- Viết được công thức tính năng lượng của tụ điện và mật độ năng lượng điện trường.. - Viết công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.. - Gv hướng dẫn Hs thiết lập cụng thức tớnh năng l
Trang 1TIẾT 9: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
- Nêu được điện trường trong tụ điện và mọi điện trường đều mang năng lượng
- Viết được công thức tính năng lượng của tụ điện và mật độ năng lượng điện trường
2 Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức xác định năng lượng của tụ điện
- Vận dụng được công thức xác định mật độ năng lượng điện trường
II Chuẩn bị:
1 Giáo viên:
- Nội dung ghi bảng:
2 Học sinh:
- Đọc lại mục 1 bài 4 sgk/19
III.Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: kiểm tra bài cũ
Hs trả lời câu hỏi:
- Nêu định nghĩa điện dung của tụ điện
- Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào những yếu
tố nào?
- Viết công thức tính điện dung của tụ điện
phẳng
- Gv nêu câu hỏi kiểm tra
- Gv nhận xét câu trả lời của Hs
Hoạt động 2: Tìm hiểu năng lượng của tụ điện.
- Hs lắng nghe và ghi chép
- Trả lời câu hỏi: Viết công thức tính công của
lực điện trường?
- Gv trình bày về bộ đèn của máy ảnh Từ đó đi đến kết luận “tụ điện có năng lượng”
- Yêu cầu Hs nhớ lại công thức tính công của điện trường
TIẾT 9: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
1 Năng lượng của tụ điện:
a Nhận xét: (sgk)
b Công thức tính năng lượng của tụ điện: 2
2
1 W
C : điện dung của tụ điện (F)
U : hiệu điện thế của tụ điện (V)
2 Năng lượng điện trường:
a Năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng: V
8 10 9
.E W
2
V : Thể tích khoảng không gian giữa hai bản tụ
b Mật độ năng lượng điện trường: năng lượng điện trường trong một đơn vị thể tích.
8 10 9
9
2
E
w
Trang 2Chỳ ý:
- Trong quỏ trỡnh tớch điện, điện tớch và hiệu điện
thế của tụ điện luụn tỉ lệ với nhau
- Tớnh chất cơ bản của điện trường: điện trường
gõy ra lực điờn; điện trường là trường thế; điện
trường cú năng lượng
- Theo định luật bảo toàn năng lượng “cụng của điện trường bằng năng lượng của tụ điện”
Hoạt động 3: Tỡm hiểu năng lượng điện trường.
Hs nhắc lại:
- Cụng thức liờn hệ giưa cường độ điện trường và
hiệ điện thế
- Cụng thức tớnh điện dung của tụ điện phẳng
- Cụng thức tớnh năng lượng của tụ điờn
cụng thức tớnh năng lượng điện trường
Hs lắng nghe và ghi chộp
- Gv hướng dẫn Hs thiết lập cụng thức tớnh năng lượng điện trường, ý nghĩa của cỏc đại lượng trong cụng thức
- Gv trỡnh bày khỏi niệm và cụng thức tớnh mật
độ năng lượng điện trường
-Hoạt động 4: Vận dụng
1 Bài tập 1/39 sgk.
Hs trả lời:
- Khi khoảng cỏch giữa hai bản tụ giảm hai lần
thỡ điện dung tăng hay giảm bao nhiờu lần?
- Khi điện dung thay đổi thỡ năng lượng điện
trường thay đổi như thế nào?
Năng lượng giảm đi hai lần
2 Bài tập 2/40 sgk.
- Hs ỏp dụng cụng thức tớnh năng lượng điện
trường
- Gv hướng dẫn Hs ỏp dụng cụng thức điện dung của tụ điện phẳng và năng lượng của tụ điện
- Gv yờu cầu Hs đọc đề bài và túm tắt đề Chỳ ý đơn vị của cỏc đại lượng trong cụng thức
- Chỳ ý : Năng lượng điện trường biến hoàn toàn
thành nhiệt năng
IV Phiếu học tập 1:
1 Phát biểu nào sau đây là đúng?
A Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lợng, năng lợng đó tồn tại dới dạng hoá năng.
B Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lợng, năng lợng đó tồn tại dới dạng cơ năng.
C Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lợng, năng lợng đó tồn tại dới dạng nhiệt năng.
D Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lợng, năng lợng đó là năng lợng của điện trờng trong tụ điện.
2 Một tụ điện có điện dung C, đợc nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q Công thức nào sau đây
không phải là công thức xác định năng lợng của tụ điện?
A W =
C
Q
2
1 2
B W =
C
U 2
1 2
C W = CU2
2
1
D W = QU
2 1
3 Một tụ điện có điện dung C, đợc nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q Công thức xác định mật
độ năng lợng điện trờng trong tụ điện là:
A w =
C
Q
2
1 2
B w = CU2
2
1
C w = QU
2
1
D w =
8 10 9
E
9 2
4 Một tụ điện có điện dung C = 6 (μF) đợc mắc vào nguồn điện 100 (V) Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn, do có quá trình phóng điện qua lớp điện môi nên tụ điện mất dần điện tích Nhiệt lợng toả ra trong lớp điện môi kể từ khi bắt đầu ngắt tụ điện khỏi nguồn điện đến khi tụ phóng hết điện là:
A 0,3 (mJ) B 30 (kJ) C 30 (mJ) D 3.10 4 (J).
Trang 3V Dặn dũ:
- Làm bài tập 3, 4/40 sgk
- Phiếu học tập 2:
1 Một tụ điện có điện dung C = 5 (μF) đợc tích điện, điện tích của tụ điện bằng 10 -3 (C) Nối tụ điện đó vào bộ acquy suất điện động 80 (V), bản điện tích dơng nối với cực dơng, bản điện tích âm nối với cực âm của bộ acquy Sau khi đã cân bằng điện thì
A năng lợng của bộ acquy tăng lên một lợng 84 (mJ) B năng lợng của bộ acquy giảm đi một lợng 84 (mJ).
C năng lợng của bộ acquy tăng lên một lợng 84 (kJ) D năng lợng của bộ acquy giảm đi một lợng 84 (kJ).
2 Một tụ điện không khí phẳng mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 200 (V) Hai bản tụ cách nhau 4 (mm) Mật độ năng lợng điện trờng trong tụ điện là:
A w = 1,105.10 -8 (J/m 3 ) B w = 11,05 (mJ/m 3 ) C w = 8,842.10 -8 (J/m 3 ) D w = 88,42 (mJ/m 3 ).
- Chuẩn bị “bài tập về tụ điện”
VI Rỳt kinh nghiệm: