Giáo án Tự chọn Vật lý lớp 11 - Trường THPT Khánh An

- Vận dụng công thức tính cường độ dòng điện trong mạch - Từ định luật Ôm toàn mạch tính được hiệu điện thế mạch ngoài, suất điện động của nguồn - Tính được hiệu suất của nguồn - Rèn luy[r]

Trang 1

Ngày soạn: 22/8/2009

Tuần : Tiết1:

BÀI TẬP ĐIỆN TÍCH.

ĐỊNH LUẬT COULOMB ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

I MỤC TIÊU

- Vận dụng định luật coulomb để giải bài tập về tương tác giữa hai điện tích

- Vận dụng thuyết electron để làm một số bài tập định tính

- Xác định được phương, chiều, độ lớn của lực tương tácgiữa hai điện tích

II.CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

Một số bài tập định tính và định lượng

2 Học sinh

Làm các bài tập trong sgk và một số bài tâp trong sách bài tập đã dặn ở tiết trước

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

Hoạt động 1 ( 10 phút) Ổn định Kiểm tra Hệ thống kiến thức

- Kiểm tra sĩ số

-Yêu cầu HS viết biểu thức độ lớn và biểu diễn lực

tương tác giữa hai điện tích q10 và q20

-Yêu cầu HS trình bày nội dung thuyết electron 

Giải thích hiện t ượng nhiễm điện do hưởng ứng và do

tiếp x úc

- Yêu cầu HS trả l ời câu : 1.3; 2.6; trang 5,6

sách bài tập

- Báo học sinh vắng -Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích :

và hướng ra xa nhau

12

F   F21

-Độ lớn: 1 22 ( F12 =F21 = F)

r

q q k F





Hoạt động 2: ( 30 phút)Vận dụng

Bài 1(Bài8/10sgk)

Cho HS đọc đề , tóm tắt đề và làm việc theo nhóm để

giải bài 8/10sgk và

Bài 2(1.6/4/SBT)

Yêu cầu HS đọc và tóm tắt bài 1.6/4 sách bài tập

- Cho HS thảo luận và làm theo nhóm (có sự phân

công giữa các nhóm)

-Gợi ý: công thức Fht ?

-Công thức tính Fhd?

Bài 1(Bài8/10sgk)

Độ lớn điện tích của mỗiquảcầu:

ADCT: 1 22 = k (1)

r

q q k F



r

q



q = =10-7 ( C )

k

r

F  2

Từ CT (1):r = = = 10 cm

F

kq



2

-F12   F21  q10 và q20

Bài 2(1.6/4/SBT)

= = 1,6.10-19 ( C)

e

a/ F = 5,33.10-7 ( N ) b/ Fđ = Fht 9.109 2 = mr

2

r

e

2



=

 9.10923 2

mr e

= 1,41.1017 ( rad/s) c/ Fhd = G 12 2

r

m m

= = 1,14.1039



hd

d F

F

2 1

2

92 10 9

m Gm e

Trang 2

Trường THPT Khánh An Giáo án Tự chọn vật lý lớp 11 GV Dư Hồi Bảo

Bài 3: cho độ lớn q1 = q2 = 3.10-7 (C) cách nhau một

khỏang r trong khơng khí thì hút nhau một lực 81.10

-3(N) Xác định r? Biểu diễn lực hút và cho biết dấu của

các điện tích?

-Yêu cầu các nhĩm cử đại diện lên trình bày bài giải

- Viết biểu thức định luật Coulomb, suy ra,

thay số để tính q 2 và độ lớn của điện tích q.

- Cho h/s tự giải câu b.

Bài 4

Cho hai điện tích q1=q2=5.10-16C được đặt cố định tại

hai đỉnh của B, C của một tam giác đều cĩ cạnh là

8cm Các điện tích đặt trong khơng khí

a xác định lực điện tác dụng lên điện tích q3=10-15C

đặt tại đỉnh A của tam giác

b câu trả lời sẽ thay đổi thế nào nếu q1= 5.10-16C q2

=-5.10-16?

Hình a Hình b

Vậy : Fhd   F đ

Bài 3: HD

a) Ta có : F 1 = k 1.2 2 = k

r

q q

2

r q

=> q 2 = = = 7,1.10 -18

k

r

F 2

1

9

2 2 4

10 9

) 10 2 ( 10 6 ,

=> |q| = 2,7.10 -9 (C) b) Ta có : F2 = k 2

2

r q

=> r2 = = 2,56.10 -4

4

18 9

2

10 5 , 2

10 1 , 7 10 9





F

q k

=> r2 = 1,6.10 -2 (m)

Bài 4: HD

a) Các điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q 1 các lực F1và F2 có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn :

F1 = F2 = k q. 22

AC

Lực tổng hợp do 2 điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q1 là : F F1F2 có phương chiều như hình vẽ a và có độ lớn :

F = 2F1cos , trong đĩ ; =60 0

1 2 ( , )F F BAC

    

= 2.cos30 0 9.10 9 (N).

16 15

18

2 2

5.10 10

(8.10 )

 



b) Vec tơ cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác:

F1 = F2 =9.10 9 1 3 (V/m).= 9.10 9

2

q q

AB

(N).

16 15

18

2 2

5.10 10

(8.10 )

 



FF 1F2

Dựa vào hình b ta cĩ:

+ Độ lớn: F=F1=F2=0,703.10 -18 (N).

+ Hướng: cĩ phương song song với BC, và hướng từ B sang C.

Hoạt động 3 (5 phút) Giao nhiệm vụ

- Làm bài tập sách bài tập cịn lại

- Chuẩn bị bài tập 2.1 đến 2.10

- Ghi bài tập

IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG

A

F



1

F



2

F



A

1

F

2

F

Trang 3

Tiết2

BÀI TẬP ĐIỆN TRƯỜNG

VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN

I MỤC TIÊU.

- Tính được cường độ điện trường của m ột điện tích điểm tại một điểm bất kì

- Xác định được các đặc điểm về phương, chiều, độ lớn của vectơ cường độ điện trường và vẽ được vectơ

cường độ đi ện trường

- Vận dụng được nguyên lí chồng chất của điện trường để giải một số bài tập đơn giản về điện trường tĩnh

điện.( Xác định đươc vectơ cường độ điện trường do 2 điện tích cùng gây ra tại một điểm)

II CHUẨN BỊ:

1 Giáo viên:

- Giải các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập để tìm ra phương pháp tối ưu cho từng dạng bài tập để hướng dẫn

học sinh sao cho giải nhanh, chính xác

- Chuẩn bị thêm một số câu hỏi trắc nghiệm để học sinh tự rèn luyện

2 Học sinh:

- Xem lại các kiến thức đã học về thuyết electron

- Chuẩn bị các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập

III TIẾN TRÌNH BÀI DẠY

- Kiểm tra bài cũ:

+ Điện trường là gì? Nhận biết điện trường?

+ Xác định vectơ cường độ điện trường do điện tích Q

0 gây ra tại điệm M



+ Phát biểu nội dung nguyên lí chồng chất điện

trường?

+ Xác định vectơ cường độ điện trường do điện t ích

Q 0 gây ra tại điệm M.

- Báo học sinh vắng

- Trả bài

- Bài 1 : Cường độ điện trường do 1 điện tích điểm

+4.10-8 (C) gây ra tại một điểm A cách nó một khoảng

r trong môi trường có hằng số điện môi 2 bằng 72.103

(V/m).Xác đ ịnh r? Vẽ EA ?

-Yêu cầu các nhóm cử đại diện lên trình bày bài giải

Bài 2( 13/21 sgk)

-Yêu cầu HS đọc và tóm tắt bài 13/21 sgk

- Cho HS thảo luận nêu hướng làm

(GV có thể gợi ý)

Bài 1

E = 2 r = = 5.10-2 m

r

q k

Bài 2( 13/21 sgk)

*E1 : -phương : trùng với AC

- Chiều: hướng ra xa q1

- Độ lớn: E1=k 12 = 9.105(V/m)

AC q

*E2 : -phương : trùng với BC

Q

EM M

Q

⊕

q

E A A

Trang 4

Trường THPT Khánh An Giáo án Tự chọn vật lý lớp 11 GV Dư Hoài Bảo

- Cho đại diện các nhóm lên trình bày

Bài 3( 12/21 sgk)

-Yêu cầu HS đọc và tóm tắt bài 12/21 sgk

(GV có thể gợi ý : từ điều kiện phương ,chiều , độ lớn

của E E1 , 2 suy luận vị trí điểm C )

Bài 4

- Cho HS chép đề : Cho hai điện tích điểm giống nhau,

đặt cách nhau một khoảng 2cm trong chân không

tương tác nhau một lực 1,8.10-4N

a/ Tìm độ lớn mổi điện tích

b/Tính khoảng cách giữa hai điện tích nếu lực tương

tác giưã chúng 4.10-3N

-Yêu cầu các nhóm cử đại diện lên nêu hướng giải và

trình bày bài giải

Bài 5:

- Tại hai điểm A,B cách nhau 3cm trong không khí có

hai điện tích điểm q1 =-q2 =8.10-8 (C); xác định cường

độ điện trường tổng hợp gây ra tại M cách A , B :3cm

(GV có thể gợi ý)

- Chiều: hướng về phía q2

-Độ lớn: E2=k 22 = 9.105(V/m)

BC q

1vuông gốc 2 ( ABC vuông tại C)

Nên EC là đường chéo của hình vuông có 2 cạnh E1 ,E2

C có phương song song với AB,có độ lớn:

 E

EC = 2E1 = 12,7. 105(V/m)

Bài 3( 12/21 sgk)

Gọi C là vị trí mà tại đó EC do q 1 , q 2 g ây ra b ằng 0

*q1 , q2 g ây ra tại C : E E1 , 2 ta có : EC = E1 + E2 = 0

1 , 2 phải cùng phương , ngược chiều ,cùng độ

lớn C thuộc đường thẳng nối q1 ,q2 cách q1 một khoảng x (cm)và cách q 2 một khoảng

x +10 (cm) Ta c ó :

E1 = k 12 = k = E2

x

q

2 10



x q

64,6(cm)



Bài 4

a/Độ lớn của mỗi điện tích:

ADCT: 1 22 = k

r

q q k F



r

q



q

k

r

9

2 2 4

10 9

10 2 10 8 ,

= =2.10-9 ( C ) 1

b/ Khoảng cách giưã hai điện tích khi lực tương tác F’

= 4.10-3N :

'

10

9 9 2

F

q

3

18 9

10 4

10 4 10 9



Bài 5:

*E1 : -phương : trùng với AM

- Chiều: hướng ra xa q1

- Độ lớn: E1=k 1 2 = 8.105(V/m)

AM q

*E2 : - Phương : trùng với BM

- Chiều: hướng về phía q2

- Độ lớn: E2=E2= 8.105(V/m)

1hợp với 2 một góc 120 0 (ABM đều) Nên C là đường

chéo của hình thoi có 2 cạnh E1 ,E  E2 C có phương song song với AB,có chiều hướng từ AB,có độ lớn:

EM = E1 = E2 = 8. 105(V/m)

- Làm bài tập sách bài tập còn lại

- Ghi bài tập

Trang 5

Tiết 3

BÀI TẬP: CÔNG LỰC ĐIỆN TRƯỜNG.

I MỤC TIÊU.

- Tính được công của lực điện trường làm điện tích di chuyển

- Tính được thế năng điện tích trong điện trường

- Vận dụng công thức liên hệ giữa công với độ giảm thế năng và độ tăng động năng

- Rèn luyện ký năng giải bài tập

1 Giáo viên:

2 Học sinh:

- Xem lại các kiến thức đã học về thuyết electron

+ Viết công thức và nêu đặc điểm công cuả lực điện

trong sự di chuyển cuả một điện tích trong một điện

trường đều?

+ Công

- Trả bài

- Tính công AABC

- Tính công AMNM

- AMNM = AMN + ANM = 0 AMN , ANM phải thế nào?

- Tính E?

- T ính AND?

- T ính ANP?

-Cho HS đọc ,tóm tắt đề và đổi đơn vị

-Y/c học sinh thực hiện theo nhóm để đưa ra kết quả

-Cho HS đọc và tóm tắt đề

-Cho HS thảo luận để trả lời câu hỏi

Bài 1: (Câu 4.7)

AABC = AAB + ABC

= q E d1 + qEd2 = -0.108.10-6J Với E = 100V/m

d1 = Abcos300 = 0,173m

d2 = BC cos1200 = -0,2 m

Bài 2:(Câu 4.8 )

AMNM = AMN + ANM = 0

 AMN = - ANM

Bài 3 (Câu 4.9)

a A = qEd

 E = 104V/m

AND = qE.ND = 6,4.10-18J

b ANP = ( 9,6+6,4).10-18 =16.10-18J

Bài 4 ( 5/25)

Ta có: A = qEd với d = -1 cm A= 1,6.10-18 J

Chọn đáp án D

Bài 5 ( 6/25)

Gọi M,N là hai điểm bất kì trong điện trường Khi di chuyển điện tích q từ M đến N thì lực điện sinh công

AMN.Khi di chuyển điện tích từ N trở lại M thì lực

Trang 6

*Cho một điện tích di chuyển trong một điện trường

dọc theo một đường cong kín,xuất phát từ điểm A rồi

trở lại điểm A.Công cuả lực điện bằng bao nhiêu?Nêu

kết luận?

GV: đọc đề: Một êlectron di chuyển tronh điện trường

đều từ M sang N Biết UMN=200V Tính công của lực

điện trường và công cần thiết để đưa một êlectron từ M

đến N

điện sinh công ANM Công tổng cộng mà lực điện sinh ra: A = AMN + ANM = 0 (Vì công A chỉ phụ thuộc vị trí cuả điểm M vàN)

BT bổ sung: Công cuả lực điện bằng 0 vì lúc này

hình chiếu cuả điểm đầu và điểm cuối đường đi trùng nhau tại một điểm d = 0  A = qEd = 0

K.Luận: Nếu điện tích di chuyển trên một đường cong kín thì lực điện trường không thực hiện công

Bài 6: Giải:

Công của lực điện trường:

AMN=q.UMN=-1,6.10-19.200=-3,2.10-17(J)

Công của lực điện trường âm nên đây là công cản Vậy công cần thiết để đưa êlectron từ M đến N là:

A’=-A= 3,2.10-17(J)

- Ghi bài tập

Trang 7

Tiết 4

BÀI TẬP ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ

I MỤC TIÊU.

- Vận dụng công thức tính điện thế, hiệu điện thế

- Liên hệ giữa công và hiệu điện thế

- Vận dụng công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường

1 Giáo viên:

2 Học sinh:

- Xem lại các kiến thức đã học về điện thế, hiệu điện thế

- Kiểm Tra Sĩ Số

- Kiểm Tra Bài Cũ:

+ Viết Công Thức Tính Điện Thế, Hiệu Điện Thế?

+ Liên Hệ Hiệu Điện Thế Và Cường Độ Điện Trường

- Củng cố kiến thức từ câu trả lời của học sinh

- Trả bài

- Lực tác dụng?

- Hướng của P, F?

- q tích điện gì?

- Tính q?

- Xác định điện tích các bản? Giải thích?

- Theo định lý động năng ta có biểu thức nào?

- Tính U?

- Giải thích?

GV: đọc đề: Một hạt bụi mang điện tích âm có khối

Bài 1(Câu 5.6 )

- Hạt bụi nằm cân bằng dưới tác dụng của trọng lực

và lực điện

- P hướng xuống nên F hướng lên do đó q > 0

ĐK cân bằng: P = F

11 8,3.10

U

d mgd

U





Bài 2(Câu 5.8)

a Để e tăng tốc bản A phải đẩy còn bản B phải hút e

 Bản A: âm; bản B dương

b Ta có:

2

2 248 2

AB

mv eU

mv

e



Bài 3(Câu 5.9)

a U = Ed = 750V

b Không thể dùng hiệu điện thế này để thắp sáng đèn

vì nếu nối bóng với điểm trên cao và điểm ở mặt đất thì các dây nối và bóng đèn có cùng điện thế nên không có dòng điện

Trang 8

lượng m=10-8g, nằm cân bằng trong khoảng giữa hai

bản kim loại đặt song song cách nhau 10cm và có hiệu

điện thế U= 100V Xác định vectơ cường độ điện

trường E ở khoảng giữa hai bản kim loại và điện tích

của hạt bụi đó Lấy g=10m/s2

GV: đọc đề: Một giọt có khối lượng m=320g mang

điện tích dương q chuyển động thẳng đều trong điện

trường đều ở giữa hai bản kim loại phẳng nằm ngang

cách nhau một khoảng d= 40cm và được nối với hai

cực nguồn điện có hiệu điện thế U=4kV Xác định

chiều của vec tơ cường độ điện trường E và số e bị mất

của giọt dầu

Bài 4:

Hạt bụi chịu tác dụng của hai lực:

- Trọng lực: P mg 

- Lực tĩnh điện: F  q E với

(V/m)

100 1000 0,1

U E d

Bài 5:

- Trọng lực: P mg 

- Lực tĩnh điện: F  q E với

(V/m)

4000

10000

0, 4

U E d

Điều kiện cân bằng: P F    0 E g

3, 2.10 10000

mg q E



Số e bị mất của giọt dầu:

4

15 19

3, 2.10

2.10 1,6.10

q n e



Vậy Ehướng thẳng đứng lên trên; giọt dầu mất 2.1015 electron

- Chuẩn bị bài tập 6.1 đến 6.10 - Ghi bài tập

Tiết 5: BÀI TẬP TỤ ĐIỆN GHÉP TỤ ĐIỆN.

I MỤC TIÊU.

- Vận dụng công thức tính điện dung của tụ

- Vận dụng công thức tính năng lượng điện trường bên trong tụ

- Giải được bài tập ghép tụ điện

1 Giáo viên:

2 Học sinh:

- Xem lại các kiến thức đã học về tụ điện, ghép tụ

Trang 9

+ Điện dung tụ?

+ Năng lượng điện trường

- Củng cố kiến thức từ câu trả lời của học sinh

- Bổ sung: Ghép Tụ

1 Ghép nối tiếp

1 2

n n

* Có n tụ C 0 giống nhau

0

b

C

n



2 Ghép song song

1 2

n n

* Có n tụ C 0 mắc song song

C b = n C 0

- Trả bài

- Tính Q?

- Tính E?

- Sau khi tíc điện, 2 bản tụ cĩ điện tích thế nào?

- Vậy tốn cơng khi tăng hay giảm khoảng cách 2 bản

tụ?

- Tính Qmax?

- Umax = ?

- Tính điện tích trước khi ghép?

- Điện tích sau khi ghép?

- Hiệu điện thế hai tụ thế nào?

- Tính U’?

Bài 1(Câu 6.7)

a Q = C.U = 6.10-8C

E = U/D = 6.104V/m

b Khi tíc điện cho tụ hai bản tích điện trái dấu nên giữa chúng cĩ lục hút do vậy phải tốn cơng để tăng khoảng cách hai bản

bài 2(Câu 6.8)

max max max 7

12.10

C





Bài 3(Câu 6.9)

Ta cĩ: Q = CU = 20.10-6.200 = 4.10-3C

Sau khi ghép:

Q = Q1 + Q2 (1) U’ = U1 = U2 (2) (1) (C1 + C2)U’= 4.10-3C

 U’ = 133V

Trang 10

- Tính Q1 - Tính Q2 Bài 4: Tụ c1 = 0,5 F được tích điện đến hiệu điện thế  U1= 90V rồi ngắt ra khỏi nguồn.sau đó tụ c1 được mắc song song với tụ c2 = 0,4 F chưa tích điện.Tính năng  lượng của tia lửa điện phát ra khi hai tụ nối với nhau GV: yêu cầu HS tóm tắt,nêu phương án giải HS: trả lời * Điện tích của tụ C1: Q1 = C1U’ = 2,67.10-3C * Điện tích của tụ C2 Q2 = C2U’ = 1,33.10-3C Bài 4: Tóm tắt c1 = 0,5 F, U 1 = 90V c 2 = 0,4 F Mắc song song Tính W? HD: Gọi U’ là hiệu điện thế các tụ sau khi nối với nhau Theo định luật bảo toàn điện tích: Q’1+ Q’2= Q1 C1U’ +C2U’=C1U1 Suy ra: U’ = 50V Năng lượng tụ điện trước khi nối nhau: W1= C1 1U1 = 2025 J 2  Năng lượng tụ điện sau kghi nối với nhau W’= C1 1U’2 + C2U’2=1125 J 2 1 2  Năng lượng tia lửa điện tạo ra khi nối hai tụ với nhau W= W1- W’= 900 J   Hoạt động 3 (5 phút) Giao nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG GV-HS HOẠT ĐỘNG HS - Làm bài tập sách bài tập còn lại, b ài t ập I.1 đ ến I.15 - Chuẩn bị bài tập 7.1 đến 7.16 - Ghi bài tập IV RÚT KINH NGHIỆM BỔ SUNG

Tiết 6: BÀI TẬP DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

I MỤC TIÊU.

- Vận dụng công thức tính cường độ dòng điện

- Sử dụng công thức tính suất điẹn động của nguồn điện

- Biết cấu tạo, hoạt động của pin và acquy

1 Giáo viên:

2 Học sinh:

- Xem lại các kiến thức đã học về dòng điện không đổi

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	338,74 KB