Kỹ năng: - Xác định được cường độ điện trường phương, chiều, độ lớn tại một điểm của điện trường gây bởi một, hai hoặc ba điện tích điểm.. Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực
Trang 1TIẾT 3: ĐIỆN TRƯỜNG
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
- Trình bày được khái niệm đường sức điện, ý nghĩa và tính chất của đường sức điện
- Nếu được khái niệm điện trường đều
- Phát biểu được nguyên lí chồng chất điện trường
2 Kỹ năng:
- Xác định được cường độ điện trường (phương, chiều, độ lớn) tại một điểm của điện trường gây bởi một, hai hoặc ba điện tích điểm
- Nêu được một vài ví dụ về điện trường đều
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ thí nghiệm điện phổ hoặc tranh ảnh minh hoạ điện phổ của các vật nhiễm điện
- Nội dung ghi bảng:
TIẾT 3: ĐIỆN TRƯỜNG
1 Điện trường:
a Khái niệm điện trường: Xuất hiện xung quanh các điện tích.
b Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
2 Cường độ điện trường:
a Định nghĩa: (sgk).
b Biểu thức: F q E
q
F
=
⇒
- q > 0 : F cùng phương, cùng chiều với E
- q < 0 : F cùng phương, ngược chiều vớiE
3 Đường sức điện:
a Định nghĩa: (sgk).
b Các tính chất của đường sức điện: (sgk)
c Điện phổ: (sgk)
4 Điện trường đều : (sgk)
- Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song và cách đều nhau
5 Điện trường của một điện tích điểm: 9.109 2
r
Q
E=
Chú ý:
- Q > 0 : E hướng ra xa điện tích
- Q < 0 : E hướng lại gần điện tích
6 Nguyên lí chồng chất điện trường: (sgk)
2
1 E E
E= +
2 2
2 1 2
1
2 1 2
1
2 1 2
1
E
E E E E E
E E E E E
E E E E
+
=
⇒
⊥
−
=
⇒
↑↓
+
=
⇒
↑↑
Trang 22 Học sinh:
- Ôn lại đường sức từ, từ phổ đã học ở THCS
III.Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ.
Trả lời câu hỏi kiểm tra của Gv Gv đặt câu hỏi kiểm tra:- Nêu nội dung chính của thuyết electron
- Dựa vào nội dung chính của thuyết electron giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Gv nhận xét
Hoạt động 2: Tìm hiểu điện trường và cường độ điện trường.
Hs theo dõi bài giảng
Hs nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi
- Điện tích thử là vật có kích thước nhỏ và điện
lượng nhỏ
- Điện tích thử dung đê phát hiện ra lực điện
Nhận biết một nơi nào đó có điện trường hay
không
Gv đặt vấn đê: một vật tác dụng lực hấp dẫn lên vật khác vì xung quanh vật có trường hấp dẫn Vậy môi trưòng xung quanh điện tích có gì đặc biệt không?
Người ta thấy rằng khi đặt một điện tích lại gần một điện tích khác thì chúng tương tác với nhau Vậy chúng tác dụng lực lên nhau bằng cách nào?
Gv đặt câu hỏi:
- Thế nào là điện tích thử?
- Điện trường của điện tích xuất hiện ở đâu?
- Tính chất cơ bản của điện trường là gì?
Để đặt trưng cho điện trường xung quanh điện tích người ta đưa ra khái niệm cường độ điện trường
Chú ý: Tại một điểm bất kì trong điện trường
cường độ điện trường là không đổi, không phụ thuộc vào độ lớn và dấu của điện tích q.
Hoạt động 3: Tìm hiểu đường sức điện và tính chất của đường sức điện.
Hs đưa ra nhận xét:
- Là các đường thẳng
- Xuất phát từ quả cầu rồi đi ra xa
Hs lắng nghe, nghiên cứu sgk và trả lời câu hỏi
- Yêu cầu Hs nhìn vào hình 3.5/16 sgk nhận xét điện phổ của một quả cầu nhỏ nhiễm điện
- Gv gợi ý: nếu đặt một điện tích tại những điểm bất kì trên đường thẳng đó thì phương của lực điện tác dụng lên điện tích trùng với đường thẳng đó
- Gv mở rộng vấn đề: khảo sát một hệ gồm hai điện tích +Q; -Q đặt cách nhau khoảng nhỏ
- Gv đưa ra khái niệm đường sức điện
Yêu cầu Hs trả lời: đường sức điện có những tính chất nào?
Hoạt động 4: Tìm hiểu điện trường đều và điện trường của một điện tích điểm.
Trang 3- Điện phổ của điện trường đều:
+ Là những đường thẳng
+ Cỏc đường thẳng song song với nhau
- Hs trả lời: Điện trường đều xuất hiện ở đõu?
- Chỳ ý: Hướng của cường độ điện trường phụ
thuộc vào dấu của điện tớch
- Gv đưa ra khỏi niệm điện trường đều
- Yờu cầu Hs dựa vào hỡnh 3.7/16 sgk nhận xột điện phổ của điện trường đều
- Gv yờu cầu Hs viết lại biểu thức định luật Cu-lụng Từ đú thiết lập cụng thức tớnh điện trường của một điện tớch điểm
- Yờu cầu Hs trả lời cõu C3
Hoạt động 5: Tỡm hiểu nguyờn lớ chồng chất điện trường.
- Hs nhắc lại cỏch tổng hợp hai vectơ theo quy
tắc hỡnh bỡnh hành
- Hs chỳ ý những trường hợp đặc biệt của phộp
cộng hai vectơ
- Gv nờu vấn đề: Điện trường do một điện tớch điểm gõy ra tại một điểm được đặt trưng bởi vectơ cường độ điện trường Vậy vectơ cường
độ điện trường tại một điểm do nhiều điện tớch điểm gõy ra được xỏc định như thế nào?
- Cường độ điện trường là một đại lượng vectơ nờn cường độ điện trường tổng hợp được xỏc định theo quy tắc hỡnh bỡnh hành
IV Củng cố:
- Làm bài tập 1, 2 /17, 18 sgk
- Phiếu học tọ̃p 1:
3.1 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Điện trờng tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên sinh ra.
B Tính chất cơ bản của điện trờng là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.
C Véctơ cờng độ điện trờng tại một điểm luôn cùng phơng, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích
đặt tại điểm đó trong điện trờng.
D Véctơ cờng độ điện trờng tại một điểm luôn cùng phơng, cùng chiều với vectơ lực điện tác dụng lên một điện tích dơng đặt tại điểm đó trong điện trờng.
3.2 Đặt một điện tích dơng, khối lợng nhỏ vào một điện trờng đều rồi thả nhẹ Điện tích sẽ chuyển động:
A dọc theo chiều của đờng sức điện trờng B ngợc chiều đờng sức điện trờng.
C vuông góc với đờng sức điện trờng D theo một quỹ đạo bất kỳ.
3.3 Đặt một điện tích âm, khối lợng nhỏ vào một điện trờng đều rồi thả nhẹ Điện tích sẽ chuyển động:
A dọc theo chiều của đờng sức điện trờng B ngợc chiều đờng sức điện trờng.
C vuông góc với đờng sức điện trờng D theo một quỹ đạo bất kỳ.
3.4 Phát biểu nào sau đây về tính chất của các đờng sức điện là không đúng?
A Tại một điểm trong điện tờng ta có thể vẽ đợc một đờng sức đi qua.
B Các đờng sức là các đờng cong không kín C Các đờng sức không bao giờ cắt nhau.
D Các đờng sức điện luôn xuất phát từ điện tích dơng và kết thúc ở điện tích âm.
3.5 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Điện phổ cho ta biết sự phân bố các đờng sức trong điện trờng.
B Tất cả các đờng sức đều xuất phát từ điện tích dơng và kết thúc ở điện tích âm.
C Cũng có khi đờng sức điện không xuất phát từ điện tích dơng mà xuất phát từ vô cùng.
D Các đờng sức của điện trờng đều là các đờng thẳng song song và cách đều nhau.
3.6 Công thức xác định cờng độ điện trờng gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm trong chân không, cách điện
tích Q một khoảng r là:
Trang 4A
2 9
10
9
r
Q
2 9
10 9
r
Q
r
Q
r
Q
E=−9.109
V Dặn dũ:
- Hs làm bài tập 3,4,5,6,7 /18 sgk
- Học sinh làm phiếu học tập 2
3.1 Một điện tích đặt tại điểm có cờng độ điện trờng 0,16 (V/m) Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 (N).
Độ lớn điện tích đó là:
A q = 8.10 -6 (μC) B q = 12,5.10 -6 (μC) C q = 1,25.10 -3 (C) D q = 12,5 (μC).
3.2 Cờng độ điện trờng gây ra bởi điện tích Q = 5.10-9 (C), tại một điểm trong chân không cách điện tích một khoảng 10 (cm) có độ lớn là:
A E = 0,450 (V/m) B E = 0,225 (V/m) C E = 4500 (V/m) D E = 2250 (V/m).
3.3 Ba điện tích q giống hệt nhau đợc đặt cố định tại ba đỉnh của một tam giác đều có cạnh a Độ lớn cờng độ
điện trờng tại tâm của tam giác đó là:
A 9.109 2
a
Q
a
Q
a
Q
3.4 Hai điện tích q1 = 5.10 -9 (C), q 2 = - 5.10 -9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không Độ lớn c-ờng độ điện trc-ờng tại điểm nằm trên đc-ờng thẳng đi qua 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).
3.5 Hai điện tích q1 = q 2 = 5.10 -16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí Cờng độ điện trờng tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là:
A E = 1,2178.10 -3 (V/m) B E = 0,6089.10 -3 (V/m).
3.6 C E = 0,3515.10-3 (V/m) D E = 0,7031.10 -3 (V/m).
Hai điện tích q 1 = 5.10 -9 (C), q 2 = - 5.10 -9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không Độ lớn cờng độ
điện trờng tại điểm nằm trên đờng thẳng đi qua hai điện tích và cách q 1 5 (cm), cách q 2 15 (cm) là:
A E = 16000 (V/m) B E = 20000 (V/m) C E = 1,600 (V/m) D E = 2,000 (V/m).
3.7 Hai điện tích q1 = 5.10 -16 (C), q 2 = - 5.10 -16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng
8 (cm) trong không khí Cờng độ điện trờng tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là:
A E = 1,2178.10 -3 (V/m) B E = 0,6089.10 -3 (V/m).
C E = 0,3515.10 -3 (V/m) D E = 0,7031.10 -3 (V/m).
- Chuẩn bị bài “Cụng của lực điện - Hiệu điện thế”
VI Rỳt kinh nghiệm: