Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 (chuẩn)

2 Học sinh: Xem trước các bài tập trong SGK và sách bài tập, định hướng cách giải, giải thử Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức về công của lực điện: Hoạt động của học sinh.. Trợ giúp của giáo[r]

Trang 1

Tiết 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT COULOMB I.MỤC TIÊU:

1) Kiến thức:

- Trình bày được khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác giữa các điện tích, nội dung chính của định luật Coulomb, ý nghĩa của hằng số điện môi

- Lấy được ví dụ về tương tác giữa các vật điện được coi là điện tích điểm

- Biết cấu tạo và hoạt động của cân xoắn

2) Kỹ năng:

- Xác định được phương chiều của lực Coulomb

- Giải được bài toán về tương tác điện

- Làm cho vật nhiễm điện do cọ xát

II.CHUẨN BỊ:

1) Giáo viên:

- Đọc SGK 7 và lớp 9 để biết học sinh đã được học gì về điện tích và tương tác điện

- Đọc trước bài và các tài liệu có liên quan

- Chuẩn bị các thiết bị dạy học cần thiết (nếu có): (Máy phát tĩnh điện, dụng cụ thí nghiệm theo hình 1.1; 1.2 …)

- Một số câu hỏi và câu trắc nghiệm theo từng chủ đề của bài

DỰ KIẾN NỘI DUNG GHI BẢNG:

Bài 1: Điện tích – Định luật Coulomb 1) Sự nhiễm điện của các vật:

- Một vật có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông, … ta nói vật

đó bị nhiễm điện

- Có thể làm cho một vật nhiễm điện bằng cách: cọ xát với vật khác, tiếp xúc với vật đã nhiễm điện

2) Điện tích, Điện tích điểm:

- Điện tích: vật nhiễm điện (vật mang điện)

- Điện và điện tích tương tự như khối lượng và quán tính của vật

- Điện tích điểm: tương tự như chất điểm

3) Định luật Coulomb Hằng số điện môi

a/ Định luật:

 Nội dung: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không

có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

Trang 2

 Biểu thức: 1 2

2

q q

F k r

 Trong đó: k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị

(trong hệ SI, k = 9 2 )

2

N.m 9.10 C

q1 và q2: các điện tích (C) r: Khoảng cách giữa q1 và q2 (m2)

4) Tương tác của hai điện tích trong điện môi:

- Điện môi là chất cách điện

- Trong điện môi có hằng số điện môi là :  1 2 (giảm đi lần so với

2

q q

F k

r



trong chân không)

- Hằng số điện môi của một môi trường cho biết: khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương tác giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không

2) Học sinh:

- Đọc lại SGK 7 và lớp 9 để ôn lại các kiến thức đã học

- Xem trước bài mới và chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như: giấy vụn, thước mica…

III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Hoạt động 1: Tìm hiểu sự nhiễm điện – Điện tích, tương tác điện:

Trả lời các câu hỏi:

- Cọ xát với vật khác

- Có thể hút được các vật nhẹ như mẩu giấy,

sợi bông…

- Làm thí nghiệm Khẳng định lại kiến thức

- Đọc SGK và trả lời

Nêu một số câu hỏi:

- Người ta có thể làm gì để nhiễm điện cho vật?

- Biểu hiện của một vật bị nhiễm điện?

- Hướng dẫn học sinh làm một vài thí nghiệm dơn giản để chứng minh điều đó

- Điện tích là gì? Có mấy loại điện tích? Tương tác của chúng như thế nào?

Hoạt động 2: Tìm hiểu tương tác giữa hai điện tích điểm:

- Quan sát hình vẽ và trả lời

- Nêu các kết quả thí nghiệm của Coulomb

tìm được về sự phụ thuộc của lực tương tác

giữa hai điện tích và khoảng cách giữa

- Yêu cầu học sinh quan sát hình vẽ 1.3 và tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng của cân xoắn

- Hướng dẫn học sinh phân tích các kết quả thí nghiệm của Coulomb Khái quát hóa để

đi đến nội dung và biểu thức định luật

Trang 3

- Nêu nội dung định luật và ý nghĩa, đơn vị

của các đại lượng trong biểu thức

- Vẽ hình biểu diễn tương tác của hai điện

tích cùng dấu, trái dấu

- Yêu cầu học sinh phát biểu nội dung định luật dựa vào dạng của biểu thức

- Hướng dẫn học sinh vẽ hình

Hoạt động 3: Tìm hiểu tương tác giữa hai điện tích trong điện môi:

- Lấy ví dụ về chất cách điện

- Giới thiệu kết quả thực nghiệm

- Hướng dẫn học sinh tìm hiểu ý nghĩa hằng

số điện môi

- Giới thiệu điện môi là chất cách điện

- Tìm hiểu kết quả thực nghiệm về tương tác giữa các điện tích trong điện môi đồng chất

- Tìm hiểu ý nghĩa của hằng số điện môi

Hoạt động 4: Vận dụng – Củng cố:

- Trả lời các câu hỏi

- Đưa ra câu trả lời đúng

- Đặt câu hỏi theo từng chủ đề của bài

- Cho học sinh thảo luận để trả lời các câu trắc nghiệm SGK trang 9, 10

Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà:

- Ghi bài tập và câu hỏi về nhà

- Ghi những chuẩn bị cần thiết

- Yêu cầu học sinh giải các bài tập trang 10 SGK và sách bài tập

- Dặn dò những chuẩn bị cho bài sau

+ Xem bài mới + Xem lại cấu tạo nguyên tử VL7 và H10

Rút kinh nghiệm:

Trang 4

Tiết 2: THUYẾT ELECTRON

– ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I MỤC TIÊU:

- Hiểu được nội dung cơ bản của thuyết electron

- Trình bày được cấu tạo sơ lược của nguyên tử về phương diện điện

- Nắm được các cách làm cho vật nhiễm điện và lấy được ví dụ minh họa

2) Kỹ năng:

- Vận dụng thuyết electron để giải thích các hiện tượng nhiễm điện

- Rèn kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tế

- Giải được bài toán về tương tác tĩnh điện

II CHUẨN BỊ:

1) Giáo viên:

- Đọc SGK 7 và Hóa 10 để biết học sinh đã được học gì về cấu tạo nguyên tử

- Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm cần thiết (nếu có): (Điện nghiệm, thanh nhựa, vải lụa)

Bài 2: Thuyết electron – Định luật bảo toàn điện tích 1) Thuyết electron:

a) Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện Điện tích nguyên tố:

- Cấu tạo nguyên tử:

+ hạt nhân ở giữa mang điện dương: gồm protôn mang điện dương và nơtron không mang điện

+ các electron mang điện âm chuyển động xung quanh hạt nhân

+ Số electron = số proton nên nguyên tử trung hòa về điện

- Điện tích của electron và của proton là nhỏ nhất nên gọi là điện tích nguyên tố b) Thuyết electron:

Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của electron để giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron

- Electron có thể rời khỏi nguyên tử và di chuyển từ nơi này đến nơi khác

+ Nguyên tử mất electron trở thành Ion dương

+ Nguyên tử trung hòa nhận thêm electron trở thành Ion âm

- Một vật có: Số e > số proton: nhiễm điện âm; Số e < số proton: nhiễm điện

dương

Trang 5

2) Vận dụng:

Có thể dùng thuyết electron để giải thích các hiện tượng nhiễm diện do cọ xát,

tiếp xúc, hưởng ứng

3) Định luật bảo toàn điện tích:

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi

2) Học sinh:

- Đọc lại SGK 7 và Hóa 10 để ôn lại các kiến thức đã học

- Xem trước bài mới và chuẩn bị các dụng cụ cần thiết

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ:

Ôn lại các kiến thức đã học:

- Điện tích, điện tích điểm

- Các loại điện tích, tương tác giữa chúng

- Phương chiều độ lớn của lực tương tác giữa

các điện tích

Nêu một số câu hỏi giúp học sinh ôn lại kiến thức đã học

Hoạt động 2: Thuyết electron:

- Nhớ lại kiến thức đã học hoặc đọc SGK để

trả lời

- Đọc SGK để biết điện tích và khối lượng

của electron và proton Lĩnh hội điện tích

nguyên tố

- Đọc SGK để tìm hiểu nội dung thuyết

- Giải thích hiện tượng

- Dựa vào kiến thức đã học ở các lớp dưới, yêu cầu học sinh nêu cấu tạo của nguyên tử

về phương diện điện

- Giới thiệu về điện tích nguyên tố

- Giới thiệu về nội dung thuyết electron

- Yêu cầu học sinh dùng thuyết electron để giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát

Hoạt động 3: Giải thích một số hiện tượng điện:

- Đọc SGK, liên hệ kiến thức cũ và thực tế

để tìm hiểu chất cách điện và chất dẫn điện

- Lấy ví dụ về chất cách điện

- Giải thích các hiện tượng như câu hỏi C3,

C4,C5

- yêu cầu học sinh tự tìm hiểu chất cách điện, chất dẫn điện Cho ví dụ

- Hướng dẫn học sinh trả lời

- Yêu cầu học sinh vận dụng thuyết electron

để giải thích các hiện tượng điện

Hoạt động 4: Tìm hiểu định luật bảo toàn điện tích:

- Đọc SGK để tìm hiểu định luật

- Tính toán dựa vào nội dung định luật

- Giải thích một số thuật ngữ dùng trong định luật

- Lấy một ví dụ áp dụng định luật

Trang 6

- Đưa ra câu trả lời đúng

- Đặt câu hỏi theo từng chủ đề của bài

- Cho học sinh thảo luận để trả lời các câu trắc nghiệm SGK trang 14

- Yêu cầu học sinh giải các bài tập trang 14 SGK và sách bài tập

Rút kinh nghiệm:

Trang 7

Tiết 3 - 4: ĐIỆN TRƯỜNG – CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

– ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN

I MỤC TIÊU:

- Trình bày được khái niệm điện trường, điện trường đều

- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường và nêu được đặc điểm của vectơ cường độ điện trường

- Biết tổng hợp các vectơ cường độ điện trường thành phần tại 1 điểm

- Nêu được khái niệm và đặc điểm đường sức điện trường

2) Kỹ năng:

- Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường tại 1 điểm do điện tích điểm gây ra

- Vận dụng quy tắc hình bình hành để xác định phương chiều của vectơ cường độ điện trường tổng hợp

- Giải được bài toán về điện trường

1) Giáo viên:

- Chuẩn bị các hình vẽ 3.6, 3.7, 3.8, 3.9

Bài 2: Điện trường – cường độ điện trường – đường sức điện 1) Điện trường:

a) Khái niệm: điện trường là môi trường truyền tương tác giữa các điện tích

b) Định nghĩa: SGK trang 15

2) Cường độ điện trường:

a) Định nghĩa: SGK trang 16

b) Vectơ cường độ điện trường: E F có:

q





+ Phương: cùng phương với F

+ Chiều: - cùng chiều nếu q > 0E F

- ngược chiều nếu q < 0E F

+ Độ lớn: E F

q

 c) Đơn vị cường độ điện trường: V/m

d) Vectơ cường độ điện trường do một điện tích Q gây ra tại một điểm M: Có:

+ Điểm đặt: Tại điểm M

Trang 8

+ Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm M

+ Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0; hướng vào Q nếu Q < 0

+ Độ lớn:E k Q2

r

 e) Nguyên lý chồng chất điện trường: E E 1 E2

+ Nếu E1: : E2 thì E = E1 + E2

+ Nếu E1: : E2 thì E  E1 E2

+ Nếu E1 E2 thì 2 2

1 2

E  E  E + Tổng quát: 2 2 2

E  E  E  2E E cos 

3) Đường sức điện:

a) Định nghĩa: SGK trang 18

b) Đặc điểm: SGK trang 19

c) Điện trường đều:

+ Các đường sức: thẳng, song song, cách đều nhau

+ Véctơ cường độ điện trường có chiều và độ lớn như nhau tại mọi điểm

2) Học sinh:

- Xem trước bài mới và chuẩn bị các dụng cụ cần thiết

- Xem lại phép tổng hợp vectơ, định lý hàm số cosin

Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ:

- Trả lời bằng miệng hoặc bằng phiếu - Nêu câu hỏi: Nêu nội dung thuyết electron

và vận dụng thuyết electron để giải thích các hiện tượng điện

Hoạt động 2: Thuyết tìm hiểu về điện trường.

- Đọc SGK mục I.1, I.2, tìm hiểu và trả lời

câu hỏi

- Nêu câu hỏi: Điện trường là gì? Làm thế nào để nhận biết được điện trường?

- Tổng kết ý kiến HS, nhấn mạnh nội dung khái niệm

Hoạt động 3: Xây dựng khái niệm cường độ điện trường.

- Đọc SGK mục II.1, II.2, II.3, II.4, tìm

hiểu và trả lời câu hỏi

- Suy luận vận dụng cho điện trường gây

- Nêu câu hỏi: Cường độ dòng điện là gì? Nêu đặc điểm của vectơ cường độ điện trường (điểm đặt, phương, chiều, độ lớn)

- Nhấn mạnh từng đặc điểm của vectơ cường

độ điện trường

- Nêu các câu hỏi: Vận dụng đặc điểm tương

Trang 9

bởi điện tích điểm, trả lời các câu hỏi

- Trả lời C1

- Đọc SGK trả lời các câu hỏi

tác giữa các điện tích điểm xác định phương chiều và độ lớn của cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm? Xác định hướng của vectơ cường độ điện trường gây bởi điện tích

Q trong các trường hợp

.M .M + Q - Q

- Tổng kết ý kiến HS

- Nêu câu hỏi C1

- Nêu câu hỏi: Phát biểu nội dung nguyên lý chồng chất điện trường

Hoạt động 4: Xây dựng khái niệm đường sức.

- Nghiên cứu SGK mục III.1; 2; 3; 4 trả lời

từng đặc điểm

- Đọc SGK trả lời

- Nêu câu hỏi: Đường sức là gì? Nêu đặc điểm của đường sức?

- Nêu câu hỏi: Điện trường đều là gì? Nêu đặc điểm đường sức của điện trường đều

- Thảo luận, trả lời câu hỏi

- Nhận xét câu trả lời của bạn

- Nêu một số câu trắc nghiệm theo từng mục của bài và cho học sinh thảo luận trả lời

- Nhận xét, đánh giá nhấn mạnh kiến thức trong bài

- Ghi bài tập làm thêm

- Yêu cầu học sinh giải các bài tập trang 20.21 SGK và sách bài tập

- Cho bài tập làm thêm

Rút kinh nghiệm:

Trang 10

Tiết 5: HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP

A MỤC TIÊU:

- Củng cố kiến thức về tương tác tĩnh điện và điện trường

2) Kỹ năng:

- Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường tại 1 điểm do điện tích điểm gây ra

- Vận dụng quy tắc hình bình hành để xác định phương chiều của vectơ cường độ điện trường tổng hợp

B CHUẨN BỊ:

1) Giáo viên: Một số bài toán về tĩnh điện và điện trường: một vài cách giải đối với mỗi

bài toán

NỘI DUNG GHI BẢNG

Tiết 5: BÀI TẬP

A Kiến thức cần nhớ

1 Định luật Cu-lông:

Biểu thức: 122

r

q q k

F 

2 Vectơ lực tĩnh điện (lực Cu-lông)

o Điểm đặt: lên điện tích ta xét

o Phương: trùng đường thẳng nối 2 điện tích

o Chiều: - q1, q2 cùng dấu thì đẩy nhau

- q1, q2 trái dấu thì hút nhau

o Độ lớn: 122 (trong môi trường chân không)

r

q q k

F 

(trong môi trường điện môi)

2 2 1 r

q q k F





3 Vectơ cường độ điện trường:

q

F E





4 Vectơ cường độ điện trường của điện tích điểm:

o Điểm đặt: tại điểm ta xét

o Phương: trùng đường thẳng nối điện tích đến điểm ta xét

o Chiều: - Q > 0 hướng ra xa QE

- Q < 0 hướng vào QE

o Độ lớn: 2 (trong môi trường chân không)

r

Q k

E 

(trong môi trường điện môi)

2 r

Q k E





5 Nguyên lí chồng chất điện trường: E E1E2

B Bài tập

Trang 11

Bài 8 trang 10 (SGK):

Giải

Vì q1 = q2 = q nên theo định luật Coulomb ta có:

F12 =

2

1 2

q q q

Với k = 9.109 N.m2/C2 ;F12 = 9.10-3N; r = 10cm = 10-1 m

 q =  107C.

Bài 11 trang 21 (SGK)

Giải

cĩ phương chiều như hình vẽ

E

Độ lớn:

8

2

E = k = 9.10 0,72.10 (V / m)



Giải

Vì q1 < q2 và hai điện tích trái dấu nên : điểm C phải nằm ngoài hai điện tích, C gần q1 hơn : Đặt AB = l; AC = x; BC = l + x

Ta có :

2 ( )2

hay

 





 

 x = 64,6 cm

Giải

Vectơ cường độ điện trường do q1 gây ra tại C: E1

4.10  9.10 V/m

16.10 9.10

AC

q

k

2 2

8 9

2

1



Vectơ cường độ điện trường do q2 gây ra tại C: E2

3.10  9.10 V/m

9.10 9.10

BC

q

k

2 2

8 9

2



Cường độ điện trường tổng hợp tại C: EC E1E2

Ta cĩ: AB2 = AC2 + BC2 nên ABC là tam giác vuơng tại C.

Vậy 1 và 2 vuơng gĩc E2

C = E2 + E2 E C = 12,7 10 5 V/m.

2) Học sinh: Xem trước các bài tập, định hướng cách giải, giải thử

C Tổ chức hoạt động dạy và học.

1) Ổn định lớp

2) Kiểm tra bài cũ: (qua quá trình dạy)

3) Giảng dạy bài mới

Hoạt động 1: Ơn tập kiến thức cần nhớ

+

C

1

E

2

E

C

E

4cm

3cm 5cm

Trang 12

- Trả lời câu hỏi - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi để ôn lại

các kiến thức cần nhớ

- Chính xác hóa câu trả lời

Hoạt động 2: Bài tập 8 trang 10 (SGK) và Bài tập 11 trang 21 (SGK)

- Đọc đề bài, chỉ ra các dữ kiện đề bài cho và

yêu cầu đề bài

- Định hướng giải: dùng định luật Coulomb

- Nêu các bước giải

- Giải bài toán

- Nhận xét bài giải của bạn

- Hướng dẫn học sinh giải bài tập 8 trang 10 SGK

+ Yêu cầu học sinh đọc và phân tích đề bài + Hướng dẫn định hướng bài toán

+ Yêu cầu học sinh đề ra tiến trình giải

+ Nhận xét, kết luận

Hoạt động 3: Bài tập 12, 13 trang 21 (SGK)

- Giải bài toán

- Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi 9 và 10 SGK trang 20, 21

- Hướng dẫn học sinh giải bài tập 12 trang

21 SGK

+ Yêu cầu học sinh đọc và phân tích đề bài + Hướng dẫn định hướng bài toán

+ Yêu cầu học sinh đề ra tiến trình giải + Nhận xét, kết luận

- Hướng dẫn học sinh giải bài tập 13 trang

21 SGK

+ Yêu cầu học sinh đọc và phân tích đề bài Cần làm rõ làm thế nào để cường độ điện trường tại 1 điểm bằng không

+ Hướng dẫn định hướng bài toán + Yêu cầu học sinh đề ra tiến trình giải + Nhận xét, kết luận

Hoạt động 3: Củng cố:

Ghi nhận, sửa đổi Nhấn mạnh những lỗi mà học sinh hay mắc

phải, đề nghị học sinh lưu ý và khắc phục khi làm bài tập

Hoạt động: Dặn dò:

- Yêu cầu học sinh giải các bài tập trong sách bài tập

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	321,79 KB