốc của
electron, giải thích?
- Nhận xét
=> E =
1 , 0 10 6 , 1
) 10 (
10 1 , 9
19
2 4 31
−
−
−
−
E = 56,9.10-4V/m
b) Gia tốc electron:
Theo định luât II Niu-tơn:
F=m a
=> Độ lớn: a =
m
E q m
F
=
4 19
10 1 , 9
10 9 56 10 6 , 1
−
−
−
−
a = 108m/s2
chiều đường sức (d > 0)
=> E =
1 , 0 10 6 , 1
) 10 (
10 1 , 9
19
2 4 31
−
−
−
−
E = 56,9.10-4V/m
b) Gia tốc electron:
Theo định luât II Niu-tơn:
F=m a
=> Độ lớn: a =
m
E q m
4 19
10 1 , 9
10 9 56 10 6 , 1
−
−
−
−
a = 108m/s2
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (5 phút)
- Củng cố lại các công thức về
công của lực điện và hiệu điện
thế
- Củng cố lại các công thức có
liên quan
- Củng cố lại phương pháp giải
- Y/c HS về nhà làm các bài tập
trong SBT, SGK
- Khắc sâu kiến thức
- Ghi nhớ phương pháp giải
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 13Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 5 BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN
- Vận dụng được các công thức tính điện dung của tụ điện
- Vận dụng được công thức trong các trường hợp ghép tụ để giải các bài tập có liên quan
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về tụ điện, các cách ghép tụ điện thành bộ
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS nhắc lại công thức tính
điện dung của tụ điện
- Y/c HS nhắc lại các công thức
d k
S C
π
ε4
2 1
++
=
C C C
d k
S C
π
ε4
2 1
++
=
C C C
Q = Q1 = Q2 = …
U + U1 + U2 + …
Hoạt động 2 Giải bài tập 1 (12 phút)
Một tụ điện có điện dung C = 4µF, có khả năng chịu được điện áp tối đa là 220V, đem tụđiện nói trên nối vào bộ nguồn có hiệu điện thế U = 150V
a) Tính điện tích mà tụ tích được ?
b)Điện tích tối đa mà tụ tích được là bao nhiêu ?
c) Nếu nối vào điện áp 220V thì điện trường ở giữa 2 bản tụ có cường độ E bằng bao nhiêu ?Cho biết khoảng cách giữa 2 bản tụ là 0,2 mm
Trang 14a) Tính điện tích của tụ tích
được bằng cách nào?
- Nhận xét
b) Tương tự y/c HS tính điện
tích tối đa mà tụ tích được
c) Nêu CT liên hệ giữa cường
độ điện trường và hiệu điện thế?
d
U gh
/10.1,10002,0
=
=
a) Q = ?b) Qmax = ?c) d = 0,2mm = 0,0002m
=> Egh = ?
Giải?
a) Điện tích mà tụ tích được:
Q = C.U = 4.10-6.150 = 6.10-4Cb) Điện tích tối đa mà tụ tíchđược: Qmax = C.Ugh
= 4.10-6.220 = 8,8.10-4Cc) Cường độ điện trường khi nối
2 bản tụ với HĐT giới hạn làcường độ điện trường giới hạn:
d
U gh
/10.1,10002,0
=
=
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (22 phút)
Cho bộ tụ như hình vẽ, biết C1 = 8µF; C2 = 6µF; C3 =3µF.
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
- Y/c HS đọc và tóm đề
Hướng dẫn HS phân tích đề,
phân tích bộ tụ, định hướng
cách giải
a) Hãy phân tích bộ tụ điện?
- Điện dung của bộ tụ được tính
3 2
3 2
10.310.6
10.3.10.6
−
−
−
−+
=+C C
C C
= 2.10-6 F
C = 8.10-6 + 2.10-6 = 10-5Fb) Hiệu điện thế và điện tíchcủa mỗi tụ:
U = U1 = U23 = 8V
Q1 = C1.U1 = 8.10-6.8 = 64.10-6C
10.166 6
10.166 6
=> U1, U2, U3, Q1, Q2, Q3 = ?
Giải:
Bộ tụ gồm C1//(C2ntC3)a) Điện dung của bộ tụ:
C = C1 + C23
6 6
3 2
3 2
10.310.6
10.3.10.6
−
−
−
−+
=+C C
C C
= 2.10-6 F
C = 8.10-6 + 2.10-6 = 10-5Fb) Hiệu điện thế và điện tích củamỗi tụ:
U = U1 = U23 = 8V
Q1 = C1.U1 = 8.10-6.8 = 64.10-6C
10.166 6
2
2 = −− =
Trang 15Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
C
Q
3 , 5 10 3
10 16 6 6
3
3 = −− =
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (5 phút)
- Củng cố lại các công thức về
tụ điện, ghép tu thành bộ
- Củng cố lại cách giải
- Y/c HS về làm bài tập SGK và
SBT
- Ghi nhớ kiến thức
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 16GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 6 BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN – NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS hiểu rõ hơn về tụ điện
- HS hiểu rõ về năng lượng tụ điện, năng lượng điện trường
- HS nắm được các cách ghép tụ điện
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức tính năng lượng điện trường để giải bài tập
- Vận dụng được các công thức tính điện dung của tụ điện
- Vận dụng được công thức trong các trường hợp ghép tụ để giải các bài tập có liên quan
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về tụ điện, các cách ghép tụ điện thành bộ, năng lượng điện trường
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS nhắc lại công thức tính
điện dung của tụ điện
- Y/c HS nhắc lại các công thức
trong các trường hợp ghép tụ
điện thành bộ
- Yêu cầu HS nhắc lại công thức
tính năng lượng tụ điện, năng
lượng điện trường tụ phẳng và
mật độ năng lượng điện trường
- Điện dung của tụ:
U
Q
C = + Tụ điện phẳng:
d k
S C
π
ε4
2 1
++
=
C C C
QU W
22
12
π
ε8
d k
S C
π
ε4
2 1
++
=
C C C
QU W
22
12
π
ε8
Trang 17Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tíchmột bản là 36 cm2 Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V.
a Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ
b Tính năng lượng điện trường trong tụ điện
c 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
d Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3 Tính
a) Y/c HS nêu CT tính điện
dung và điện tích của tụ điện
phẳng
- Thay số, tính toán
- Nhận xét
b) Viết biểu thức tính năng
lượng của tụ điện phẳng
- Thay số, tính toán
- Nhận xét
c) Khi ngắt tụ điện ra khỏi
nguồn thì ta được điều gì?
- Tìm các đại lượng còn lại như
thế nào?
- Thay số, tính toán
- Nhận xét
d) Khi không ngắt tụ điện ra
khỏi nguồn thì ta được điều gì?
- Tìm các đại lượng còn lại như
a) Điện dung của tụ:
d k
S C
π
ε4
a) C, Q = ?b) W = ?c) Q1 = Q, ε = 2 => C1, U1 = ?d) U2 = U, ε =2 => Q2, U2 = ?
Giải:
a) Điện dung của tụ:
d k
S C
π
ε4
10.5 4.10.9
10.6,3
−
−π = 6,4pF
Điện tích mà tụ tích được:
Q = CU = 6,4.10-12.100 = 6,4.10-10C
b) Năng lượng điện trường
= 3,2.10-8Jc) Khi ngắt tụ điện ra khỏinguồn : Q1 = Q = 6,4.10-10CĐiện dung: C1 = εC = 12,8pF
10
1
1 1
10.8,12
10.4,6
= 500Vd) Khi không ngắt tụ khỏinguồn : U2 = U = 100V
Điện dung: C2 = εC = 12,8pFĐiện tích: Q2 = C2.U2
= 12,8.10-12.100 = 12,8.10-10C
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (22 phút)
Câu 4.31/ Cho bộ tụ như hình vẽ Tính điện dung của bộ tụ
hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện, và điện tích của các tụ
Cho biết: C1=C3=C5=1µF; C2= 4µF;
và C4= 1,2µF U= 30V
Trang 18Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- Y/c HS đọc và tóm đề
Hướng dẫn HS phân tích đề,
phân tích bộ tụ, định hướng
cách giải
- Y/c HS phân tích bộ tụ?
- Từ bộ tụ y/c HS tính điện
dung của bộ tụ
- Cho HS thảo luận nhóm 2 – 3
HS để HS tìm ra các đại lượng
còn lại
- GV phân tích để hướng dẫn
HS tìm ra các đại lượng còn
thiếu
- Thay số, tính toán
- Gọi hai nhóm lên trình bày
- Y/c các nhóm nhận xét cách
giải và kết quả
- Đưa ra nhận xét
- HS đọc và tóm tắt đề
Phân tích đề, phân tích bộ tụ
Định hướng cách giải
- HS phân tích: Bộ tụ gồm:
{[(C1ntC2)//C3]ntC4}//C5
C12=
2 1
2 1
C C
C C
+ = 8.10-7F
C123 = C12 + C3 = 1,8.10-6F
C1234 =
4 123
4
123
C C
C C
+ = 0,72.10-6F
Cb = C1234 + C5 = 1,72.10-6F
- HS thảo luận nhóm
Qb = Cb.U = 51,6.10-6C
U5 = U1234 = U = 30V
=> Q5 = C5.U5 = 3.10-5C
Q4 = Q123 = Q1234 = Qb – Q5
= 3,72.10-5C
=>U4 = =
4
4
C Q
U3 = U12 = U123 =
123
123
C Q
=> Q3 = C3.U3
Q1 = Q2 = Q12 = C12.U12
U1 =
1
1
C Q
U = 2
2
C Q
Bài 2
Tóm tắt:
C1=C3=C5=1µF
C2= 4µF
C4= 1,2µF
U= 30V
=> Cb, U1, U2,U3, U4, U5, Q1,
Q2,Q3, Q4, Q5 = ? Giải:
a) Bộ tụ gồm:
{[(C1ntC2)//C3]ntC4}//C5
C12=
2 1
2 1
C C
C C
+ = 8.10-7F
C123 = C12 + C3 = 1,8.10-6F
C1234 =
4 123
4
123
C C
C C
+ = 0,72.10-6F
Cb = C1234 + C5 = 1,72.10-6F
=> Qb = Cb.U = 51,6.10-6C
U5 = U1234 = U = 30V
=> Q5 = C5.U5 = 3.10-5C
Q4 = Q123 = Q1234 = Qb – Q5
= 3,72.10-5C
=>U4 = =
4
4
C Q
U3 = U12 = U123 =
123
123
C Q
=> Q3 = C3.U3
Q1 = Q2 = Q12 = C12.U12
U1 =
1
1
C Q
U = 2
2
C Q
Hoạt động 4 Củng cố, dặn dò (5 phút)
- Củng cố lại các công thức về
tụ điện, ghép tu thành bộ
- Củng cố lại cách giải
- Y/c HS về làm bài tập SGK và
SBT
- Ghi nhớ kiến thức
- Nhận nhiệm vụ học tập
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 19Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 7 BÀI TẬP DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- HS trình bày được quy tắc về chiều của dòng điện
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức
t
q I
ξ để giải các bài tập liên quan.
- Tính được số electron di chuyển qua mạch trong một thời gian nào đó
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về dòng điện không đổi, nguồn điện
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
cường độ dòng điện đối với
dòng điện không đổi
- Nhắc lại CT tính suất điện
động của nguồn
- Cường độ dòng điện:
t
q I
- Cường độ dòng điện:
t
q I
Hoạt động 2 Giải bài tập 1 (14 phút)
Một nguồn điện có suất điện động là 6V, nguồn điện thực hiện công là 360 J
a Tính điện lượng đã chuyển qua nguồn điện?
b Nối nguồn điện trên với mạch ngoài, thời gian dòng điện chạy trong mạch là 5 phút Hãytính cường độ dòng điện trong mạch?
c Tổng số e đã di chuyển trong mạch là bao nhiêu ?
- Y/c HS đọc và tóm đề
Hướng dẫn HS phân tích đề và
định hướng cách giải
a) Y/c HS nêu cách tính điện
lượng đã dịch chuyển qua
nguồn
- Đọc và tóm tắt đề
Phân tích đề và định hướngcách giải
a) Điện lượng đã chuyển quanguồn điện:
Từ CT:
q
A
=ξ
b) I = ?c) ne = ?
Giải:
a) Điện lượng đã chuyển quanguồn điện:
Trang 2019 37,5.1010
.6,1
19
19 37,5.1010
.6,1
q
q
Hoạt động 3 Giải bài tập 2 (20 phút)
Một nguồn điện sinh ra một công A = 10J trong thời gian 5s để chuyển một lượng điện tích20C, hãy xác định:
a Cường độ dòng điện chạy qua nguồn ?
b Suất điện động của nguồn trên bằng bao nhiêu ?
c Nếu với cường độ như trên, hãy tính tổng số e chuyển qua nguồn sau thời gian 12s ?
- Y/c HS đọc và tóm đề
Hướng dẫn HS phân tích đề
định hướng cách giải
- Y/c HS lên bảng giải
a) Y/c HS viết CT tính cường
q
A
5,020
10 =
=
=ξ
c) Tổng số e chuyển qua nguồnsau thời gian 5s:
e e
q
q
n =Tổng số e chuyển qua nguồnsau thời gian 12s
10.6,1.5
20.125
q
A
5,020
10 =
=
=ξc) Tổng số e chuyển qua nguồnsau thời gian 12s:
10.6,1.5
20.125
Trang 21Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
- Củng cố lại cách giải
- Y/c HS về làm bài tập SGK và
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
Trang 22GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 8 BÀI TẬP ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Viết được công thức tính công của nguồn điện, công suất của nguồn điện
- Viết được công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được các công thức để giải các bài tập
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về điện năng, công suất điện
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS viết CT tính điện năng
tiêu thụ và công suất điện của
một đoạn mạch khi có dòng
điện chạy qua
- Công suất tỏa nhiệt của một
đoạn mạch là gì và được tính
bằng công thức nào?
-Viết biểu thức tính công và
công suất của nguồn điện?
- Điện năng tiêu thụ của đoạnmạch: A= qU= UIt
- Công suất điện: P =
- Công suất tỏa nhiệt của đoạnmạch:
P = = RI = =UI
- Công, công suất của nguồnđiện:
A = qξ = ξIt P= = ξI
- Điện năng tiêu thụ của đoạnmạch: A= qU= UIt
- Công suất điện: P =
- Công suất tỏa nhiệt của đoạnmạch:
P = = RI = =UI
- Công, công suất của nguồnđiện:
A = qξ = ξIt P= = ξI
Hoạt động 2: Giải một số bài tập trắc nghiệm về điện năng, công suất điện
Phiếu học tập
1 Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch không tỉ lệ thuận với:
A hiệu điện thế hai đầu mạch B nhiệt độ của vật dẫn trong mạch
C cường độ dòng điện trong mạch C thời gian dòng điện chạy qua mạch
2 Cho đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi, khi điện trở trong mạch được điều chỉnhtăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian, năng lượng tiêu thụ của mạch:
3 Cho một đoạn mạch có điện trở không đổi Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch tăng 2 lần thìtrong cùng khoảng thời gian năng lượng tiêu thụ của mạch:
4 Trong các nhận xét sau về công suất điện của một đoạn mạch, nhận xét không đúng là:
A Công suất tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu mạch
B Công suất tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua mạch
C Công suất tỉ lệ nghịch với thời gian dòng điện chạy qua mạch
Trang 23Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
D Công suất có đơn vị là W
5 Hai đầu đoạn mạch có một hiệu điện thế không đổi, nếu điện trở của mạch giảm 2 lần thìcông suất điện của mạch:
6 Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điệngiảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch:
A giảm 2 lần B giảm 4 lần C tăng 2 lần D tăng 4 lần
7 Trong một đoạn mạch có điện trở thuần không đổi, nếu muốn tăng công suất tỏa nhiệt lên
4 lần thì phải:
A tăng hiệu điện thế 2 lần B tăng hiệu điện thế 4 lần
C giảm hiệu điện thế 2 lần D giảm hiệu điện thế 4 lần
8 Công của nguồn điện là công của:
A lực lạ trong nguồn B lực điện trường dịch chuyển điện tích ở mạch ngoài
C lực cơ học mà dòng điện đó có thể sinh ra D lực dịch chuyển nguồn điện từ vị trí này đến vị trí khác.
9 Cho đoạn mạch điện trở 10 Ω, hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20 V Trong 1 phút điện năng
14 Người ta làm nóng 1 kg nước thêm 10C bằng cách cho dòng điện 1 A đi qua một điện trở 7
Ω Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K Thời gian cần thiết là
- HS giải thích tại sao chọn B
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn C
- HS giải thích tại sao chọn D
- HS giải thích tại sao chọn B
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn B
- HS giải thích tại sao chọn C
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn D
- HS giải thích tại sao chọn A
Câu 1: chọn BCâu 2: chọn ACâu 3: chọn ACâu 4: chọn CCâu 5: chọn DCâu 6: chọn BCâu 7: chọn ACâu 8: chọn ACâu 9: chọn ACâu 10: chọn BCâu 11: chọn CCâu 12: chọn ACâu 13: chọn DCâu 14: chọn A
Trang 24Hoạt động 3: Giải các bài tập tự luận
Hai bóng đèn Đ1 và Đ2 có ký hiệu 2,5V – 1W và 6V – 3W, được
mắc như hình vẽ Biết các bóng đèn sáng bình thường Tính:
a Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch
b Điện trở Rx và điện trở của đoạn mạch MN
- Y/c HS đọc và tóm đề
Hướng dẫn HS phân tích đề và
định hướng cách giải
a) Y/c HS phân tích mạch điện
- Nếu hai đèn sáng bình thường
a) Hai đèn sáng bình thườngnên tức là hiệu điện thế quahai đèn bằng với hiệu điện thếđịnh mức của chúng nên tacó: U = Uđ2 = 6V
b) URx = U – U1 = 6 – 2,5 = 3,5V
11
1 = =
=> RX = = =8,75Ω
4,0
5,3
Rx
Rx
I U
2 2
2 1 1
P
U R
2 2 2
P
U R
- Điện trở của đoạn mạch:
R =
2 1
2 1)(
)
(
R R R
R R R
X
X
+++
++
+
12)25,675,8(
12)
25,675,8(
Tóm đề
Uđm1 = 2,5V ; Pđm1= 1W
Uđm2 = 6V ; Pđm2= 3Wa) U = ?
b) RX = ?; R = ?
Giải:
a) Hai đèn sáng bình thườngnên U = Uđ2 = 6V
b) URx = U – U1 = 6 – 2,5 = 3,5V
11
1 = =
=> RX = = =8,75Ω
4,0
5,3
Rx
Rx
I U
2 2
2 1 1
P
U R
2 2
2 P
U R
- Điện trở của đoạn mạch:
R =
2 1
2 1)(
)
(
R R R
R R R
X
X
+++
++
+
12)25,675,8(
12)
25,675,8(
Trang 25Giáo án chuyên đề Vật lí 11 NC GV: Trần Hà Duy
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ TUẦN 9ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu và viết được biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch
- Nắm được điều kiện xảy ra hiện tượng đoản mạch, viết được biểu thức cường độ dòng điện khi đó
- Viết được công thức tính hiệu suất của nguồn
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch để giải các bài tập liên quan
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chọn lọc các dạng bài tập đặc trưng cho HS
- Chuẩn bị phương phải giải các dạng bài tập đã chọn lọc sao cho HS dễ hiểu
2 Học sinh:
- Ôn lại lý thuyết về định luật Ôm đối với toàn mạch, định luật Ôm đối với đoạn mạch
- Giải trước các bài tập trong SGK và SBT
III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1 Ổn định: (1 phút)
2 Hoạt động dạy – học:
Hoạt động 1: Củng cố kiến thức cũ: (5 phút)
- Y/c HS viết biểu thức định
luật Ôm đối với toàn mạch
- Điều kiện xảy ra hiện tượng
cộng hưởng, biểu thức cường
R U
A
A H
N
N N
R U
A
A H
N
N N
Hoạt động 2 Giải bài tập trắc nghiệm (12 phút)
1 Theo định luật Ôm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện cho toàn mạch
A tỉ lệ nghịch với suất điện động của nguồn;
B tỉ lệ nghịch điện trở trong của nguồn;
C tỉ lệ nghịch với điện trở ngoài của nguồn;
D tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong và điện trở ngoài
2 Câu nào sau đây là sai?
A Nếu điện trở ngoài rất nhỏ so với điện trở trong của nguồn điện, thì dòng điện có cường
độ lớn nhất Đó là hiện tượng đoản mạch
B Nếu điện trở trong cũng rất nhỏ, dòng điện đoản mạch lại càng lớn nữa, nguồn điện bịnóng lên và bị hỏng
C Muốn tránh hiện tượng đoản mạch, người ta dùng cầu chì hoặc rơle để ngắt dòng điệnkhi cường độ của nó tăng lên quá mức
D Muốn tránh hiện tượng đoản mạch, người ta cũng tăng điện trở trong của nguồn điện lên
để cường độ dòng điện không thể lên quá mức
3 Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài cho bởi biểu thức nào sau đây?
A U N = Ir B U N = I(R N + r)
Trang 26C U N =ξ – I.r. D U N = ξ+ I.r.
4 Cho một mạch điện có nguồn điện không đổi Khi điện trở ngoài của mạch tăng 2 lần thì
cường độ dòng điện trong mạch chính
A tăng 2 lần B giảm 2 lần
5 Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, thì cường độ dòng điện trong mạch
6 Khi khởi động xe máy, không nên nhấn nút khởi động quá lâu và nhiều lần liên tục vì
A dòng đoản mạch kéo dài tỏa nhiệt mạnh sẽ làm hỏng acquy
B tiêu hao quá nhiều năng lượng
C động cơ đề sẽ rất nhanh hỏng
D hỏng nút khởi động
7 Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng
A tỉ số giữa công có ích và công toàn phần của dòng điện trên mạch
B tỉ số giữa công toàn phần và công có ích sinh ra ở mạch ngoài
C công của dòng điện ở mạch ngoài
D nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch
8 Cho một mạch điện gồm một pin 1,5 V có điện trở trong 0,5 Ω nối với mạch ngoài là một
điện trở 2,5 Ω Cường độ dòng điện trong toàn mạch là
9 Một nguồn điện có điện trở trong là 0,2Ω được mắc nối tiếp với điện trở R = 2,4Ω thànhmạch kín Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện U = 12V Tính suất điện động củanguồn điện
- HS giải thích tại sao chọn D
- HS giải thích tại sao chọn D
- HS giải thích tại sao chọn C
- HS giải thích tại sao chọn D
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn A
- HS giải thích tại sao chọn C
- HS giải thích tại sao chọn C
- HS giải thích tại sao chọn B
Câu 1: chọn DCâu 2: chọn DCâu 3: chọn CCâu 4: chọn DCâu 5: chọn ACâu 6: chọn ACâu 7: chọn ACâu 8: chọn CCâu 9: chọn CCâu 10: chọn B
Hoạt động 3 Giải bài tập 1 (22 phút)
Nguồn điện có suất điện động ξ = 1,2V, điện trở trong r = 1Ω
a Để công suất mạch ngoài cực đại thì điện trở mạch ngoài có giá trị bao nhiêu?
b Tính công suất mạch ngoài cực đại
c Nếu công suất mạch ngoài là 0,32W thì điện trở mạch ngoài có giá trị là bao nhiêu?