Lực điện: F q d Trọng lực hướng thẳng Xác định các lực tác dụng - Theo phương ngang: đứng từ trên xuống, lực điện lên hạt bụi?. phương, chiều, độ x hướng thẳng đứng từ dưới lên lớn t [r]
Trang 1Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN Bài 5
Bài 5 BÀI TẬP VỀ LỰC CU LÔNG VÀ ĐIỆN TRƯỜNG
Vận dụng được:
- Công thức xác định lực Cu-lông
- Công thức xác định điện trường của một điện tích điểm
- Nguyên lí chồng chất điện trường
- Công thức tính công của lực điện
- Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
- Chuẩn bị bài tập về lực Cu-lông và điện trường
- Nội dung ghi bảng
2 Học sinh: Ôn lại những bài đã học
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung
Hoạt động 1 Kiểm tra bài cũ
Trả lời câu hỏi Phát biểu định luật Cu lông
Viết công thức tính cường độ điện trường tại một điểm
Nêu nguyên lý chồng chất điện trường
Hoạt động 2 Tìm hiểu lực tương tác giữa các điện tích (Bài 1)
Đọc đề và tóm tắt đề
lực tác dụng là F10 và F20
vẽ hình 5.1
Hai lực này phải cùng
phương và ngược chiều
q0 nằm giữa q1 và q2
không
Điện tích q0 chịu mấy lực tác dụng?
Để điện tích q0 nằm cân bằng thì các lực tác dụng lên điện tích phải như thế nào? (về phương, chiều, đồ lớn)
Vì q1 > 0 và q2 > 0 nên điện tích q0 phải nằm ở đâu?
Vị trí đặt q0 có phụ thuộc vào độ lớn và dấu của q0 không?
Yêu cầu HS về nhà giải bài toán với trường hợp q1 > 0 và
q2 < 0
1 Bài tập 1
q1 = 2 nC = 2.10-9C
q2 = 0,018 C = 18.10-9C Gọi:
x là khoảng cách giữa q0 và q1
a là khoảng cách giữa q1 và q2 Xét trường hợp q0 > 0
F1 = F2
1 0 2 0
2 ( )2
1 2
2 ( )2
=> x = 2,5 cm
Hoạt động 3 Tìm hiểu cường độ điện trường tại một điểm (Bài 2)
Đọc đề và tóm tắt đề
Xác định vị trí của điểm M HD HS áp dụng công thức tính cường độ điện trường tại một
điểm và nguyên lí chồng chất điện trường
2 Bài tập 2
q1 = 0,5 nC = 5.10-10 C
q2 = - 0,5 nC = - 5.10-10 C
a = AB = 6 cm Tiết 7
Trang 2Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN Bài 5
Tại M có hai điện trường E
1 và E2 do hai điện tích q1 và
q2 gây ra
E1 = E2 = 9 1 =
2
AC
Giải bài toán
Tại điểm M có mấy cường
độ điện trường?
Viết công thức tính cường
độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm
Xác định các cường độ điện trường tại điểm M (phương, chiều, độ lớn)
Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường
Yêu cầu HS về nhà giải bài toán với trường hợp q1 <0 và q2 > 0
l = HC = 4 cm
Ta có:
AC = BC = AH2HC2 =
= 5cm
2 2
2
a l
về độ lớn: q1 = q2
=> E1 = E2 = 9 1 = 1800
2
AC
V/m
Cđ đt tổng hợp tại M:
= 1 + 2
E E E
3 os
5
AH c
AC
E = 2 E1 cos = 2160 V/m
có phương song song với
E
đường thẳng nối hai điện tích
Hoạt động 4 Tìm hiểu chuyển động của điện tích trong điện trường (Bài 3)
Đọc đề và tóm tắt đề
Điện trường đều véc tơ cđ
đt có độ lớn không đổi và các
đường sức điện song song và
cách đều nhau
Hai lực: trọng lực và lực
điện
Trọng lực hướng thẳng
đứng từ trên xuống, lực điện
hướng thẳng đứng từ dưới lên
do q < 0)
Vẽ hình
Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường gì? Có tính chất như thế nào?
Hạt bụi chịu mấy lực tác dụng? Đó là những lực nào?
Xác định các lực tác dụng lên hạt bụi? (phương, chiều, độ lớn)
Nhắc lại chuyển động ném xiên của một vật
3 Bài tập 3
m = 2 10-9g = 2 10-12kg
q = - 0,06pC = - 6.10-14C
d = 10 cm = 0,1 m
v = 25 cm/s = 0,25 m/s
Trọng lực: P = mg Lực điện: F q U
d
- Theo phương ngang:
x t v
- Theo phương thẳng đứng:
+ Gia tốc F hl F P
a
= q U g (1)
md
-+
E
1
2
E
E
A
H
C
B
- q < 0
F
P
E
Trang 3Giáo án Vật lý 11 Ban KHTN Bài 5
Theo phương ngang hạt bụi cđ
thẳng đều x = vt => t x
v
Chuyển động biến đổi đều theo
phương thẳng đứng
Quỹ đạo cđ có dạng parabol Xác định quỹ đạo chuyển
động của vật
+ pt cđ: 1 2
2
y at
2
2
a x v
(2)
2 2
2yv
a x
Từ (1) và (2) =>
2 2 2 U yv q g md x => = 50 V 2 2 2 md yv U g q x Điện trường giữa hai bản = điện trường giữa hai điểm OM (ngược chiều) 2
3,6.10 OM U U d d UOM = - 32 V AOM = q UOM = 1,92.10-12 J Hoạt động 5 Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà Ghi lại Đọc BTVN Dặn HS về xem lại các bài đã học chuẩn bị cho tiết bài tập Hai điện tích q1 = q2 5.10-16C đặt tại hia đỉnh A, B của một tam giác đều cạnh bằng 8 cm trong không khí Cđ đt tại đỉnh A của tam giác có độ lớn A 1,2178.10-3 V/m B 0,6089.10-3 V/m C 0,3515 10-3 V/m D 0,7031 10-3 V/m Rút kinh nghiệm:
+ + + + + - - - - -O
y
x M