Đây là bộ bài soạn được thực hiện theo hướng phát triển năng lực học sinh, được thiết kế với đầy đủ 4 hoạt động, có đầy đủ các nội dung tích hợp. Bài soạn chi tiết, cụ thể, không cần điều chỉnh bổ sung.
Trang 1Ngày dạy 11B1:
Sĩ số
PHẦN I ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC Chương I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG Tiết 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức, kỹ năng, thái độ
a Kiến thức
- Nêu được các cách nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng)
- Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm
b Kĩ năng
- Vận dụng được định luật Cu-lông giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm
c Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực học tập và cẩn thận khi làm thí nghiệm
- Hứng thú và say mê học tập bộ môn, yêu thích khoa học
2 Tích hợp BVMT:
Địa chỉ tích hợp: Hoạt động 1: Sự nhiễm điện của các vật, tương tác điện
Nội dung tích hợp:
- Sơn tĩnh điện: Công nghệ phun sơn chất lượng cao và tránh ô nhiễm môi trường
- Công nghệ lọc khí thải, bụi nhờ tĩnh điện
Mức độ tích hợp: Vận dụng
3 Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Xem SGK Vật lý 7 và 9 để biết HS đã học gì ở THCS
- Một số thí nghiệm đơn giản về sự nhiễm điện do cọ xát
2 Học sinh: Ôn tập kiến thức đã học về điện tích ở THCS.
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Trang 2Tổ chức hoạt động
GV: Đặt câu hỏi:
1 Nêu cách nhận biết một vật nhiễm điện? Có mấy cách để nhiễm điện cho mộtvật, là những cách nào? Nêu phương án thí nghiệm?
2 Có mấy loại điện tích? Các điện tích tương tác với nhau như thế nào?
HS: Hoạt động các nhân, nhớ lại kiến thức đã học ở THCS để trả lời các câu hỏi
Dự kiến sản phẩm của HS
- Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật khác; Có 3 cách nhiễm điện cho vật là cọxát, hưởng ứng và tiếp xúc
- Có 2 loại điện tích; Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
- Nêu được các cách nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng)
- Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm
- Vận dụng được định luật Cu-lông giải được các bài tập đối với hai điện tích điểm
- Vận dụng được kiến thức bài học vào thực tế
Nội dung; Tổ chức hoạt động; Dự kiến sản phẩm HS
I SỰ NHIỄM ĐIỆN CỦA CÁC VẬT ĐIỆN TÍCH TƯƠNG TÁC ĐIỆN
GV: Đặt các CH giúp HS hệ thống lại
kiến thức
- Làm thế nào để tạo ra một vật nhiễm
điện? Kiểm tra xem vật có bị nhiễm
điện hay không bằng cách nào?
- Dựa vào đặc tính gì để nhận biết hai
vât nhiễm điện cùng loại hay khác loại?
HS: Nhớ lại những kiến thức đã học
trong chương trình vật lí THCS, thảo
luận làm lại các thí nghiệm, phát biểu:
- Khi cọ xát thủy tinh vào lụa, thước
nhựa vào dạ thì những vật đó sẽ bị
nhiễm điện Khi bị nhiễm điện thì vật
có thể hút được các vật nhẹ như mẩu
giấy, sợi bông
- Khi đặt hai vật nhiễm điện lại gần
nhau thì chúng có thể hút nhau nếu
nhiễm điện khác loại hoặc đẩy nhau
nếu nhiễm điện cùng loại
1 Sự nhiễm điện của các vật
- Một vật có thể bị nhiễm điện do : cọ xátlên vật khác, tiếp xúc với một vật nhiễmđiện khác, đưa lại gần một vật nhiễmđiện khác
- Có thể dựa vào hiện tượng hút các vật
Trang 3GV: Trong chương trình Vật lí lớp 7 ta
đã làm quen với khái niệm điện tích
Thuật ngữ điện tích dùng để chỉ một
vật mang điện, một hạt mang điện hoặc
một "lượng điện" của vật
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
GV: Điện tích điểm là điện tích được
coi như tập trung tại một điểm Một vật
tích điện có kích thước rất nhỏ so với
khoảng cách tới điểm mà ta cần xét có
thể coi là một điện tích điểm
GV: Có mấy loại điện tích? Các điện
tích tương tác với nhau như thế nào?
HS: Có hai loại điện tích, đó là điện
tích dương và điện tích âm Các điện
tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện
GV: Giới thiệu cấu tạo của cân xoắn
Khi tiến hành thí nghiệm với cân xoắn,
Cu- lông lập luận rằng: khi hai quả cầu
đẩy nhau, nó sẽ làm cho thanh quay
cho đến khi tác dụng của lực đẩy tĩnh
điện cân bằng với tác dụng xoắn của
dây treo Biết góc quay và chiều dài
thanh ngang, ta sẽ tính được lực đẩy
tĩnh điện giữa hai quả cầu A và B Kết
quả là ông thấy lực này tỉ lệ nghịch với
nhẹ để kiểm tra xem vật có bị nhiễm điệnhay không
2 Điện tích Điện tích điểm
- Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang
điện, vật tích điện hay là một điện tích
- Điện tích điểm là một vật tích điện có
kích thước rất nhỏ so với khoảng cáchtới điểm mà ta xét
3 Tương tác điện Hai loại điện tích
- Sự đẩy hay hút nhau giữa các điện tích
đó là sự tương tác điện
- Có 2 loại điện tích: Điện tích dương vàđiện tích âm Các điện tích cùng dấu(loại) thì đẩy nhau Các điện tích trái dấu(loại) thì hút nhau
C1:Hai điểm M và B nhiễm điện cùng
dấu vì chúng đẩy nhau
II ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG HẰNG
SỐ ĐIỆN MÔI
1 Định luật Cu-lông
Trang 4bình phương khoảng cách giữa hai quả
cầu
HS: Đọc SGK phần lập luận về sự phụ
thuộc giữa lực tương tác của hai điện
tích với tích độ lớn của hai điện tích đó
GV: Lực tương tác của hai điện tích
phụ thuộc như thế nào vào tích độ lớn
hai điện tích đó?
HS: Lực tương tác của hai điện tích tỉ
lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích
đó
GV: Ngoài ra, thực nghiệm còn chứng
minh được rằng lực này có phương
trùng với đường thẳng nối hai điện tích
điểm đó và phụ thuộc vào môi trường
trong đó đặt hai điện tích Đó chính là
nội dung của định luật Cu-lông
HS: Ghi nhớ định luật
GV: Yêu cầu HS biểu diễn lực tương
tác giữa hai điện tích điểm
HS: Cá nhân lên bảng xác định lực
tương tác trong trường hợp 2 điện tích
cùng dấu, khác dấu
GV: Hướng dẫn HS viết đúng đơn vị
của các đại lượng trong biểu thức của
nghĩa của hằng số điện môi
HS: Do điện môi cách điện nên sẽ làm
cho lực tương tác yếu đi so với trong
chân không lần
Nội dung định luật
Lực hút hay đẩy giữa hai diện tích điểmđặt trong chân không có phương trùngvới đường thẳng nối hai điện tích điểm
đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớncủa hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bìnhphương khoảng cách giữa chúng
F = k| 122 |
r
q q
(1)
k là hệ số tỉ lệ k = 9.109 Nm2/C2.Đơn vị điện tích là culông (C)
- Điện môi là môi trường cách điện
- Lực tương tác giữa các điện tích điểmđặt trong điện môi : F = k| 1 22 |
r
q q
(2)
- Khi đặt các điện tích trong một điệnmôi đồng tính thì lực tương tác giữachúng sẽ yếu đi lần so với khi đặt nótrong chân không gọi là hằng số điệnmôi của môi trường ( 1)
- Hằng số điện môi đặc trưng cho tính
Trang 5GV: Yêu cầu HS trả lời CH C3
A Điện tích của vật A và D trái dấu
B Điện tích của vật A và D cùng dấu
C Điện tích của vật B và D cùng dấu
D Điện tích của vật A và C cùng dấu
3 Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
A tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích
B tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích
C tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích
D tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích
Vận dụng
4 Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2
(cm) Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10-4 (N) Độ lớn của hai điện tích đó là:
A q1 = q2 = 2,67.10-9 (μC) B q1 = q2 = 2,67.10-7 (μC)
5 Hai điện tích điểm q1 = +3 (μC) và q2 = -3 (μC),đặt trong dầu (ε = 2) cách nhaumột khoảng r = 3 (cm) Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:
C lực hút với độ lớn F = 90 (N) D lực đẩy với độ lớn F = 90 (N)
6 Hai quả cầu nhỏ có điện tích 10-7 (C) và 4.10-7 (C), tương tác với nhau một lực 0,1(N) trong chân không Khoảng cách giữa chúng là:
A r = 0,6 (cm) B r = 0,6 (m) C r = 6 (m) D r = 6 (cm)
Tổ chức hoạt động
GV: Tổ chức HS hoạt động theo cặp, trao đổi, thảo luận để giải các bài tập trắcnghiệm
HS: Vận dụng kiến thức đã học kết hợp trao đổi, thảo luận để tìm đáp án và giải thích
rõ tại sao lại chọn đáp án đó
Trang 6Nội dung
- Ứng dụng sơn tĩnh điện
Tổ chức dạy học
GV: Hướng dẫn HS đọc phần “Em có biết?” /sgk/10
HS: Hoạt động cá nhân đọc để tìm hiểu về công nghệ phun sơn tĩnh điện
Dự kiến sản phẩm HS
- Ứng dụng sự tương tác giữa các điện tích
4 Hướng dẫn về nhà
GV: Yêu cầu học sinh về nhà giả các bài tập 5, 6, 7, 8/SGK và 1.7, 1.9, 1.10/SBT
Ôn lại sơ lược về cấu tạo nguyên tử
HS: Ghi chép các yêu cầu của GV, chuẩn bị cho bài sau
*****
Trang 7- Nêu được các nội dung chính của thuyết êlectron
- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích
2 Kĩ năng
- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện
3 Thái độ
- Nghiêm túc, tích cực và hợp tác trong quá trình tiếp thu kiến thức
- Hứng thú và say mê học tập bộ môn, yêu thích khoa học
4 Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
- Ôn tập sơ lược về cấu tạo nguyên tử
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Khởi động
1 Kiểm tra bài cũ
CH/ Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật Cu-lông?
2 Khởi động
Mục tiêu
- Học sinh bộc lộ những hiểu biết ban đầu về cấu tạo nguyên tử
- Tạo hứng thú, thu hút học sinh vào tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức
Nội dung
- Cấu tạo nguyên tử
Tổ chức hoạt động
GV: Đặt các câu hỏi:
- Hãy nêu cấu tạo nguyên tử?
- Khi nào nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện?
HS: Hoạt động cá nhân trả lời các CH của GV
GV: Vậy khi nguyên tử mất đi e hoặc nhận thêm e thì tính chất điện sẽ như thế nào?HS: Hoạt động cá nhân đề xuất câu trả lời
Dự kiến sản phẩm của HS
- Nguyên tử cấu tạo gồm hạt nhân mang điện tích dương ở trung tâm và các e mang
Trang 8điện tích âm chuyển động xung quanh.
- Khi tổng điện tích của các e bằng tổng điện tích của hạt nhân thì nguyên tử ở trạngthái trung hòa
- Khi nguyên tử bị mất e sẽ mang điện dương, nhận thêm e sẽ mang điện âm
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Muc tiêu
- Nêu được các nội dung chính của thuyết êlectron
- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích
- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện
GV: yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu cấu
tạo nguyên tử về phương diện điện và đặt
câu hỏi kiểm tra sự tiếp thu kiến thức của
HS: Nếu cấu tạo nguyên tử về phương
diện điện và đặc điểm của các hạt electron;
proton; notron?
HS: Cá nhân làm việc với SGK trả lời:
- Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân
mang điện dương nằm ở trung tâm và các
electron mang điện âm chuyển động xung
+ Nơtrôn không mang điện
- Điện tích của prôtôn tạo nên điện tích
của hạt nhân nguyên tử
- Khi nguyên tử trung hòa về điện thì độ
lớn của điện tích dương phải bằng độ lớn
của điện tích âm hay số prôtôn trong hạt
nhân bằng số electron chuyển động xung
quanh hạt nhân
GV: Giới thiệu điện tích nguyên tố: Trong
chương trình vật lí THPT thì điện tích của
electron và điện tích của prôtôn là điện
a) Cấu tạo nguyên tử
- Nguyên tử có cấu tạo gồm hạt nhânmang điện tích dương nằm ở trung tâm
và các electron mang điện tích âmchuyển động xung quanh hạt nhân.Electron có điện tích là -1,6.10-19C vàkhối lượng là 9,1.10-31kg
- Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt lànơtron không mang điện và prôtônmang điện dương Prôtôn có điện tích
b) Điện tích nguyên tố
Trang 9
HS: Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ khái niệm
điện tích nguyên tố
GV: Phát triển từ những nội dung sơ lược
cấu tạo nguyên tử, ta có thuyết electron
Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di
chuyển của các electron để giải thích các
hiện tượng điện và các tính chất điện của
các vật
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
GV: Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu nội
dung thuyết electron
Khi nào một nguyên tử trở thành hạt mang
điện dương? Hạt mang điện âm?
HS: Cá nhân trả lời:
- Khi nguyên tử bị mất bớt electron thì độ
lớn điện tích dương của hạt nhân sẽ lớn
hơn độ lớn tổng điện tích của các electron
còn lại Khi đó phần còn lại của nguyên tử
tích điện dương
- Khi nguyên tử nhận thêm electron ở
ngoài thì độ lớn điện tích dương của hạt
nhân sẽ nhỏ hơn độ lớn tổng điện tích của
các electron còn lại Khi đó nguyên tử trở
thành hạt mang điện âm
GV: Nêu một số ví dụ về ion dương và ion
âm?
HS: Na+; Cu2+; Cl-; O2-
GV: Yêu cầu HS trả lời CH C1
HS: Cá nhân trả lời
GV: Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về vật
dẫn điện và vật cách điện đã được học ở
2 Thuyết electron
* Thuyết dựa trên sự cư trú và di
chuyển của các êlectron để giải thíchcác hiện tượng điện và các tính chấtđiện của các vật gọi là thuyết êlectron
* Thuyết êlectron gồm các nội dungchính sau đây :
- Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để
di chuyển từ nơi này đến nơi khác.Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thànhmột hạt mang điện dương gọi là iondương
- Một nguyên tử ở trạng thái trung hòa
có thể nhận thêm êlectron để trở thànhmột hạt mang điện âm gọi là ion âm
- Một vật nhiễm điện âm khi sốêlectron mà nó chứa lớn hơn số điệntích nguyên tố dương (prôtôn) Nếu sốêlectron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễmđiện dương
C1: Khi cọ xát, một số electron của
thuỷ tinh đã chuyển sang dạ Thuỷ tinhđang ở trạng thái không mang điện khi
bị mất electron trở thành vật nhiễmđiện dương
II VẬN DỤNG
1 Vật dẫn điện và vật cách điện
Trang 10
cho dòng điện chạy qua.
GV: Điện tích tự do là điện tích có thể di
chuyển từ điểm này đến điểm khác trong
phạm vi thể tích của vật dẫn Dựa vào khái
niệm điện tích tự do, chúng ta có thể đưa
ra định nghĩa về vật (chất) dẫn điện và
cách điện
Chân không dẫn điện hay cách điện? Tại
sao?
HS: Do chân không là môi trường không
có các phần tử vật chất nào nên chân
không không dẫn điện
GV: Mọi quá trình nhiễm điện đều là
những quá trình tách các điện tích dương
và âm và phân bố lại các điện tích đó trong
các vật hoặc trong các phần của vật
GV tiến hành làm thí nghiệm về sự nhiễm
điện do tiếp xúc: Chạm thước nhựa nhiễm
điện âm vào một ống nhôm nhẹ thì thấy
ống nhôm và thước tách ra xa nhau
Thí nghiệm chứng tỏ điều gì? Giải thích?
HS: Ống nhôm sau khi tiếp xúc với thước
nhựa mang điện đã bị nhiễm điện theo
Ống nhôm và thước nhựa tách ra xa nhau
chứng tỏ ống nhôm nhiễm điện cùng loại
với thước nhựa
Giải thích:Thước nhựa nhiễm điện âm tức
là dư thừa electron Khi ống nhôm tiếp xúc
với thước nhựa nó đã nhận thêm electron
dư thừa từ mặt thước chuyển sang nên ống
nhôm cũng nhiễm điện âm
GV: Nhận xét ý kiến của học sinh và đưa
- Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) cóchứa nhiều điện tích tự do
- Vật (chất) cách điện là vật (chất)không chứa hoặc chứa rất ít các điệntích tự do
- Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cáchđiện chỉ là tương đối
2 Sự nhiễm điện do tiếp xúc
Trang 11
ra nhận xét tổng quát.
GV tiến hành thí nghiệm về sự nhiễm điện
do hưởng ứng: Đưa một thước nhựa nhiễm
điện âm lại gần một ống nhôm nhẹ được
treo trên một sợi dây mảnh thì thấy ống
nhôm bị hút về phía thước nhựa Đưa
thước ra xa thì ống nhôm trở lại vị trí ban
đầu
Giải thích nguyên nhân làm thước nhựa có
khả năng hút được ống nhôm?
HS: Ống nhôm bị hút về phái thước nhựa
chứng tỏ đầu ống nhôm gần thước bị
nhiễm điện dương, tức là đầu đó thiếu
electron Thước nhựa nhiễm điện âm nên
đã có tương tác đẩy các electron tự do
trong ống nhôm ra xa dẫn đến đầu ống
nhôm gần thước thiếu electron nên mang
điện dương Khi đưa thước ra xa thì các
electron tự do trong ống nhôm lại phân bố
đều trong ống làm cho ống trở lại trạng
thái trung hòa điện
GV: Nhận xét ý kiến của HS và đưa ra
nhận xét tổng quát
GV: Lưu ý cho HS: Khi nhiễm điện hưởng
ứng vật có hai phần nhiễm điện trái dấu
nhau và tổng số electron tự do của vật là
không đổi
GV: Xét một hệ vật trong đó chỉ có sự trao
đổi điện tích giữa các vật trong hệ với
nhau mà không có liên hệ điện tích với
bên ngoài Hệ thỏa mãn điều kiện đó gọi là
hệ cô lập về điện
- Khi vật không mang điện tiếp xúc vớivật mang điện, thì êlectron có thể dịchchuyển từ vật này sang vật khác làmcho vật không mang điện khi trướccũng bị nhiễm điện theo
3 Sự nhiễm diện do hưởng ứng
- Khi một vật bằng kim loại được đặtgần một vật đã nhiễm điện, các điệntích ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩyêlectron tự do trong vật bằng kim loạilàm cho một đầu vật này thừa êlectron,một đầu thiếu êlectron Do vậy, hai đầucủa vật bị nhiễm điện trái dấu
III ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Trang 12Trong hệ cô lập về điện thì điện tích hệ có
đặc điểm gì?
HS: Cá nhân phát biểu Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng
đại số của các điện tích là không đổi
1 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Hạt êlectron là hạt có mang điện tích âm, có độ lớn 1,6.10-19 (C)
B Hạt êlectron là hạt có khối lượng m = 9,1.10-31 (kg)
C Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion
D êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác
2 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron
B Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron
C Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện dương là vật đã nhận thêm các iondương
D Theo thuyết êlectron, một vật nhiễm điện âm là vật đã nhận thêm êlectron
3 Phát biết nào sau đây là không đúng?
A Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do
B Vật cách điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do
C Vật dẫn điện là vật có chứa rất ít điện tích tự do
D Chất điện môi là chất có chứa rất ít điện tích tự do
Thông hiểu
4 Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm
điện thì
A hai quả cầu đẩy nhau
B hai quả cầu hút nhau
C không hút mà cũng không đẩy nhau
D hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau
Tổ chức hoạt động
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân để giải các bài tập trắc nghiệm
HS: Vận dụng kiến thức đã học để tìm đáp án và giải thích rõ tại sao lại chọn đáp ánđó
Trang 13- Sự phân bố lại điện tích giữa các vật do tiếp xúc
Tổ chức dạy học
GV: Lưu ý cho HS:
- Khi cho 2 quả cầu nhỏ dẫn điện như nhau, đã nhiễm điện tiếp xúc với nhau và sau
đó tách rời nhau thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu
- Hiện tượng cũng xảy ra tương tự khi nối 2 quả cầu như trên bằng dây dẫn mảnh rồicắt bỏ dây nối
- Khi chạm tay vào một quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích
Trang 14Ôn tập, củng cố và hệ thống lại nội dung kiến thức đã học về:
- Lực tương tác giữa các điện tích điểm
- Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích
2 Kĩ năng
- Biết cách tính độ lớn của lực theo công thức định luật Cu-lông
- Biết cách vẽ hình biểu diễn lực tác dụng lên các điện tích
- Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện
3 Thái dộ
- Nghiêm túc, tích cực nà hợp tác trong quá trình tiếp thu kiến thức
- Hứng thú và say mê học tập bộ môn, yêu thích môn học
4 Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập
- Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác nhằm củng cố kiếnthức và rèn luyện kĩ năng
2 Học sinh
- Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã ra về nhà
- Chuẩn bị sẵn các vấn đề còn vướng mắc cần phải hỏi GV
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1 Kiểm tra bài cũ: Lồng ghép trong quá trình dạy bài mới
2 Bài mới
Hoạt động 1: Hệ thống kiến thức
1.Vật nhiễm điện- vật mang điện, điện tích: là vật có khả năng hút được các vật nhẹ.
Có 3 cách nhiễm điện cho vật: cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng
2 Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi
là
điện tích điểm
3 Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút nhau.
4 Định luật Cu-lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong
chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ
lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cáchgiữa chúng
Trang 15q1, q2 : độ lớn hai điện tích điểm (C )
r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m)
5 Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính):
- Điện môi là môi trường cách điện
- Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trongmột điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm đi lầnkhi chúng được đặt trong chân không:
: hằng số điện môi của môi trường
6 Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện
tượng điện và các tính chất điện của các vật Trong việc vận dụng thuyết e để giảithích các hiện tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có
e có thể di chuyển từ vật này sang vật kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật
7 Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các
điện tích là không đổi
Hoạt động 2: Giải bài tập trắc nghiệm
GV: Hướng dẫn HS giải các bài tập trắc
Hoạt động 3: Giải các bài tập tự luận.
GV: Hướng dẫn HS tìm hiểu đề bài, tóm
tắt và tìm phương pháp giải bài toán
GV:Yêu cầu học sinh viết biểu thức định
luật Cu-lông
HS: Viết biểu thức định luật
GV: Yêu cầu học sinh từ công thức suy
ra để tính |q|
HS: Suy ra và thay số để tính |q|
GV: Yêu cầu học sinh cho biết điện tích
của mỗi quả cầu
HS:Giải thích tại sao quả cầu có điện
2
10.9
)10.(
1.10
k
r F
= 10
-7(C)Vậy q1 = q2 =10-7 C
Trang 16GV:Vẽ hình
HS:Xác định các lực tác dụng lên mỗi
quả cầu
Nêu điều kiện cân bằng
GV: Hướng dẫn HS dựa vào hình vẽ xác
định mối quan hệ giữa F và P
kq P
GV: Hướng dẫn HS giải bài tập
HS: Tiến hành giải ý a theo định luật
4r q
Điều kiện cân bằng :
mg l
kq P
2ek
3 Củng cố
GV: Hệ thống lại nội dung bài học, khắc sâu phương pháp giải bài tập
HS: Tiếp thu, ghi nhớ các công thức và phương pháp giải bài tập
4 Hướng dẫn về nhà
GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: Hoàn thành bài tập và giải các bài tập tương tựtrong SBT
Trang 17HS: Ghi chép yêu cầu của GV, chuẩn bị cho bài sau: Đọc trước bài” Điện trường vàcường độ điện trường Đường sức điện"
*****
Trang 18Ngày dạy 11B1:
Sĩ số
Tiết 4: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG
ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN (Tiết 1)
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức
- Nêu được điện trường tồn tại ở đâu, có tính chất gì
- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường
2 Kĩ năng
- Vẽ được vectơ cường độ điện trường của một điện tích điểm
- Vận dụng được các công thức về điện trường và nguyên lí chồng chất của điệntrường để giải một số bài tâp đơn giản về điện trường tĩnh điện
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi sau:
Ta đã biết, giữa các vật nhiễm điện ở gần nhau có thể hút hoặc đẩy nhau
- Bằng cách nào các vật nhiễm điện đặt cách nhau lại có thể tương tác với nhau?
- Môi trường giúp truyền tương tác có tính chất gì?
- Nếu chỉ có một điện tích thì không gian xung quanh có biến đổi gì không? HS: Hoạt động cá nhân, dựa vào kiến thức đã học để trả lời câu hỏi
Dự kiến sản phẩm của HS
- Giữa chúng có môi trường truyền tương tác điện
- Tác dụng lực lên các điện tích đặt trong đó
- Điện tích không chịu tác dụng của điện trường do chính nó gây ra
Trang 19Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Muc tiêu
- Nêu được điện trường tồn tại ở đâu, có tính chất gì
- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường
- Vẽ được vectơ cường độ điện trường của một điện tích điểm
- Vận dụng được các công thức về điện trường và nguyên lí chồng chất của điện trường để giải một số bài tâp đơn giản về điện trường tĩnh điện.
GV: Khi tiến hành nghiên cứu về tương
tác giữa hai quả cầu tích điện, người ta
nhận thấy hai quả cầu tích điện đặt cách
nhau một khoảng nhưng vẫn tương tác,
thậm chí như ở bài 1 chúng ta đã biết, nếu
đặt hai quả cầu tích điện trái dấu trong một
bình kín rồi hút hết không khí ra thì lực
hút giữa hai quả cầu mạnh thêm lên Tại
sao?
HS: Cá nhân giải thích (vì trong chân
không hằng số điện môi nhỏ nhất)
GV: Như vậy phải có một môi trường
truyền tương tác điện và người ta gọi là
điện trường
HS: Tìm hiểu khái niệm điện trường trong
SGK
GV: Nhấn mạnh:
- Xung quanh mỗi điện tích có một điện
trường; nhờ điện trường này mà hai điện
tích tác dụng được vào nhau
- Người ta nhận ra điện trường nhờ tính
chất cơ bản của nó là tác dụng lực điện
vào các điện tích đặt trong nó
I ĐIỆN TRƯỜNG
1 Môi trường truyền tương tác điện
Thí nghiệm (hình 3.1/sgk/15)Giả sử đặt 2 quả cầu tích điện trái dấucách nhau khoảng r
2 Điện trường
Điện trường là một dạng vật chất(môi trường) bao quanh điện tích vàgắn liền với điện tích Điện trường tácdụng lực điện lên các điện tích khác đặttrong nó
GV: Xét những tính chất và đặc trưng của
điện trường của một điện tích ki điện tích
đó đứng yên (điện trường tĩnh)
Vì điện trường không thể trực tiếp nhận ra
bằng mắt các giác quan nên ta căn cứ vào
tác dụng của điện trường lên một điện tích
thử đặt trong nó để nghiên cứu điện
II CƯỜNG DỘ ĐIỆN TRƯỜNG
Trang 20HS: Tiếp thu
GV: Dựa vào định luật Culông, phân tích
để đưa ra khái niệm cường độ điện trường
hay điện trường tại các điểm càng xa Q
càng yếu Đại lượng đặc trưng cho sự
mạnh yếu của điện trường gọi là cường độ
điện trường
HS: Ghi nhớ khái niệm
GV: Người ta đã tiến hành nhiều thí
nghiệm, nhận thấy tại mỗi điểm của điện
trường, khi đặt các điện tích thử (Một vật
có kích thước nhỏ, mang một điện tích
nhỏ, được dùng để phát hiện lực điện tác
dụng lên nó gọi là điện tích thử) khác nhau
thì lực điện cũng có giá trị khác nhau
nhưng thương số F/q tại điểm đó là xác
lớn F của lực điện tỉ lệ thuận với q, nên
thương số F/q chính là độ lớn của lực điện
tác dụng lên điện tích 1C Do đó ta lấy
thương số này làm số đo của cường độ
điện trường
HS: Ghi nhớ định nghĩa SGK/16
GV: Nêu định nghĩa và biểu thức định
nghĩa cường độ điện trường
HS: Ghi nhận định nghĩa, biểu thức
Đọc phần chữ nhỏ sgk / 16
1 Khái niệm cường dộ điện trường
Cường độ điện trường tại một điểm làđại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếucủa điện trường tại điểm đó
2 Định nghĩa
Cường độ điện trường tại một điểm làđại lượng đặc trưng cho tác dụng lựccủa điện trường tại điểm đó Nó đượcxác định bằng thương số của độ lớnlực điện F tác dụng lên điện tích thử q
Trang 21GV: Cường độ điện trường là đại lượng
vecto hay vô hướng? Tại sao?
HS: Suy nghĩ trả lời:
Vì q là đại lượng vô hướng,Fr là đại lượng
vecto nên Er là đại lượng vecto cùng
phương, cùng chiếu với Fr
GV: Viết biểu thức của vecto cường độ
điện trường?
GV: Vẽ hình biểu diễn véc tơ cường độ
điện trường gây bởi một điện tích điểm
GV: Thông thường, người ta sử dụng đơn
vị của E là V/m chứ không dùng N/C, tại
sao lại như vậy chúng ta sẽ trả lời ở bài
sau
GV: Từ biểu thức định nghĩa cường độ
điện trường tại một điểm trong điện
(dương) đặt tại điểm đó và độ lớn củaq
- Điểm đặt tại điểm ta xét
- Phương trùng với đường thẳngnối điện tích điểm với điểm ta xét
- Chiều hướng ra xa điện tích nếu
là điện tích dương, hướng về phía điệntích nếu là điện tích âm
C1:
Đơn vị cường độ điện trường là V/m
4 Cường độ điện trường của một điện tích điểm.
Trang 22
trường, hãy thiết lập công thức tính cường
độ điện trường của điện tích điểm gây ra
điện trường Nhận xét kết quả thu được?
5 Nguyên lí chồng chất điện trường
Khi một điện tích chịu tác dụng đồngthời của điện trường Er1, Er2 thì nó chịutác dụng của điện trường tổng hợp Erđược xác định như sau :
1 Công thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm
trong chân không, cách điện tích Q một khoảng r là:
2 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra
B Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó
C Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơlực điện tác dụng lên một điện tích đặt tại điểm đó trong điện trường
D Véctơ cường độ điện trường tại một điểm luôn cùng phương, cùng chiều với vectơlực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó trong điện trường
Trang 23A E = 0,450 (V/m) B E = 0,225 (V/m) C E = 4500 (V/m) D E = 2250 (V/m).
Tổ chức hoạt động
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân để giải các bài tập trắc nghiệm
HS: Vận dụng kiến thức đã học để tìm đáp án và giải thích rõ tại sao lại chọn đáp ánđó
Trang 24Ngày dạy 11B1:
Sĩ số
Tiết 5: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG
ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN (tiếp)
- Mức độ tích hợp: Liên hệ
5 Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo; dự đoán
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Chuẩn bị hình vẽ 3.6 đến 3.9 trang 19/SGK
2 Học sinh
- Ôn lại kiến thức về tổng hợp lực
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Khởi động
1 Kiểm tra bài cũ
1 Điện trường là gì? Cường độ điện trường là gì? Được xác định như thế nào? Đơn
vị cường độ điện trường là gì?
2 Vectơ cường độ điện trường là gì? Nêu những đặc điểm của vectơ cường độ điêntrường tại một điểm?
Trang 25Tổ chức hoạt động
GV: Cho HS quan sát video thí nghiệm phát hiện các đường sức điện
HS: Quan sát video để thấy được hình ảnh các đường sức điện
Dự kiến sản phẩm của HS
- Các hạt cách điện nằm dọc theo những đường nối 2 quả cầu tích điện
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Muc tiêu
- Nêu được định nghĩa đường sức điện và một vài đặc điểm quan trọng của các đườngsức điện
- Trình bày được khái niệm điện trường đều
- Vẽ được đường sức của điện trường của điện tích điểm và điện trường đều
GV: Nếu từ trường được biểu diễn bằng
các đường sức từ thì điện trường sẽ được
biểu diễn bằng các đường sức điện
Yêu cầu HS đọc SGK để thu nhận thông
tin về hình ảnh các đường sức điện
HS: Lắng nghe lời giảng của GV kết hợp
với quan sát hình vẽ mô tả đường sức của
một số điện trường Nêu định nghĩa đường
sức điện
GV: Lưu ý: Đường sức cho phép xác định
hướng vecto cường độ điện trường tại một
điểm nó đi qua, do đó giúp xác định
hướng của lực tác dụng lên các điện tích
đặt tại điểm đó
Yêu cầu HS vẽ hình dạng đường sức của
một số điện trường
HS: Cá nhân thực hiện theo yêu cầu
GV: Ta chỉ có thể vẽ ngay được các đường
sức điện trong những trường hợp đơn giản,
trong những trường hợp khác thì phải
2 Định nghĩa
Đường sức điện trường là đường
mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó làgiá của véc tơ cường độ điện trường tạiđiểm đó Nói cách khác đường sức điệntrường là đường mà lực điện tác dụngdọc theo nó
3 Hình dạng đường sức của một số điện trường
Xem các hình vẽ SGK
4 Các đặc điểm của đường sức điện
Trang 26chất của đường sức điện trường thông qua
những tính chất đã biết của điện trường
- Điện trường có ở tất cả mọi điểm trong
không gian bao quanh điện tích
- Tại mỗi điểm trong điện trường, hướng
của vecto cường độ điện trường là xác
định
- Chiều của đường sức trùng với chiều của
vecto cường độ điện trường
HS: Dựa vào gợi ý của GV thảo luận theo
cặp để rút ra các đặc điểm của đường sức
HS: Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
GV: Yêu cầu HS dựa vào định nghĩa này
để xác định tính chất các đường sức của
điện trường đều
HS: Thực hiện theo yêu cầu của GV
GV: Nêu ví dụ cho HS về điện trường đều
giữa hai bản của tụ điện phẳng
- Qua mỗi điểm trong điện trường cómột đường sức điện và chỉ một mà thôi
- Đường sức điện là những đường cóhướng Hướng của đường sức điện tạimột điểm là hướng của véc tơ cường độđiện trường tại điểm đó
- Đường sức điện của điện trường tĩnh
là những đường không khép kín
- Qui ước vẽ số đường sức đi qua mộtdiện tích nhất định đặt vuông góc vớiđường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệvới cường độ điện trường tại điểm đó.C2:
5 Điện trường đều
Điện trường đều là điện trường màvéc tơ cường độ điện trường tại mọiđiểm đều có cùng phương chiều và độlớn
Đường sức điện trường đều lànhững đường thẳng song song cáchđều
1 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Điện phổ cho ta biết sự phân bố các đường sức trong điện trường
B Tất cả các đường sức đều xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm
Trang 27C Cũng có khi đường sức điện không xuất phát từ điện tích dương mà xuất phát từ
A dọc theo chiều của đường sức điện trường
B ngược chiều đường sức điện trường
C vuông góc với đường sức điện trường
D theo một quỹ đạo bất kỳ
3 Phát biểu nào sau đây về tính chất của các đường sức điện là không đúng?
A Tại một điểm trong điện tường ta có thể vẽ được một đường sức đi qua
B Các đường sức là các đường cong không kín
C Các đường sức không bao giờ cắt nhau
D Các đường sức điện luôn xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm
Vận dụng
4 Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm)trong chân không Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng điqua hai điện tích và cách đều hai điện tích là:
A E = 18000 (V/m) B E = 36000 (V/m) C E = 1,800 (V/m) D E = 0 (V/m)
5 Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đềuABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí Cường độ điện trường tại đỉnh A của tamgiác ABC có độ lớn là:
C E = 0,3515.10-3 (V/m) D E = 0,7031.10-3 (V/m)
Tổ chức hoạt động
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân để giải các bài tập trắc nghiệm
HS: Vận dụng kiến thức đã học để tìm đáp án và giải thích rõ tại sao lại chọn đáp ánđó
Trang 29Ôn tập, củng cố và hệ thống lại nội dung kiến thức đã học về:
- Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm và nhiều điện tích điểm
- Các tính chất của đường sức điện
2 Kỹ năng
- Xác định được cường độ điện trường gây bởi các điện tích điểm
- Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến điện trường, đường sức điệntrường
- Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập
- Chuẩn bị thêm một số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác nhằm củng cố kiến thức
và rèn luyện kĩ năng
2 Học sinh
- Giải các câu hỏi và bài tập về nhà
- Chuẩn bị sẵn các vấn đề còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Bài tập trắc nghiệm
GV: Hưỡng dẫn HS trả lời các câu hỏi trắc
nghiệm và yêu cầu giải thích rõ tại sao lựa
Câu 9/SGK/20 : BCâu 10/SGK/21: D
Trang 30chọn đáp án đó.
HS: Tiến hành theo yêu cầu của GV
Câu 3.1/SBT : DCâu 3.2/SBT : DCâu 3.3/SBT : DCâu 3.4/SBT : CCâu 3.6/SBT : DHoạt động 3: Giải các bài tập tự luận.
GV: Hướng dẫn học sinh các bước giải
Vẽ hình
HS: Gọi tên các véc tơ cường độ điện
trường thành phần
GV: Hướng dẫn học sinh tìm vị trí của C
HS: Xác định véc tơ cường độ điện trường
là điểm C phải nằm trên đường thẳng
AB Hai véc tơ này phải ngược chiều,tức là C phải nằm ngoài đoạn AB Haivéc tơ này phải có môđun bằng nhau,tức là điểm C phải gần A hơn B vài |q1|
< |q2| Do đó ta có:
k 1 2
|
|
AC AB
AC AB
=> AC = 64,6cm
Ngoài ra còn phải kể tất cả các điểmnằm rất xa q1 và q2 Tại điểm C và cácđiểm này thì cường độ điện trườngbằng không, tức là không có điệntrường
Bài 13 trang 21
Trang 31
GV: Hướng dẫn học sinh lập luận để tính
độ lớn của
E.HS:Xác định véc tơ cường độ điện trường
Cường độ điện trường tổng hợp tại C
E có phương chiều như hình vẽ
Vì tam giác ABC là tam giác vuôngnên hai véc tơ 1
E và 2
E vuông góc vớinhau nên độ lớn của
GV: Hệ thống lại nội dung bài học và khắc sâu phương pháp giải bài tập
HS: Tiếp thu, ghi nhớ để vận dụng làm các bài tập tương tự
4 Hướng dẫn về nhà
GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: Bài 3.7, 3.8/SBT/8,9
HS: Ghi các bài tập về nhà, chuẩn bị cho bài sau: Đọc trước bài” Công của lực điện”
*****
Trang 32- Nghiêm túc, tích cực và hợp tác trong quá trình tiếp thu kiến thức.
- Yêu thích môn học, say mê học tập bộ môn
4 Năng lực và phẩm chất
- Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo; dự đoán
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
II CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Kiến thức về công của lực điện
2.Học sinh
- Ôn lại cách tính công của trọng lực và đặc điểm của công của trọng lực
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Khởi động
Mục tiêu
- Kiểm tra kiến thức của học sinh về công cơ học
- Tạo hứng thú, thu hút học sinh vào tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức bài học
Nội dung
- Công thức tính công cơ học và công của trong lực
Tổ chức hoạt động
GV: Đặt CH giúp HS nhớ lại kiến thức đã học:
- Viết công thức tính công của một lực làm vật dịch chuyển được quãng đường s theohướng hợp với hướng của lực góc α?
- Tính công của trọng lực làm vật dịch chuyển từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng xuốngmặt đất theo 2 con đường: trượt xuống và rơi tự do Nhận xét về giá trị tính đượctrong 2 trường hợp?
HS: Cá nhân trả lời câu hỏi
Trang 33- Giải bài toán liên quan đến công, lực điện, thế năng, động năng của điện tích trong điện trường.
GV: Đặt một điện tích điểm q > 0 vào điện
trường Điện trường tác dụng lực lên điện
tích q và làm nó dịch chuyển, nghĩa là điện
trường đã thực hiện một công Vậy công
của lực điện có đặc điểm gì?
HS: Cá nhân nhận thức vấn đề
GV: Vẽ hình 4.1 lên bảng
HS: Vẽ hình 4.1
Xác định lực điện trường tác dụng lên
điện tích q > 0 đặt trong điện trường đều
có cường độ điện trường
E.Chỉ rõ phương, chiều, độ lớn và điểm đặt
I CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
1 Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều
b, Nếu điện tích +q di chuyển theođường gấp khúc MPN thì công của lựcđiện bằng bao nhiêu?
AMN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trênmột đường sức điện
* Công của lực điện trường trong
sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là A MN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của
Trang 34GV: Yêu cầu học sinh trả lời CH C1
GV: Giới thiệu đặc điểm công của lực diện
khi điện tích di chuyển trong điện trường
bất kì
HS: Ghi nhận đặc điểm công của lực diện
khi điện tích di chuyển trong điện trường
bất kì
đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
C1:Vật khối lượng m, độ cao MN = h,
vật đi theo đường cong bất kì
Công của trọng lực là: A = mghCông này phụ thuộc vào h mà khôngphụ thuộc vào hình dạnh đường đi
3 Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì
Công của lực điện trong sự di chuyểncủa điện tích trong điện trường bất kìkhông phụ thuộc vào hình dạng đường
đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu
và điểm cuối của đường đi
Lực tĩnh điện là lực thế, trườngtĩnh điện là trường thế
C2:A = 0 vì lực điện luôn vuông góc
với quãng đường dịch chuyển
GV:Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm
thế năng trọng trường
HS: Nhắc lại khái niệm thế năng trọng
trường
GV: Thế năng của một điện tích trong điện
trường được đo bằng công mà lực điện
sinh ra trong sự di chuyển của điện tích từ
điểm mà ta xét cho đến điểm có thế năng
bằng không( mốc thế năng)
Giới thiệu thế năng của điện tích đặt trong
điện trường
HS: Tìm biểu thức tính WM trong điện
trường đều và trong điện trường bất kì
Ghi nhận khái niệm
GV:Giới thiệu thế năng của điện tích đặt
trong điện trường và sự phụ thuộc của thế
năng này vào điện tích
HS:Ghi nhận mối kiên hệ giữa thế năng và
công của lực điện
GV:Yêu cầu HS đọc sgk /24
Yêu cầu HS phát biểu nội dung định
II THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
1 Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường
* Khái niệm: Thế năng của điện tích
đặt tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích tại điểm đó.
Đối với một điện tích +q đặt tại Mtrong điện trường đều thì: WM = qEd Điện tích q nằm tại M trong điệntrường bất kì do nhiều điện tích gây rathì:
W M A M vì F= 0
2 Sự phụ thuộc của thế năng W M
vào điện tích q
Ta có : F tỉ lệ với q do đó AM và WMcũng tỉ lệ với q
WM = AM = VMqTrong đó VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm M
3 Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường
Trang 35luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
Cho điện tích q di chuyển trong điện
trường từ điểm M đến N rồi ra Yêu cầu
học sinh tính công
Cho học sinh rút ra kết luận
HS: Tiến hành theo yêu cầu của GV
Trả lời CH C3
AMN = WM - WN Khi một điện tích q di chuyển
từ điểm M đến điểm N trong một điệntrường thì công mà lực điện trường tácdụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng
độ giảm thế năng của điện tích q trongđiện trường
C3:Thế năng của điện tích q trong điện
trường không thay đổi vì lực điệnkhông sinh công
Câu 1 Công của lực điện không phụ thuộc vào
A vị trí điểm đầu và điểm cuối đường đi B cường độ của điện trường
C hình dạng của đường đi D độ lớn điện tích bị dịch chuyển
Câu 2 Thế năng của điện tích trong điện trường đặc trưng cho
A khả năng tác dụng lực của điện trường
B phương chiều của cường độ điện trường
C khả năng sinh công của điện trường
D độ lớn nhỏ của vùng không gian có điện trường
Thông hiểu
Câu 3 Công của lực điện trường khác 0 trong khi điện tích
A dịch chuyển giữa 2 điểm khác nhau cắt các đường sức
B dịch chuyển vuông góc với các đường sức trong điện trường đều
C dịch chuyển hết quỹ đạo là đường cong kín trong điện trường
D dịch chuyển hết một quỹ đạo tròn trong điện trường
Vận dụng
Câu 4 Khi điện tích dich chuyển dọc theo một đường sức trong một điện trường
đều, nếu quãng đường dịch chuyển tăng 2 lần thì công của lực điện trường
A tăng 4 lần B tăng 2 lần C không đổi D giảm 2lần
Câu 5 Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích 1μC dọc theo chiều
một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 1 m là
Câu 6 Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2μC ngược chiều
một đường sức trong một điện trường đều 1000 V/m trên quãng đường dài 1 m là
A 2000 J B – 2000 J C 2 mJ D – 2 mJ
Tổ chức hoạt động
GV: Tổ chức HS hoạt động cá nhân để giải các bài tập trắc nghiệm
HS: Vận dụng kiến thức đã học để tìm đáp án và giải thích rõ tại sao lại chọn đáp ánđó
Trang 37Tiết 8: ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ
- Năng lực chuyên môn: Hình thành cho HS năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán
- Phẩm chất: Hình thành phẩm chất chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm khi thực hiệntính toán và tham gia giải quyết các vấn đề của bài học
về điện trường xung quanh hạt mang điện
HS: Đọc SGK phần vào bài, thảo luận dự đoán các câu trả lời
Dự kiến sản phẩm của HS
VM đặc trung riêng cho khả năng sinh công của điện trường
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức mới
Mục tiêu
Trang 38- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường và nêu đượcđơn vị đo hiệu điện thế.
- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa haiđiểm của điện trường đó Nhận biết được đơn vị đo cường độ điện trường
- Giải được bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức của một điện trường đều
GV: Yêu cầu HS nhắc lại công thức tính
thế năng của một điện tích trong điện
trường Phân tích công thức đó để thấy có
một thành phần không phụ thuộc vào q và
một thành phần phụ thuộc vào q
HS: Từ đặc điểm của thế năng tương tác
tĩnh điện, nhận thấy hệ số VM không phụ
thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào điện
trường tại M
GV: Bổ sung: VM đặc trưng cho điện
trường trong việc tạo ra thế năng của điện
tích
- Tại M nếu đặt các điện tích có độ lớn
bằng nhau thì thế năng của chúng bằng
nhau, nếu đặt các điện tích có độ lớn khác
nhau thì thế năng của chúng khác nhau
- Tại các điểm khác nhau trong điện
trường, nếu đặt cùng một điện tích thì thế
năng của điện tích có giá trị khác nhau
- VM được gọi là điện thế tại M
GV: Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa điện
Điện thế tại một điểm M trong điện
trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q.
Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q
di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q.
Trang 39GV: Yêu cầu Hs tìm hiểu đơn vị của điện
thế
HS: Dựa vào biểu thức để xác định đơn vị
đo của hiệu điện thế
M M
AV
GV: Từ công thức định nghĩa điện thế rút
ra đặc điểm của điện thế?
HS: Điện thế được xác định thông qua
thương số của công lực điện và giá trị điện
tích nên điện thế là đại lượng đại số
GV: Phân tích để thấy được điện trường tại
một điểm phụ thuộc vào mốc điện thế mà
ta chọn
GV: Nêu và hướng dẫn học sinh trả lời C1:
chứng minh rằng điện thế tại mọi điểm
trong điện trường của một điện tích điểm
âm (Q < 0) đều có giá trị âm
4 Đặc điểm của điện thế
- Điện thế là đại lượng đại số Trong
công thức tính điện thế vì q > 0 nên:
Nếu AM∞ > 0 thì VM > 0Nếu AM∞ < 0 thì VM < 0
Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc.
C1: Đặt tại điểm M ta xét một điện tíchthử q dương Di chuyển q từ đó ra vôcực dọc theo đường thẳng qua Q.Trong sự di chuyển này lực hút giữa q
và Q sinh công âm VM <0
GV:Yêu cầu học sinh đọc mục II.1 SGK để
xây dựng khái niệm hiệu điện thế
HS: Nêu khái niệm hiệu điện thế ?
GV: Giữa hiệu điện thế và công có mối
liên hệ như thế nào ? Hướng dẫn học sinh
tìm mối liên hệ giữa hiệu điện thế và công
của lực điện
HS: Xây dựng biểu thức tính hiệu điện thế,
dựa vào biểu thức phát biểu định nghĩa
q
Hiệu điện thế giữa hai điểm M,N
trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong
sự di chuyển của một điện tích từ M đến N Nó được xác định bằng thương
số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
Đơn vị đo là vôn (V)
Trang 40GV: Yêu cầu học sinh đọc mục II và quan
- Cấu tạo tĩnh điện kế (sgk/27)
GV: Cường độ điện trường và hiệu điện thế
đều là những đại lượng đặc trưng định
lượng cho điện trường Nếu xét trong điện
trường đều thì giữa chúng có mối liên hệ
với nhau như thế nào?
HS: Sử dụng công thức định nghĩa hiệu
điện thế và biểu thức tính công của điện
trường, xác định được hệ thức:
E U
d
GV: Công thức này cho chúng ta biết tại
sao E lại có đơn vị là V/m
GV tổng kết lại vấn đề trong phần này và
lưu ý: hệ thức này vẫn dùng được cho điện
trường không đều
Nhấn mạnh: Er có chiều hướng từ mơi có
điệnth ế cao tới nơi có điện thế thấp, do đó
điện tích dương di chuyển từ nơi có điện
thế cao đến nơi có điện thế thấp
AMN = qEd với d = MNHiệu điện thế giữa 2 điểm M và N là:
Câu 1 Điện thế là đại lượng đặc trưng cho riêng điện trường về
A khả năng sinh công của vùng không gian có điện trường
B khả năng sinh công tại một điểm
C khả năng tác dụng lực tại một điểm