Bài 8. Năng lượng điện trường

Ngày soạn: Trường THPT : Ngày dạy: Giáo viên : Lớp dạy: TIẾT 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 Hoạt động của HS Hoạt động của GV 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. Hoạt động của HS Hoạt động của GV - 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. - 1 - 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¦ UC = 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 π ε 8.10.9 .E W¦ 9 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. π ε 8.10.9 . 9 2 E w = Ngy son: Trng THPT : Ngy dy: Giỏo viờn : Lp dy: Chỳ ý: - Trong quỏ trỡnh tớch in, in tớch v hiu in th ca t in luụn t l vi nhau. - Tớnh cht c bn ca in trng: in trng gõy ra lc iờn; in trng l trng th; in trng cú nng lng. - Theo nh lut bo ton nng lng cụng ca in trng bng nng lng ca t in. Hot ng 3: Tỡm hiu nng lng in trng. Hot ng ca HS Hot ng ca GV Hs nhc li: - Cụng thc liờn h gia cng in trng v hi in th. - Cụng thc tớnh in dung ca t in phng. - Cụng thc tớnh nng lng ca t iờn. cụng thc tớnh nng lng in trng. Hs lng nghe v ghi chộp. - Gv hng dn Hs thit lp cụng thc tớnh nng lng in trng, ý ngha ca cỏc i lng trong cụng thc. - Gv trỡnh by khỏi nim v cụng thc tớnh mt nng lng in trng. - Hot ng 4: Vn dng Hot ng ca HS Hot ng ca GV 1. Bi tp 1/39 sgk. Hs tr li: - Khi khong cỏch gia hai bn t gim hai ln thỡ in dung tng hay gim bao nhiờu ln? - Khi in dung thay i thỡ nng lng in trng thay i nh th no? Nng lng gim i hai ln. 2. Bi tp 2/40 sgk. - Hs ỏp dng cụng thc tớnh nng lng in trng. - Gv hng dn Hs ỏp dng cụng thc in dung ca t in phng v nng lng ca t in. - Gv yờu cu Hs c bi v túm tt . Chỳ ý n v ca cỏc i lng trong cụng thc. - Chỳ ý : Nng lng in trng bin hon ton thnh nhit nng. IV. Phiờu hoc tõp 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 = 2 CU 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 = 2 CU 2 1 C. w = QU 2 1 D. w = 8.10.9 E 9 2 - 2 - Ngy son: Trng THPT : Ngy dy: Giỏo viờn : Lp dy: 4. Một tụ điện có điện dung C = 6 (F) 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). V. Dn dũ: - Lm bi tp 3, 4/40 sgk. - Phiờu hoc tõp 2: 1. Một tụ điện có điện dung C = 5 (F) 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 ). - Chun b bi tp v t in. VI. Rỳt kinh nghim: - 3 - . 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 Năng lượng của tụ điện: a. Nhận xét: (sgk) b. Công thức tính năng lượng của tụ điện: 2 . 2 1 W¦ UC = C : điện dung của tụ điện (F). U : hiệu điện thế của tụ điện (V). 2. Năng lượng điện trường: a trường: a. Năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng: V π ε 8. 10.9 .E W¦ 9 2 = V : Thể tích khoảng không gian giữa hai bản tụ. b. Mật độ năng lượng điện trường: năng lượng điện trường trong