Bài 2. Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớ...
Giáo án vật lý lớp 11- CT nâng cao------------------Vũ Văn Sáng Trờng THPT Tứ Kỳ Tiết 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích. I- Mục tiêu: * Kiến thức: + Nêu đợc những nội dung chính của thuyết êlectron. Hiểu đợc ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện, vật nhiễm điện. + Phát biểu đợc nội dung định luật bảo toàn điện tích. * Kỹ năng: + Vận dụng đợc thuyết êlectron để giải thích nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc và hởng ứng. +Vận dụng đợc định luật bảo toàn điện tích vào trả lời một số câu hỏi và bài tập SGK + SBT. II- Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Dụng cụ thí nghiệm: Thanh nhựa, dạ, các mẩu giấy vụn. Máy phát tĩnh điện, quả cầu kim loại trên tĩnh điện kế. + Nội dung ghi bảng: Tiết 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích. * Cấu tạo của nguyên tử: các êlectron (lớp vỏ), hạt nhân có p(+); n( không mang điện) 1. Thuyết êlectron. * Bình thờng NT trung hoà về điện. Nếu Nt mất đi êlectron ion dơng. Nếu Nt nhận thêm êlectron ion âm. * Độ linh động của êlectron rất lớn sự di chuyển của êlectron làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm: thừa êlectron. Vật nhiễm điện dơng: thiếu êlectron. 2. Vật ( chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện. * Vật dẫn điện: +Có nhiều các điện tích tự do. + VD: * Vật cách điện: +Chứa rất ít các điện tích tự do. +VD: . 3. Giải thích ba hiện tợng nhiễm điện. a) Nhiễm điện do cọ xát: * Thí nghiệm: + Cọ xát thanh thuỷ tinh vào lụa + Kết quả: Thanh thuỷ tinh mhiễm điện dơng. Tấm lụa nhiễm điện âm. (H1) * Giải thích: Khi cọ xát có nhiều điểm tiếp xúcchặt chẽ các êlectron đi từ thanh thuỷ tinh sang tấm lụa. b) Nhiễm điện do tiếp xúc. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện tiếp xức với quả cầu mang điện âm (H2) + Kết quả: Thanh kl nhiễm điện âm ( kể cả sau khi tách ra xa quả cầu). + Giải thích: Khi tiếp xúc các êlectron tự do đã đi từ quả cầu sang thanh kim loại. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện tiếp xức với quả cầu mang điện dơng (H3) + Kết quả: Thanh kim loại nhiễm điện dơng (kể cả sau khi tách ra xa quả cầu). + Giải thích: Khi tiếp xúc các êlectron tự do đã đi từ thanh kl sang qua cầu c) Nhiễm điện do hởng ứng. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện đặt gần quả cầu mang điện âm (H4) + Kết quả: Đầu thanh kl gần quả cầu nhiễm điện dơng, đầu kia ( xa qua cầu) nhiễm điện âm. + Giải thích: . + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện đặt gần quả cầu quả cầu mang điện dơng + Kết quả: Đầu thanh kl gần quả cầu nhiễm điện âm, đầu kia ( xa qua cầu) nhiễm điện dơng. + Giải thích: Nhận xét: Sự nhiễm điện thực chất là sự di chuyển điện (hạt mang điện) tích từ vật này sang vật khác hoặc phân bố lại điện tích. 4. Trường THPT Đông Anh Trường THPT Đông Anh CHƯƠNG I Điện tích Điện trường Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Giáo viên: Nguyễn Tiến Hùng Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Nội dung A Lí thuyết • • • Thuyết electron Vận dụng Định luật bảo toàn điện tích B Bài tập Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Thuyết electron a) Cấu tạo nguyên tử Điện tích nguyên tố: Cấu tạo nguyên tử: - Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh - Hạt nhân gồm notron không mang điện proton mang điện dương Electron có điện tích – 1,6.10 1,67.10 -27 -19 C khối lượng 9,1.10 -31 kg Proton có điện tích + 1,67.10 -19 C khối lượng kg Notron có điện tích khối lượng xấp xỉ khối lượng proton Điện tích nguyên tố: Là điện tích nhỏ electron proton (âm dương) b) Thuyết electron: Nội dung: Sự cư trú di chuyển electron gây tượng điện tính chất điện vật Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Thuyết electron b) Thuyết electron: Giải thích tượng điện: - Nguyên tử electron trở thành ion dương Nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm Vật nhiễm điện âm số electron vật lớn số điện tích nguyên tố dương, ngược lại Vận dụng a) Chất dẫn điện chất điện: Chất dẫn điện chất có chứa điện tích tự Chất cách điện chất không chứa điện tích tự b) Sự nhiễm điện tiếp xúc: c) Sự nhiễm điện hưởng ứng: Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Định luật bảo toàn điện tích Trong hệ vật cô lập điện, tổng đại số điện tích không đổi Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 1: Tổng số proton electron nguyên tử số sau đây? • • • • A 11 B 13 C 15 D 16 Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 2: Nếu nguyên tử oxi bị hết electron mang điện tích • • • • A + 1,6.10 B – 1,6.10 -19 -19 C + 12,8.10 D - 12,8.10 C C -19 -19 C C Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 3: Điều kiện để vật dẫn điện • • • • A vật phải nhiệt độ phòng B có chứa điện tích tự C vật thiết phải làm kim loại D vật phải mang điện tích Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 4: Vật bị nhiễm điện cọ xát cọ xát • • • • A eletron chuyển từ vật sang vật khác B vật bị nóng lên C điện tích tự tạo vật D điện tích bị Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 5: Cho cầu kim loại tích điện tích điện + C, - C – C Khi cho chúng tiếp xúc với điện tích hệ • • • • A – C B – 11 C C + 14 C D + C Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập nhà: Bài 2.7 → 2.10 KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1 : Câu 2 : Điện tích điểm là gì ? Có mấy loại tích điện Trình bày nội dung và viết biểu thức của định luật Culông. ĐÁP ÁN CÂU SỐ 2 ĐÁP ÁN CÂU SỐ 2 -Điện tích điểm là một vật mang điện có kích -Điện tích điểm là một vật mang điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng tới điểm mà ta thước rất nhỏ so với khoảng tới điểm mà ta đang xét. đang xét. -Có 3 loại nhiễm điện : -Có 3 loại nhiễm điện : +Nhiễm điện do cọ xát +Nhiễm điện do cọ xát +Nhiễm điện do tiếp xúc +Nhiễm điện do tiếp xúc +Nhiễm điện do hưởng ứng +Nhiễm điện do hưởng ứng ĐÁP ÁN CÂU 1 ĐÁP ÁN CÂU 1 -Định luật : Lực hút hay lực đẩy giữa 2 -Định luật : Lực hút hay lực đẩy giữa 2 điện tích có điểm đặt trong chân không có điện tích có điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối 2 điện phương trùng với đường thẳng nối 2 điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng phương khoảng cách giữa chúng -Biểu thức : F = k|q -Biểu thức : F = k|q 1 1 .q .q 2 2 |/r |/r 2 2 TIẾT 2. BÀI 2 – THUYẾT ELECTRON TIẾT 2. BÀI 2 – THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I-THUYẾT ELECTRON 1/-Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. 2/-Thuyết electron II-VẬN DỤNG 1/-Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện 2/-Sự nhiễm điện do tiếp xúc 3/-Sự nhiễm điện do hưởng ứng III-ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I-THUYẾT ELECTRON 1/-Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố : -Nguyên tử : gồm 1 hạt nhân mang điện tích dương ở trung tâm và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh -Hạt nhân : Gồm nơtron không mang điện và prôton mang điện tích dương -Điện tích electron : -e = -1,6.10 -19 (C) -Điện tích proton : +e = 1,6.10 -19 (C) =>I-eI = +e = e = 1,6.10(-19) (C) : điện tích nguyên tố -Trong nguyên tử số proton = số electron => Nguyên tử trung hoà về điện TIẾT 2. BÀI 2 – THUYẾT ELECTRON TIẾT 2. BÀI 2 – THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I-THUYẾT ELECTRON 2/-Thuyết electron : Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron -Định nghĩa -Nội dung : • Nguyên tử mất electron hạt mang điện dương gọi là ion dương • Nguyên tử nhận thêm electron hạt mang điện âm gọi là ion dương • Vật nhiễm điện âm khi số electron lớn hơn số proton • Vật nhiễm điện dương khi số prôton lớn hơn số electron TIẾT 2. BÀI 2 – THUYẾT ELECTRON TIẾT 2. BÀI 2 – Bài 2 THUYẾT ÊLECTRON Bài 2 THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TÍCH Bài 2 THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH Bài 2 THUYẾT ÊLECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I - THUYẾT ÊLECTRON I - THUYẾT ÊLECTRON II - VẬN DỤNG II - VẬN DỤNG III - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH III - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I - THUYẾT ÊLECTRON I - THUYẾT ÊLECTRON 1. Cấu tạo nguyên tử về phương 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố diện điện. Điện tích nguyên tố 2. Thuyết êlectron 2. Thuyết êlectron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố điện. Điện tích nguyên tố Nguyên tử gồm: hạt nhân mang điện Nguyên tử gồm: hạt nhân mang điện dương ở trung tâm, các êlectron mang điện dương ở trung tâm, các êlectron mang điện âm quay xug quanh hạt nhân. âm quay xug quanh hạt nhân. - Hạt nhân: prôtôn mang điện dương, - Hạt nhân: prôtôn mang điện dương, nơtron không mang điện. nơtron không mang điện. - Êlectron: điện tích: -1,6.10 - Êlectron: điện tích: -1,6.10 -19 -19 C C khối lượng: 9,1.10 khối lượng: 9,1.10 -31 -31 kg kg - Prôtôn: điện tích: +1,6.10 - Prôtôn: điện tích: +1,6.10 -19 -19 C C khối lượng: 1,67.10 khối lượng: 1,67.10 -27 -27 kg kg m m P P ≈ m ≈ m n n >> m >> m e e Số prôtôn bằng số êlectron nên điện tích Số prôtôn bằng số êlectron nên điện tích âm của êlrctron bằng điện tích dương của âm của êlrctron bằng điện tích dương của hạt nhân => Nguyên tử trung hoà về điện. hạt nhân => Nguyên tử trung hoà về điện. Điện tích của prôtôn, êlectron được gọi là Điện tích của prôtôn, êlectron được gọi là điện tích nguyên tố (điện tích nhỏ nhất). điện tích nguyên tố (điện tích nhỏ nhất). 2. Thuyết êlectron 2. Thuyết êlectron Các êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để Các êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này sang nơi khác: di chuyển từ nơi này sang nơi khác: - Nguyên tử mất êlectron: -> ion dương. - Nguyên tử mất êlectron: -> ion dương. - Nguyên tử nhận thêm êlectron: -> ion - Nguyên tử nhận thêm êlectron: -> ion âm. âm. Vật mang điện âm khi số êlectron lớn Vật mang điện âm khi số êlectron lớn hơn số prôtôn, vật mang điện dương khi số hơn số prôtôn, vật mang điện dương khi số êlectron nhỏ hơn số prôtôn. êlectron nhỏ hơn số prôtôn. II - VẬN DỤNG II - VẬN DỤNG 1. Vật dẫn điện và vật cách điện 1. Vật dẫn Giáo viên :NGUYỄN HỮU NGHĨA TRƯỜNG THPT LỤC NGẠN SỐ 4 GIÁO ÁN ĐIỆN TỬ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: - Phát biểu và viết biểu thức định luật Cu-lông? Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Phát biểu: Biểu thức: 2 21 r qq kF = Trong đó: q 1 , q 2 : độ lớn hai điện tích điểm (C) r: khoảng cách hai điện tích (m) k: hệ số tỉ lệ. k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 . F (N) I. THUYẾT ELECTRON 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. -Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. -Hạt nhân gồm Prôtôn và nơtron - Êlectron có:+ điện tích: -1,6.10 -19 C + khối lượng: 9,1.10 -31 kg. -Nguyên tử có cấu tạo như thế nào? + thành phần và sự sắp xếp? +Điện tích, khối lượng của các thành phần cấu tạo nên nguyên tử? +So sánh số proton và electron trong nguyên tử rút ra tổng điện tích của nguyên tử? - Điện tích nguyên tố ? - Prôtôn có : + điện tích: +1,6.10 -19 C. + khối lượng: 1,67.10 -27 kg. - Nơtrôn không mang điện và có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng prôtôn. + Hạt nhân Êlectrôn Nguyên tử liti - - - ? Điện tích, khối lượng của các thành phần cấu tạo nên nguyên tử? a.Cấu tạo nguyên tử I. THUYẾT ÊLECTRON 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. Nguyên tử liti - Số prôtôn = số êlectron nên độ lớn của điện tích dương hạt nhân bằng độ lớn của điện tích âm của các êlectron ⇒ nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện. - Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta xét. ⇒ Gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương). + ++ - - - ? So sánh số prôtôn và số electron rút ra tổng điện tích nguyên tử b.Điện tích nguyên tố 2. Thuyết electron -Thuyết êctron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. - Thế nào là thuyết electron? -Nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vât? +Thế nào là ion dương? + Thế nào là ion âm ? +vật nhiễm điện dương khi nào vật nhiễm điện âm khi nào? 2. Thuyết êlectron Nguyeân Tö û Liti Ion döông Liti -Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. -Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật a. +Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác +Nguyên tử bị mất electron sễ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương. Nguyeân Tö û Liti Ion aâm Liti 2. Thuyết electron Thế nào là ion âm? b -Nguyên tử nhận thêm êlectron sẽ trở thành hạt mang điện âm gọi là ion âm. -Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. -Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật a- Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác -Nguyên tử bị mất electron sễ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương. c - Một vật nhiễm điện dương khi số Giáo viên :NGUYỄN HỮU NGHĨA TRƯỜNG THPT LỤC NGẠN SỐ 4 GIÁO ÁN ĐIỆN TỬ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: - Phát biểu và viết biểu thức định luật Cu-lông? Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Phát biểu: Biểu thức: 2 21 r qq kF = Trong đó: q 1 , q 2 : độ lớn hai điện tích điểm (C) r: khoảng cách hai điện tích (m) k: hệ số tỉ lệ. k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 . F (N) I. THUYẾT ELECTRON 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. - Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. -Hạt nhân gồm Prôtôn và Êlectron - Êlectron có:+ điện tích: -1,6.10 -19 C + khối lượng: 9,1.10 -31 kg. -Nguyên tử có cấu tạo như thế nào? + thành phần và sự sắp xếp? +Điện tích, khối lượng của các thành phần cấu tạo nên nguyên tử? +So sánh số proton và electron trong nguyên tử rút ra tổng điện tích của nguyên tử? - Điện tích nguyên tố ? - Prôtôn có : + điện tích: +1,6.10 -19 C. + khối lượng: 1,67.10 -27 kg. - Nơtrôn không mang điện và có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng prôtôn. - + ++ - - Hạt nhân Êlectrôn Nguyên tử liti I. THUYẾT ÊLECTRON 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. Nguyên tử liti - Số prôtôn = số êlectron nên độ lớn của điện tích dương hạt nhân bằng độ lớn của điện tích âm của các êlectron ⇒ nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện. - Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta xét. ⇒ Gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương). - + ++ - - 2. Thuyết electron -Thuyết êctron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. - Thế nào là thuyết electron? -Nội dung của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vât? +Thế nào là ion dương? + Thế nào là ion âm ? +vật nhiễm điện dương khi nào vật nhiễm điện âm khi nào? 2. Thuyết êlectron Nguyeân Tö û Liti Ion döông Liti -Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. -Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật a. +Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác +Nguyên tử bị mất electron sễ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương. Nguyeân Tö û Liti Ion aâm Liti 2. Thuyết electron Thế nào là ion âm? b -Nguyên tử nhận thêm êlectron sẽ trở thành hạt mang điện âm gọi là ion âm. -Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. -Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật a- Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác -Nguyên tử bị mất electron sễ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương. c - Một vật nhiễm điện dương khi số êlectron mà nó chứa ít hơn số prôtôn. -Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nó chứa lớn hơn số prôtôn. Trả lời câu C1 Khi cọ xát vào dạ, một số êlectron của thủy tinh đã chuyển sang dạ. Thủy tinh đang ở trạng thái không mang điện, khi bị mất êlectron sẽ trở thành vật mang điện dương. (Theo thuyết êlectron) II. VẬN DỤNG 1. Vật .. .Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Nội dung A Lí thuyết • • • Thuyết electron Vận dụng Định luật bảo toàn điện tích B Bài tập Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích. .. nhiễm điện hưởng ứng: Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Định luật bảo toàn điện tích Trong hệ vật cô lập điện, tổng đại số điện tích không đổi Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn. .. lên C điện tích tự tạo vật D điện tích bị Bài Thuyết electron Định luật bảo toàn điện tích Bài tập Câu 5: Cho cầu kim loại tích điện tích điện + C, - C – C Khi cho chúng tiếp xúc với điện tích