Kỹ năng - Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, do tiếp xúc và do hưởng ứng.. Học sinh - Ôn lại các kiến thức về các cách nhiễm điện cho vật, c
Trang 1Lớp: Sư phạm Vật lý K37
Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức
- Trình bày được những nội dung chính của thuyết êlectron
- Phát biểu được nội dung định luật bảo toàn điện tích
2 Kỹ năng
- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện do cọ xát,
do tiếp xúc và do hưởng ứng
- Giải được các bài toán về tương tác tình điện
II CHUẢN BỊ
1 Giáo viên
- Bộ dụng cụ thí nghiệm khảo sát hiện tượng nhiễm điện do cọ xát
2 Học sinh
- Ôn lại các kiến thức về các cách nhiễm điện cho vật, cấu tạo nguyên tử và định nghĩa chất dẫn điện và chất cách điện đã được học ở chương trình THCS
III TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ (5 phút)
- Yêu cầu lớp trưởng báo cáo sĩ số
- Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ
+ Phát biểu nội dung định luật Cu-lông
Viết biểu thức định luật và giải thích ý
nghĩa các đại lượng có trong biểu thức
+ Giải bài tập: bài 8 trang 10 SGK
- Nhận xét, đánh giá
- Đặt vấn đề: Có ba cách nhiễm điện:
nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp
xúc và nhiễm điện do hưởng ứng Dựa trên
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
- 1 HS lên bảng kiểm tra bài cũ
Trang 2cơ sở lý thuyết nào ta có thể giải thích được
các hiện tượng nhiễm điện đó? Nội dung
bài “Thuyết êlectron Định luật bảo toàn
điện tích” sẽ giúp trả lời được câu hỏi đó
Hoạt động 2: Tìm hiểu thuyết êlectron (12 phút)
- Yêu cầu HS trả lời:
+ Nêu cấu tạo của nguyên tử đã được học ở
chương trình lớp dưới
+ Trình bày các đặc trưng cơ bản của các
hạt cấu tạo nên nguyên tử
+ Tại sao nguyên tử trung hòa về điện?
- Nhận xét, củng cố câu trả lời của HS
- Giới thiệu về khái niệm điện tích nguyên
tố
- Thông báo định nghĩa về thuyết êlectron
- Yêu cầu HS đọc SGK và trả lời câu hỏi:
Thuyết êlectron có mấy nội dung chính?
Phát biểu vắn tắt các nội dung đó
- Yêu cầu HS nhận xét câu trả lời của bạn,
phát biểu lại lần nữa để khắc sâu
- Nhận xét, củng cố
- Nhấn mạnh cho HS: Bình thường,
- Trả lời câu hỏi + Nguyên tử gồm hạt nhân đứng yên và các êlectron chuyển động xung quanh hạt nhân Hạt nhân gồm hai loại hạt là prôtôn mang điện âm và hạt nơtron không mang điện
+ Hạt êlectron có khối lượng 9,1.10-31
kg và mang điện tích -1,6.10-19 C Hạt prôtôn có khối lượng 1,67.10-27 kg và mang điện tích +1,6.10-19 C Hạt nơtron không mang điện và có khối lượng xấp
xỉ bằng hạt prôtôn
+ Vì số prôtôn trong hạt nhân bằng số êlectron quay xung quanh hạt nhân nên
độ lớn điện tích dương bằng độ lớn điện tích âm và nguyên tử trung hòa về điện
- Đọc SGK và trả lời câu hỏi
- Nhận xét và nhắc lại
Trang 3nguyên tử ở trạng thái cân bằng về điện.
+ Nếu mất đi êlectron, nguyên tử sẽ trở
thành ion dương
+ Nếu nhận thêm êlectron, nguyên tử sẽ trở
thành ion âm
+ Vì khối lượng của êlectron rất bé so với
ion nên độ linh động của êlectron rất lớn
Do đó, các êlectron có thể dễ dàng bức ra
khỏi nguyên tử và di chuyển trong một vât,
hay di chuyển từ vật này sang vật khác
Hoạt động 3: Tìm hiểu về vật (chất) dẫn dẫn điện và vật (chất) cách điện
(5 phút)
- Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa về vật
dẫn điện và vật cách điện ở chương trình
Vật lý lớp 7
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi:
+ Trong kim loại có các êlectron tự do và
kim loại dẫn điện Vậy, có phải kim loại
dẫn điện nhờ có các êlectron tự do?
+ Các dung dịch muối, axit và bazơ chứa rất
nhiều các ion tự do Chúng có dẫn điện
không?
- Thông báo, các êlectron trong kim loại
hoặc các ion tự do trong các dung dịch kể
trên, được gọi chung là các điện tích tự do
- Yêu cầu HS dựa vào khái niệm điện tích
tự do và SGK, phát biểu định nghĩa về vật
dẫn điện và vật cách điện
- Nhận xét, phát biểu lại để nhấn mạnh
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Chân không
có dẫn điện không? Tại sao
- Nhắc lại định nghĩa: vật dẫn điện là vật cho dòng điện chạy qua, vật cách điện là vật không cho dòng điện chạy qua
- Trả lời câu hỏi:
+ Phải
+ Có
- Phát biểu định nghĩa
- Trả lời: Chân không không dẫn điện
vì không chứa các hạt vật chất dẫn điện, tức là không chứa các điện tích tự do
Trang 4- Nhận xét, củng cố câu trả lời của học
sinh
Hoạt động 4: Giải thích các hiện tượng nhiễm điện bằng thuyết êlectron
(13 phút)
- Yêu cầu HS nhắc lại các cách làm cho
vật bị nhiễm điện
- Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm nhiễm
điện do cọ xát và trả lời câu hỏi:
+ Hiện tượng gì xảy ra khi đưa thanh thủy
tinh đã được cọ sát vào vải len lại gần các
mẫu giấy vụn? Tại sao?
+ Thanh kim loại nhiễm điện âm hay
dương, tại sao? Còn tấm vải len nhiễm điện
âm hay dương, tại sao?
+ Vận dụng thuyết êlectron, hãy giải thích
hiện tượng nhiễm điện do cọ xát
- Yêu cầu HS nhận xét, bổ sung
- Nhận xét, củng cố câu trả lời của HS
- Trình bày thí nghiệm và kết quả thí
nghiệm về sự nhiễm điện do tiếp xúc: khi
cho quả cầu kim loại tiếp xúc với vật nhiễm
điện dương (hoặc âm) ta thấy nó nhiễm điện
cùng dấu với vật nhiễm điện
- Trình bày thí nghiệm và kết quả thí
nghiệm về sự nhiễm điện do hưởng ứng: khi
đưa thanh kim loại chưa nhiễm điện lại gần
(nhưng không tiếp xúc) quả cầu kim loại đã
nhiễm điện, ta thấy đầu gần quả cầu nhiễm
điện trái dấu quả cầu và đầu xa nhiễm điện
cùng dấu
- Yêu cầu HS chia thành hai dãy, mỗi dãy
gồm các nhóm nhỏ Dãy 1 thảo luận theo
- Trả lời: nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng
- Trả lời câu hỏi của GV:
+ Thanh kim loại hút các mẩu giấy vụn
vì thanh kim loại bị nhiễm điện
+ Thanh kim loại nhiễm điện dương vì mất các êlectron tự do Vải len nhiễm điện âm vì nhận thêm các êlectron tự do + Giải thích hiện tượng dựa trên nội dung thuyết êlectron
- Nhận xét, bổ sung câu trả lời của bạn
- Ghi nhận
- Thảo luận theo nhóm
Trang 5nhóm để giải thích hiện tượng nhiễm điện
do tiếp xúc Dãy 2 thảo luận theo nhóm để
giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng
ứng
- Yêu cầu các nhóm trình bày kết quả thảo
luận, các nhóm khác nhận xét, bổ sung
- Nhận xét, củng cố câu trả lời của các
nhóm
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: qua 3 trường
hợp trên ta thấy: một vật bị nhiễm điện khi
có sự di chuyển các điện tích từ vật này
sang vật khác hoặc từ phần này sang phần
khác Ta nói đó là các vật mang điện Vậy,
vật mang điện khác với các hạt mang điện
(êlectron, prôtôn) như thế nào?
- Yêu cầu HS nhận xét, bổ sung
- Nhận xét, củng cố câu trả lời của HS
- Trình bày kết quả thảo luận trước lớp
- Nhận xét, bổ sung
- Trả lời: Điện tích của vật có thể thay đổi được, gọi là điện lượng Điện tích của hạt mang điện không thể thay đổi được, gắn chặt với hạt và là thuộc tính của hạt
- Nhận xét, bổ sung
Hoạt động 5: Tìm hiểu nội dung định luật bảo toàn điện tích (5 phút)
- Quay lại hiện tượng nhiễm điện do
hưởng ứng: Nếu xét tổng đại số điện tích
của thanh kim loại trước và sau khi đưa lại
gần quả cầu thì ta có kết quả gì?
- Yêu cầu HS dự đoán kết quả khi ta xét
tương tự với hai trường hợp nhiễm điện do
cọ xát và tiếp xúc
- Thông báo: từ các kết quả thực nghiệm
trên, các nhà khoa học đã khái quát thành
định luật bảo toàn điện tích
- Yêu cầu HS dựa vào SGK, phát biểu nội
dung định luật
- Củng cố, nhấn mạnh:
+ Điều kiện áp dụng định luật: hệ cô lập về
- Trả lời: Bằng nhau
- Dự đoán: Cũng sẽ bằng nhau
- Phát biểu nội dung định luật
- Ghi nhận
Trang 6+ Xét tổng đại số điện tích
+ Cho đến nay, chưa có trường hợp nào
không thảo mãn định luật
Hoạt động 6: Củng cố (5 phút)
- Nhắc lại các kiến thức trọng tâm của bài
học
- Đánh giá tiết học
- Dặn dò học sinh:
+ Học bài, làm các bài tập trong SGK
+ Đọc trước bài “Điện trường và cường độ
điện trường Đường sức điện.”
IV NỘI DUNG GHI BẢNG
BÀI 2: THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I THUYẾT ÊLECTRON
1 Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố
- Nguyên tử có cấu tạo gồm:
+ Hạt nhân: prôtôn (qp = +1,6.10-19 C, mp = 1,67.10-27 kg)
nơtron ( không mang điện, mn ≈ mp) + Các êlectron: qe = -1,6.10-19 C, me = 9,1.10-31 kg
→ qp qe
= e = 1,6.10-19 C: gọi là điện tích nguyên tố
- Trong nguyên tử, số proton bằng số electron, nguyên tử trung hòa về điện
2 Thuyết êlectron
a Định nghĩa:
Là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật
b Thuyết êlectron
- Nguyên tử mất êlectron → hạt mang điện dương gọi là ion dương
- Nguyên tử nhận thêm êlectron → hạt mang điện âm gọi là ion âm
Trang 7số êlectron nhỏ hơn số prôtôn.
II VẬN DỤNG
1 Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện
- Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) chứa nhiều điện tích tự do
- Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do
2 Giải thích các hiện tượng nhiễm điện
III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Tổng đại số của các điện tích của một hệ vật cô lập về điện là không thay đổi