Giáo án vật lý 11 bài 16 lực tương tác giữa hai điện tích

Trường: Tổ: Họ tên giáo viên: …………………… Ngày soạn …………………… BÀI 16: LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ( TIẾT) I MỤC TIÊU Kiến thức - Trả lời câu hỏi: Có cách đơn giản để phát xem vật có bị nhiễm điện hay khơng Điện tích gì? Điện tích điểm gì? Có loại điện tích? Tương tác điện tích xảy nào? - Phát biểu định luật Cu-lông vận dụng định luật để giải tập đơn giản cân hệ điện tích Phát triển lực - Năng lực chung: ● Năng lực tự học: + Tự giác tìm tịi, khám phá để lĩnh hội kiến thức biết liên hệ ví dụ có thực tế + Biết nâng cao khả tự đọc hiểu SGK + Có tinh thần xây dựng bài, hợp tác làm việc nhóm ● Năng lực giải vấn đề: + Nhận biết vận dụng kiến thức học cách nhiễm điện vào thực tế máy lọc khơng khí + Hiểu khái niệm định luật Cu-long + Giải toán định luật Cu-long - Năng lực vật lí: - Biết cấu tạo hoạt động cân xoắn - Lấy ví dụ cách nhiễm điện - Biết cách làm nhiễm điện vật - Áp dụng định luật Cu – lơng vào việc giải tốn đơn giản cân hệ điện tích điểm - Giải thích tượng nhiễm điện thực tế - Rèn luyện kĩ vận dụng lí thuyết vào thực tế học - Giải toán lực Cu-lông tổng hợp vectơ lực Phát triển phẩm chất ● Chăm chỉ, tích cực xây dựng ● Chủ động việc tìm tịi, nghiên cứu lĩnh hội kiến thức ● Có tinh thần trách nhiệm, hợp tác trình thảo luận chung II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Tài liệu giảng dạy: SGK, SGV, SBT Xem SGK Vật lý để biết HS học THCS Dụng cụ thí nghiệm: Chuẩn bị số thí nghiệm đơn giản nhiễm điện ( điện nghiệm, êbônit, thước nhựa, miếng vải lụa, miếng len dạ) Dụng cụ hỗ trợ khác: phần mềm flash tượng nhiễm điện III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG a Mục tiêu: Hoạt động này, từ hoạt động tương đối quen thuộc mô tả thuật ngữ vật lý, không ngôn ngữ ngày, tạo cho HS hào hứng việc tìm hiểu nội dung học b Nội dung: - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu học c Sản phẩm học tập: Bước đầu HS đưa nhận xét trình thực hoạt động d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV Các em lấy cho số ví dụ nhiễm điện lấy vài ví dụ cụ thể, cho HS tự làm thí nghiệm Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS quan sát thí nghiệm vừa làm trả lời câu hỏi GV ? Qua thí nghiệm em vừa làm vật bị nhiễm điện ? Để kiểm tra vật có bị nhiễm điện hay khơng ta làm Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS trả lời câu hỏi mở đầu: Theo quan sát, ta thấy: + Vật bị nhiễm điện: thước, bút + Dựa vào tượng hút vật nhẹ để kiểm tra vật có bị nhiễm điện hay không Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV tiếp nhận nhận xét câu trả lời HS - GV dẫn dắt HS vào bài: “Như em trả lời ta biết vật bị nhiễm điện cịn gọi vật mang điện, vật tích điện điện tích Ở THCS, em biết điện tích đẩy hút nhau, Vậy tương tác điện tích xảy nào? vật nhiễm điện dương, vật nhiễm điện âm Chúng ta vào bào học hôm Bài 16: Lực tương tác hai điện tích B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 1.Lực hút lực đẩy điện tích a Mục tiêu: HS Nắm kiến thức nhiễm điện vật, điện tích dương điện tích âm b Nội dung: - GV cho HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm, GV đưa câu hỏi yêu cầu HS trả lời - GV yêu cầu HS liên hệ tìm ví dụ thực tế để giúp em hiểu rõ nhiễm điện vật - HS thực yêu cầu giáo viên c Sản phẩm học tập: - HS biết có hai loại điện tích khác dấu, loại đẩy nhau, khác loại hút - HS lấy ví dụ vật bị nhiễm điện d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập I LỰC HÚT VÀ LỰC ĐẨY Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu lực hút lực đẩy GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH điện tích - GV u cầu học sinh HS tiến hành thí nghiệm H16.1 theo nhóm trả lời câu hỏi sau: - Các em quan sát, mơ tả giải thích tượng xảy thí nghiệm - Trả Lời CH1: CH 1: Vì thước nhựa A,B sau cọ xát vào + A, B sau cọ xát bị nhiễm điện len lại đẩy nhau? loại lên chúng đẩy CH2: Vì thước A đầu thủy tinh C lại - Trả Lời CH2: hút nhau? + A,C sau cọ xát bị nhiễm điện khác loại lên chúng hút CH 3: Làm để biết vật nhiễm điện? -Gv: yêu cầu HS liên hệ tìm ví dụ thực tế để - Trả Lời CH3: giúp em hiểu rõ nhiễm điện + Vật bị nhiễm điện có khả vật - Gv: Cho HS quan sát video nhiễm điện hút vật nhẹ vật - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi SGK: - Trả Lời CH4 ⃗ F' ⃗ F ⃗ F' ⃗ F -Trả Lời CH5 CH 4: Dựa vào hình 16.2a, vẽ vecto lực biểu diễn tương tác gữa điện tích hình cịn lại CH5: Vẽ vecto lực ba điện tích đặt đỉnh tam giác Biết điện tích dấu độ lớn Một số ví dụ nhiễm điện thực tế: + Quạt điện chạy lâu, có bụi bám vào cánh + Tại nhà máy vải, da giầy: thường đặt cầu nhiễm điện GV: Giới thiệu thêm hai ứng dụng: + Chải tóc lược nhựa nhiều sợi tóc Sơn tĩnh điện: Công nghệ phun sơn chất lượng bị kéo hút cao tránh ô nhiễm môi trường + Lau gương kính, hình TV Cơng nghệ lọc khí thải bụi nhờ tĩnh Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, phát biểu trả lời cho câu hỏi - HS vận dụng lý thuyết, liên tưởng đến tình thực tế để lấy ví dụ Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - GV mời - bạn đứng chỗ trình bày câu trả lời cho câu hỏi - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức Chuyển ý: Sự tương tác điện điện tích phụ thuộc vào yếu tố tuân theo quy luật nào? khăn bơng khơ có bụi vải bám vào * Kết Luận: - Có hai loại điện tích trái dấu Điện tích xuất thủy tinh cọ xát vào len quy ước gọi điện tích dương, điện tích xuất nhựa cọ sát vào vải quy ước gọi điện tích âm - Các điện tích loại đẩy - Các điện tích khác loại hút Lực hút, đẩy điện tích gọi chung lực tương tác điện tích ( thường gọi tắt lực điện) Hoạt động Định luật Coulomb( Cu- long) a Mục tiêu: - HS biết biểu thức định luật Culong b Nội dung: GV tổ chức cho HS tìm hiểu SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu GV c Sản phẩm học tập: - Viết biểu thức định luật Cu-long, hiểu ý nghĩa đại lượng biểu thức d Tổ chức hoạt động: HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Nhiệm vụ1: Đơn vị điện tích, điện tích điểm -Gv:Giới thiệu điện tích, điện tích điểm DỰ KIẾN SẢN PHẨM II ĐỊNH LUẬT COULOMB( CULONG) 1.Đơn vị điện tích, điện tích điểm -Ký hiệu: điện tích: q - Điện tích điểm vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét -GV: Cho học sinh tìm ví dụ điện tích điểm Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu định luật Định luật Coulomb( Cu- long) Coulomb - GV: Giới thiệu Sác-lơ Cu-lơng: nhà bác học người Pháp (1736-1806), có nhiều cơng trình nghiên cứu tĩnh điện từ Ông người thiết lập định luật phụ thuộc lực điện vào khoảng cách điện tích HS: Nghiên cứu SGK trả lời câu hỏi sau: - Trả Lời CH1: Câu hỏi 1: Nhà bác học Cu–lông Cân xoắn dùng dụng cụ để khảo sát lực tương tác hai cầu nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách -Trả Lời CH2 chúng? Lực tương tác hai điện tích điểm có Câu hỏi 2: Năm 1785, tổng hợp kết phương trùng với phương trùng với thí nghiệm mình, Cu-lơng tìm đường thẳng nối hai điện tích điểm, có định luật Cu-lông phát biểu độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương nào? khoảng cách chúng -Trả Lời CH3 Câu hỏi 3: Em rõ phương, chiều, độ lớn? - Phương: trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm - Chiều: đẩy hai điện tích dấu, hút trái dấu - Độ lớn: F= k |q q2| r2 Câu hỏi 4: Viết biểu thức định luật -Trả Lời CH4 Cu-lơng giải thích đại lượng có * Kết Luận: Định luật Coulomb( Cumặt biểu thức? long) - Lực hút hay đẩy hai diện tích điểm đặt chân khơng có + phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm + chiều đẩy hai điện tích dấu, hút trái dấu + có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng |q q2| F= k r đó: + F lực tác dụng, đo đơn vị niu tơn (N) + r khoảng cách hai điện tích, đo mét (m) + q1, q2 điện tích, đo culơng (C) + k hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị GV: Hướng dẫn HS vẽ hình lực tương đo Trong hệ SI: k = 9.109 Nm2/C2 tác hai điện tích điểm trái dấu - Khi đặt điện tích chân Bước 2: HS thực nhiệm vụ học khơng hệ đơn vị xử dụng SI tập k xác định - HS theo dõi SGK, tự đọc phần II trả lời câu hỏi theo yêu cầu GV k= π ε - HS chăm nghe giảng, ý cách Trong ε số điện, ε 0= trình bày lời giải GV trình làm bà tập 8,85.10-12 C2/Nm2 - Thảo luận nhóm để tìm câu trả lời cho câu hỏi theo yêu cầu giáo viên Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - GV mời bạn đứng chỗ trả lời câu hỏi - GV mời HS khác nhận xét câu trả lời làm bạn, bổ sung ý kiến Bước 4: Đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết chuyển sang nội dung luyện tập Hoạt động Bài tập định luật Coulomb( Cu- long) a Mục tiêu: - Vận dụng giải tập định luật Cu - Lơng b Nội dung - Học sinh làm việc nhóm làm tập định luật Cu - Lơng c) Sản phẩm: HS hồn thành tập d) Tổ chức thực - GV chuyển giao nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Nhiệm vụ1: Bài tập ví dụ -Gv: Yêu cầu HS làm bài tập ví dụ trả lời câu DỰ KIẾN SẢN PHẨM III BÀI TẬP COULOMB( LONG) 1.Bài tập ví dụ hỏi CH1: Tóm tắt tốn, xác định đại lượng q 1, q2, r CH2: Xác định công thức xử dụng toán Bài tập luyện tập - HS: làm theo hưỡng dẫn GV Nhiệm vụ 2: Bài tập luyện tập - HS nghiên cứu trả lời câu hỏi 1,2,3 sgk * Bước 2: Thực nhiệm vụ: + HS: Suy nghĩ, tham khảo sgk trả lời câu hỏi + GV: quan sát trợ giúp cặp * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: + HS: Lắng nghe, ghi chú, + Các nhóm nhận xét, bổ sung cho * Bước 4: Kết luận, nhận định: GV xác hóa CU- gọi học sinh nhắc lại kiến thức C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a Mục tiêu: Giúp HS tổng kết lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm b Nội dung: HS suy nghĩ trả lời câu hỏi trắc nghiệm mà GV trình chiếu bảng c Sản phẩm học tập: HS nắm vững kiến thức tìm đáp án d Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm: Câu hỏi 1: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện Vật A hút vật B đẩy vật C, vật C hút vật D Biết A nhiễm điện dương Hỏi B nhiễm điện gì: A B âm, C âm, D dương B B âm, C dương, D dương C B âm, C dương, D âm D B dương, C âm, D dương Câu hỏi 2: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện: A Vật nhiễm điện dương vật có điện tích dương B Vật nhiễm điện âm vật có điện tích âm C Vật nhiễm điện dương vật thiếu electron, nhiễm điện âm vật dư electron D Vật nhiễm điện dương hay âm số electron nguyên tử nhiều hay Câu hỏi 3: Đưa cầu kim loại không nhiễm điện A lại gần cầu kim loại B nhiễm điện chúng hút Giải thích đúng: A A nhiễm điện tiếp xúc Phần A gần B nhiễm điện dấu với B, phần nhiễm điện trái dấu Lực hút lớn lực đẩy nên A bị hút B B A nhiễm điện tiếp xúc Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B làm A bị hút B C A nhiễm điện hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện dấu với B, phần nhiễm điện trái dấu Lực hút lớn lực đẩy nên A bị hút B D A nhiễm điện hưởng ứng Phần A gần B nhiễm điện trái dấu với B, phần nhiễm điện dấu Lực hút lớn lực đẩy nên A bị hút B Câu hỏi 4: Có vật dẫn, A nhiễm điện dương, B C không nhiễm điện Để B C nhiễm điện trái dấu độ lớn thì: A Cho A tiếp xúc với B, cho A tiếp xúc với C B Cho A tiếp xúc với B cho C đặt gần B C Cho A gần C để nhiễm điện hưởng ứng, cho C tiếp xúc với B D nối C với D đặt gần A để nhiễm điện hưởng ứng, sau cắt dây nối Câu hỏi 5: Hai điện tích đặt gần nhau, giảm khoảng cách chúng lần lực tương tác vật sẽ: A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần Câu hỏi 6: Đưa vật A nhiễm điện dương lại gần cầu kim loại B ban đầu trung hoà điện nối với đất dây dẫn Hỏi điện tích B ta cắt dây nối đất sau đưa A xa B: A B điện tích B B tích điện âm C B tích điện dương D.B tích điện dương hay âm tuỳ vào tốc độ đưa A xa Câu hỏi 7: Trong 22,4 lít khí Hyđrơ 00C, áp suất 1atm có 12,04 1023 nguyên tử Hyđrô Mỗi nguyên tử Hyđrô gồm hạt mang điện prơtơn electron Tính tổng độ lớn điện tích dương tổng độ lớn điện tích âm cm3 khí Hyđrơ: A Q+ = Q- = 3,6C B Q+ = Q- = 5,6C C.Q+ = Q- = 6,6C D.Q+ = Q- = 8,6C Câu hỏi 8: Bốn cầu kim loại kích thước giống mang điện tích + 2,3μC, -264.10C, -264.10 -7C, 5,9 μC, -264.10C, + 3,6.10-5C Cho cầu đồng thời tiếp xúc sau tách chúng Tìm điện tích cầu? A +1,5 μC, -264.10C B +2,5 μC, -264.10C C - 1,5 μC, -264.10C D - 2,5 μC, -264.10C Câu hỏi 9: Tính lực tương tác điện, lực hấp dẫn electron hạt nhân nguyên tử Hyđrô, biết khoảng cách chúng 5.10 -9cm, khối lượng hạt nhân 1836 lần khối lượng electron A Fđ = 7,2.10-8 N, Fh = 34.10-51N B Fđ = 9,2.10-8 N, Fh = 36.10-51N C.Fđ = 9,2.10-8 N, Fh = 41.10-51N D.Fđ = 10,2.10-8 N, Fh = 51.10-51N Câu hỏi 10: Tính lực tương tác điện electron prôtôn chúng đặt cách 2.10-9cm: A 9.10-7N B 6,6.10-7N C 8,76 10-7N D 0,85.10-7N Bước 2: HS thực nhiệm vụ học tập - HS quan sát câu hỏi mà GV trình chiếu, vận dụng kiến thức học để tìm đáp án Bước 3: HS báo cáo kết hoạt động thảo luận - HS đưa đáp án cho tập lớp: Câu 10 Đáp án C C D D C B D A C A Bước 4: GV đánh giá kết quả, thực nhiệm vụ học tập - Phần lớn HS chọn đáp án hay chưa D HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG TÌM TỊI MỞ RỘNG a Mục tiêu hoạt động - Giúp HS tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tuỳ theo lực mà em thực mức độ khác - Nội dung: Chọn câu hỏi tập để tìm hiểu phần lớp (nếu đủ thời gian) phần cịn lại tự tìm hiểu ngồi lớp học b Nội dung: - GV yêu cầu HS làm tập vận dụng SGK - GV yêu cầu HS hoàn thành tập vào ghi - GV giao phần câu hỏi tập lại làm nhiệm vụ nhà cho HS c Sản phẩm học tập: HS nắm vững vận dụng kiến thức làm tập d Gợi ý tổ chức hoạt động - GV đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ để HS thực phần lớp học phần cịn lại ngồi lớp học - HS ghi nhiệm vụ vào Sau thảo luận nhóm để đưa cách thực nhiệm vụ phần lớp học phần cịn lại ngồi lớp học - GV hướng dẫn, gợi ý cách thực cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá đánh giá lẫn Câu hỏi định hướng chủ đề: Ứng dụng tượng nhiễm điện, tích hợp bảo vệ môi trường: Chủ đề 1: Sơn tĩnh điện Câu hỏi 1: Công nghệ sơn phun hoạt động nào? Câu hỏi 2: Nhược điểm công nghệ sơn phun? Câu hỏi 3: Phun sơn tĩnh điện hoạt động nào? Câu hỏi 4: Công nghệ phun sơn tĩnh điện dùng với vật cần sơn chất liệu gì? Câu hỏi 5: Ưu điểm cơng nghệ sơn tĩnh điện với công nghệ sơn phun với môi trường? Chủ đề 2: Cơng nghệ lọc khí thái bụi nhờ tĩnh điện Câu hỏi 1: Khí thải bụi gây vấn đề với mơi trường người ? Câu hỏi 2: Cơng nghệ lọc khí thải bụi cũ có đặc điểm có nhược điểm gì? Câu hỏi 3: Cơng nghệ lọc khí thải bụi nhờ tĩnh điện hoạt động nào? Ưu điểm cơng nghệ lọc khí thải bụi nhờ tĩnh điện? *Hướng dẫn nhà ● Xem lại kiến thức học 24 ● Hoàn thành nhiệm vụ GV giao hoạt động vận dụng ● Xem trước nội dung IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ) V KÝ DUYỆT ., ngày tháng năm 20 DUYỆT CỦA BGH DUYỆT CỦA TỔ TRƯỞNG GIÁO VIÊN