tự chọn vật lí 11

Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ Ngày soạn 28/9/2008 Tiết 1 LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH ĐIỂM I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Trình bày được khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác giữa các điện tích, nội dung đònh luật Cu-lông, ý nghóa của hằng số điện môi. - Lấy được ví dụ về tương tác giữa các vật được coi là chất điểm. 2. Kó năng - Xác đònh phương chiều của lực Cu-lông tương tác giữa các điện tích giữa các điện tích điểm. - Giải bài toán ứng tương tác tónh điện. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Xem SGK Vật lý 7 và 9 để biết HS đã học gì ở THCS. - Chuẩn bò câu hỏi hoặc phiếu câu hỏi. 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức đã học về điện tích ở THCS. III. HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. ổn đònh lớp 2. Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về định luật Cu-Lơng TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: u cầu học sinh nhắc lại nội dung của định luật Cu- Lơng và viết biểu thức định luật. GV: Cho hai điện tích 1 2 ,q q đặt cách nhau một khoảng r trong chân khơng thì lực tác dụng là F. Nếu đặt trong mơi trường có hằng số điện mơi là ε thì lực tác dụng là 0 F = ? GV: Một đại lượng vecto được đặt trưng bởi những đại lượng nào ? GV: Chỉnh sữa những câu trả lời của học sinh. HS: Nhắc lại nội dung định luật và biểu thức định luật F = k 2 21 || r qq Với k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 . HS: Ta có F = k 2 21 || r qq 0 F = k 2 21 || r qq ε . Nên 0 F = F ε HS: Đại lượng vecto được đặt trưng bởi Điểm đặt Phương Chiều Độ lớn I. Đònh luật Cu-lông. Hằng số điện môi 1. Đònh luật Cu-lông Lực hút hay đẩy giữa hai diện 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 nghòch với bình phương khoảng cách giữa chúng. F = k 2 21 || r qq ; k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 . Đơn vò điện tích là culông (C). + Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi : F = k 2 21 || r qq ε . + Hằng số điện môi đặc cho tính chất cách điện của chất cách điện. 2.Vectơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có: Điểm đặt : trên mổi điện tích Phương : Trùng với đường thẳng đi qua hai điểm đặt hai điện tích Chiều : + Hướng ra xa hai điện tích nếu chúng cùng dấu + Hướng từ điện tích nọ đến điện tích kia nếu chúng trái dấu. Trang 1 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ Độ lớn F = k 2 21 || r qq ε . Hoạt động 2: Tìm hiểu một số bài toán về định luật Cu-Lông Bài tập 1: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích điểm 1 2 ,q q cách nhau một khoảng r trong chất điện môi có hằng số điện môi ε , trong các trường hợp sau a. 6 6 1 2 4.10 ; 8.10 ,q C q C ε − − = = − = 2; r = 4 cm b. 6 6 1 2 6.10 ; 9.10 ,q C q C ε − − = = = 5; r = 3 cm GV: Yêu cầu học sinh biểu diển các vectơ lực do điện tích 1 q tác dụng lên 2 q và ngược lại GV: Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật và tính toán lực tác dụng GV: Yêu cầu học sinh biểu diển các vectơ lực do điện tích 1 q tác dụng lên 2 q và ngược lại GV: Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật và tính toán lực tác dụng HS: Biểu diển vectơ lực do 1 q tác dụng lên 2 q và ngược lại HS: Biểu thức định luật Cu- Lông 1 2 21 12 2 .q q F F k r ε = = và tính toán kết quả HS: Biểu diển vectơ lực do 1 q tác dụng lên 2 q và ngược lại HS: Biểu thức định luật Cu- Lông 1 2 21 12 2 .q q F F k r ε = = và tính toán kết quả a. Lực tương tác có hướng như hình vẽ 1 2 21 12 2 .q q F F k r ε = = = 9. 6 6 9 2 2 4.10 .( 8).10 10 90 2(4.10 ) N − − − − = b. Lực tương tác có hướng như hình vẽ 1 2 21 12 2 .q q F F k r ε = = = 9. 6 6 9 2 2 6.10 .9.10 10 108 5(3.10 ) N − − − = Bài tập 2: Cho ba điện tích điểm 8 8 7 1 2 3 27.10 ; 64.10 ; 10q C q C q C − − − = = = − đặt tại ba đỉnh của tam giác ABC vuông tại C. Cho AC = 30cm; BC = 40 cm. Xác định lực tác dụng lên 3 q . Hệ thống đặt trong không khí. GV: Yêu cầu học sinh biểu diển các vectơ lực do điện tích 1 q tác dụng lên 3 q GV: Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật và tính toán lực tác dụng GV: Yêu cầu học sinh biểu diển các vectơ lực do điện tích 2 q tác dụng lên 3 q GV: Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật và tính toán lực tác dụng GV: Khi 1 F r vuông góc với 2 F r Thì hợp lực F tính như thế nào ? HS: Biểu diển vectơ lực do điện tích 1 q tác dụng lên 3 q HS: Biểu thức định luật 1 3 4 1 2 . 27.10 q q F k N AC − = = và tính toán kết quả HS: Biểu diển vectơ lực do điện tích 2 q tác dụng lên 3 q HS: Biểu thức định luật 2 3 4 1 2 . 36.10 q q F k N BC − = = và tính toán kết quả HS: Khi đó áp dụng định lí pitago F = 2 2 1 2 F F+ Lực tác dụng của 1 2 ,q q lên 3 q 1 3 4 1 2 . 27.10 q q F k N AC − = = 2 3 4 1 2 . 36.10 q q F k N BC − = = Lực 1 2 ,F F r r được biểu diển trên hình vẽ Do 1 F r vuông góc với 2 F r Nên F = 2 2 4 1 2 45.10F F − + = N Trang 2 C B 1 F r 2 F r A A Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ 4. Củng cố - dặn dò: Nội dung định luật, biểu thức định luật F = k 2 21 || r qq ε . Vectơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm Làm lại các bài tập đã giải IV. RÚT KINH NGHIỆM …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn 06/10/2008 Tiết 2 CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG GÂY RA BỞI NHIỀU ĐIỆN TÍCH I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được đònh nghóa của cường độ điện trường và nêu được đặc điểm của vectơ cường độ điện trường. - Biết cách tổng hợp các vectơ cường độ điện trường thành phần tại mỗi điểm. 2. Kó năng - Xác đònh phương chiều của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm do điện tích điểm gây ra. - Vận dụng quy tắc hình bình hành xác đònh hướng của vectơ cường độ điện trường tổng hợp. - Giải các Bài tập về điện trường. 3. Thái độ:Vận dụng được những kiến thức đã học vào việc giải bài tập. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Những kiến thức có liên quan đến cường độ điện trường Một số bài tập về cường độ điện trường 2. Học sinh: Chuẩn bò những kiến thức có liên quan ở nhà. III. HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC 1. n đònh lớp 2. Kiểm tra bài cũ: câu 1: Trình bày nội dung định luật Cu-Lơng, viết biểu thức định luật và giải thích các đại lượng. Câu 2 : Trình bày vevto lực tương tác giữa hai điện tích điểm. 3. Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về cường độ điện trường và vectơ cường độ điện trường TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: u cầu học sinh nêu đònh nghóa và biểu thức đònh nghóa cường độ điện trường. GV: Yêu cầu học sinh nêu đơn vò cường độ điện trường theo đònh nghóa. HS: là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác đònh bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. Biểu thức : E = q F HS: Đơn vị là V/m HS:Vectơ cường độ điện trường 1. Đònh nghóa c ư ờng độ điện trường Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác đònh bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. E = q F Đơn vò cường độ điện trường là N/C hoặc người ta thường dùng là V/m. 2. Véc tơ cường độ điện trường Trang 3 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ GV : u cầu học sinh nêu véc tơ cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm GV: u câu học sinh nêu nguyên lí chồng chất. gây ra bởi một điện tích điểm: HS: Cường độ điện trường gây ra bởi hệ điện tích tại một điểm: n EEEE +++= . 21 1 2 ,E E r r …là vecto cường độ điện trường gây bởi từng điện tích tại điểm đó Véc tơ cường độ điện trường → E gây bởi một điện tích điểm có : - Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm. - Độ lớn : E = k 2 | |Q r ε + Nguyên lí chồng chất điện trường n EEEE +++= . 21 Hoạt động 2:Tìm hiểu một số bài tốn về cường độ điện trường gây ra bởi nhiều điện tích Bài tập 1: Một điện tích điểm Q = 2. 6 10 − C đặt trong khơng khí a. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích r = 30 cm. b. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện mơi ε = 16. Điểm có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu ? GV: Vectơ cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra tại một điểm ? GV: Cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích trong điện mơi ? GV: Từ 0 2 0 2 Q E k r Q E k r ε = = 0 ,r r⇒ HS: -Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích là điện tích dương - Độ lớn : E = k 2 | |Q r HS: E = k 2 | |Q r ε HS: 0 2 0 2 Q E k r Q E k r ε = = 2 2 0 r r ε ⇒ = A. Điện trường xác định bằng 6 9 5 0 2 1 2 0 2.10 9.10 2.10 (3.10 ) Q E k r − = = = (V/m) b. Trong mơi trường có hằng số điện mơi ε 0 2 2 0 Q Q E k E k r r ε = = = Từ đó : 0 30 7,5 4 r r ε = = = cm Bài tập 2: Hai điện tích 7 7 1 2 2.10 ; 2.10q C q C − − = − = đặt tại hai điểm A,B cách nhau 60 cm trong chân khơng. Xác định vevtơ cường độ điện trường tại: a. M là trung điểm của AB. b. N v i AN = BN = 60cm.ớ GV: u cầu học sinh tính cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại M GV: u cầu học sinh biểu diển vectơ cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại M GV: Nhận xét về phương chiều của 1 2 ,E E r r , từ đó HS: 1 2 2 q E E k AM = = HS: -Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích là điện tích dương, ngược lại HS: Vì 1 E r cùng hướng với 2 E r Nên : E = 2 4 1 2.10E = (V/m) a. Cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại M 7 9 4 1 2 2 1 2 2.10 9.10 10 (3.10 ) q E E k AM − − − = = = = (V/m) 1 2 ,E E r r được biểu diển như hình vẽ Ta có 1 2 E E E= + r r r ; Vì 1 E r cùng hướng với 2 E r Nên : E = 2 4 1 2.10E = (V/m) Trang O M A B 4 E r M E r Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ suy ra độ lớn của E GV: GV: u cầu học sinh tính cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại N GV: u cầu học sinh biểu diển vectơ cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại GV: Nhận xét về phương chiều của 1 2 ,E E r r , từ đó suy ra độ lớn của E GV: Chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh HS: 1 2 2 q E E k AN = = 7 9 3 1 2 2.10 9.10 5.10 (6.10 ) − − − = = V/m HS: -Điểm đặt tại điểm ta xét. - Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét. - Chiều hướng ra xa điện tích là điện tích dương, ngược lại HS: Vì 1 2 ,E E r r khơng cùng phương chiều nên được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành. Vì 3 1 2 1 2 cos 5.10E E E E α = ⇒ = = (V/m) b. Cường độ điện trường do 1 2 ,q q gây ra tại N 7 9 3 1 2 2 1 2 2.10 9.10 5.10 (6.10 ) q E E k AN − − − = = = = (V/m) 1 2 ,E E r r được biểu diển như hình vẽ Vì 1 2 ,E E r r khơng cùng phương chiều nên được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành. Vì 3 1 2 1 2 cos 5.10E E E E α = ⇒ = = (V/m) 4. Củng cố - dặn dò: Định nghĩa cường độ điện trường , biểu thức E = q F và giải thích các đại lượng trong biểu thức. Vectơ cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm tại một điểm, biểu thức E = k 2 | |Q r ε và giải thích các đại lượng trong biểu thức. Ngun lí chồng chất điện trường n EEEE +++= . 21 Làm lại các bài tập đã giải IV. RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn 12/10/2008 Tiết 3 CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được đặc điểm của lực tác dụng lên điện tích trong điện trường đều. - Lập được biểu thức tính công thức của lực điện trong điện trường đều. - Phát biểu được đặc điểm của công dòch chuyển điện tích trong điện trường bất kì. - Trình bày được khái niệm, biểu thức, đặc điểm của thế năng của điện tích trong điện trường, quan hệ giữa công của lực điện trường và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường. 2. Kó năng- Giải Bài toán tính công của lực điện trường và thế năng điện trường. 3. Thái độ: Vận dụng kiến thức đã học thêm yêu thích môn học Trang B A N E r 5 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Vẽ trên giấy khổ lớn hình 4.2 sgk và hình ảnh hỗ trợ trường hợp di chuyển điện tích theo một đường cong từ M đến N. 2. Học sinh: Ôn lại cách tính công của trọng lực và đặc điểm công trọng lực. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.n đònh lớp : 2.Kiểm tra bài cũ : Định nghĩa cường độ điện trường , biểu thức và giải thích các đại lượng trong biểu thức. Vectơ cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm tại một điểm, biểu thức và giải thích các đại lượng trong biểu thức. 3. Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu cơng của lực điện trường – thế năng và sự giảm thế năng TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: Vẽ hình lên bảng. GV: u cầu học sinh tính cơng của lực điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến N ? GV: u cầu học sinh tính thế năng tại một điểm và nhận xét kết quả tính được ? GV: u cầu học sinh nhận xét về thế năng và cơng của lực điện trường ? GV: u cầu học sinh nhận xét các câu trả lời của bạn và chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh. HS:Vẽ hình . HS: A MN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. HS: Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường : W M = A M ∞ = qV M Thế năng này tỉ lệ thuận với q. HS: Cơng của lực điện trường giữa hai điểm M và N bằng độ giảm thế năng giữa hai điểm đó A MN = W M - W N 1. Công của lực điện trong điện trường đều A MN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. Công của lực điện trường trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là A MN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vò trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi. 2.Sự phụ thuộc của thế năng W M vào điện tích q Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường : W M = A M ∞ = qV M Thế năng này tỉ lệ thuận với q. 3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường A MN = W M - W N Hoạt động 2: Tìm hiểu một số bài tập về cơng của lực điện trường Bài tập 1: Một electron ở trong một điện trường đều thu gia tốc a = 12 2 10 /m s . Hãy tìm : a. Độ lớn của cường độ điện trường b. Vận tốc của electron sau khi chuyển động được 1 s µ . Cho vận tốc ban đầu bằng 0. c. Cơng của lực điện trường thực hiện được trong sự dịch chuyển đó. d. Hiệu điện thế giữa điểm đầu và điểm cuối của đường đi trên. GV: Biểu thức định luật II Niu-Tơn , liên hệ giữa lực điện trường và cường độ điện trường. GV: Phương trình vận tốc như thế nào ? GV: Liên hệ giữa cơng của ngoại lực và độ biến thiên động năng ( định lí động năng ) HS: a = . q E F e E m m m = = Với F = E. q HS: v = 0 v at+ ( với 0 v = 0 ) HS: Cơng của ngoại lực bằng độ biến thiên ngoại lực A = 2 1d d d W W W∆ = − a. Ta có a = . q E F e E m m m = = . 5,6875 a m E e ⇒ = = ( V/m) b. Áp dụng phương trình vận tốc v = a.t = 12 6 6 10 .10 10 − = m/s c. Cơng của lực điện trường thực hiện được bằng động năng thu được của electron. Trang 6 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ GV: Biểu thức tính cơng của lực điện trường GV: u cầu học sinh nhận xét các câu trả lời của bạn và chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh. = 2 2 2 1 1 1 2 2 mv mv− HS: A = q.U = -e. U A = 2 19 1 4,55.10 2 d E mv − = = J d. Ta có A = q.U = -e. U 2,84 A U e ⇒ = = − − V bài tập 2: Một điện tích q = 8 4.10 C − di chuyển trong một điện trường đều có cường độ E = 100V/m theo một đường gấp khúc ABC. Đoạn AB = 20 cm và AB uuur làm với các đường sức điện một góc 0 30 . Đoạn BC = 40 cm và BC uuur làm với các đường sức điện một góc 0 120 .Tính công của lực điện. GV: Cơng thức tính cơng của lực điện trường. GV: Cơng của lực điện trường trên đoạn AB. GV: Cơng của lực điện trường trên đoạn AB. GV: Đề nghị các học sinh khác nhận xét và chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh HS: Cơng của lực điện trường là A = Eqd với d là hình chiếu của đường đi dọc theo đường sức. HS: 0 1 . cos30A Eqd Eq AB= = HS: 0 2 . cos120A Eqd Eq AB= = ABC AB BC A A A= + 1AB A qEd= với 8 4.10q = + C, E = 100V/m và 0 1 cos30d AB= = 0,173 m 6 0,692.10 AB A J − = 2BC A qEd= với 0 2 cos120 0,2d BC m= = − 6 0,8.10 BC A − = − J Vậy 6 0,108.10 ABC A − = − J 4. Củng cố - dặn dò: Định nghĩa cơng của lực điện trường, biểu thức A MN = qEd, với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường A MN = W M - W N Làm lại các bài tập đã giải IV. RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn 17/10/2008 Tiết 4 ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Trình bày được ý nghóa, đònh nghóa, đơn vò, đặc điểm của điện thế và hiệu điện thế. - Nêu được mối liên hệ giữa hiệu điện thể và cường độ điện trường. 2. Kó năng - Giải bài tốn tính điện thế và hiệu điện thế. - So sánh được các vò trí có điện thế cao và điện thế thấp trong điện trường. 3. Thái độ: Từ việc tính điện thế hiệu điện thế vận dụng vào thực tế giải thích vì sao điện thế đất bằng khơng thêm u thích mơn học. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Đọc SGK vật líù 7 để biết HS đã có kiến thức gì về hiệu điện thế. - Thước kẻ, phấn màu. - Chuẩn bò phiếu câu hỏi. Trang 7 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ 2. Học sinh Đọc lại SGK vật lí 7 và vật lí 9 về hiệu điện thế. III. HO ẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2: Kiểm tra bài cũ : Nêu đặc điểm công của lực điện trường khi điện tích di chuyển. 3. Bài mới Hoạt động 1 : Tìm hiểu khái niệm điện thế - hiệu điện thế TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản 15 GV: u cầu học sinh nhắc lại khái niệm điện thế và biểu thức của hiệu điện thế. GV: Nêu đơn vị, đặc điểm của điện thế. GV: u cầu học sinh nêu định nghĩa hiệu điện thế, biểu thức hiệu điện thế GV: u cầu học sinh nêu biểu thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường. GV: Đề nghị các học sinh khác nhận xét và chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh HS: là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. V M = q A M ∞ HS: Điện thế có đơn vị là (V). Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế của đất hoặc một điểm ở vô cực làm mốc (bằng 0). HS: là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến Nù. U MN = V M – V N = q A MN HS: . U U E d E d = ⇒ = 1. Đònh nghóa điện thế Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác đònh bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của q V M = q A M ∞ Đơn vò điện thế là vôn (V). 2. Đặc điểm của điện thế Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế của đất hoặc một điểm ở vô cực làm mốc (bằng 0). 3. Đònh nghóa hi ệu điện thế Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến Nù. Nó được xác đònh bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q. U MN = V M – V N = q A MN 4. Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường E = d U Hoạt động 2: Tìm hiểu một số bài tốn về điện thế - hiệu điện thế. Bài tập 1: Một quả cầu bằng kim loại, có bán kính a = 10cm. Tính điện thế gây ra bởi quả cầu tại điểm A cách tâm quả cầu một khoảng R = 40cm và tại điểm B ở trên mặt quả cầu, nếu điện tích quả cầu là : a. 9 1 10Q − = C b. 8 2 5.10Q − = − C TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản GV: Cơng thức tính điện thế tại một điểm M cách điện tích Q một khoảng r HS: Điện thế V M = q A M ∞ mà A = E.q.d với 9 9.10 q E d = Xem như điện tích đặt ở tâm quả cầu a. Điện thế 9 9 9 1 10 9.10 9.10 0,4 A Q V r − = = = 22,5 V Trang 8 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ GV: Điện thế tại điểm A, B GV: Điện thế tại điểm A, B GV: Đề nghị các học sinh khác nhận xét và chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh nên 9 9.10 M q V d = HS: 9 1 9.10 A Q V r = ; 9 1 9.10 B Q V a = HS: 9 2 9.10 A Q V r = ; 9 2 9.10 B Q V a = 9 9 9 1 10 9.10 9.10 0,1 B Q V a − = = = 90 V b. Điện thế 8 9 9 2 510 9.10 9.10 0,4 A Q V r − − = = = -1225 V 8 9 9 2 5.10 9.10 9.10 0,1 B Q V a − − = = = -4500 V Bài tập 2: Khi bay vào giữa hai điểm M,N dọc đường sức của một điện trường đều có cường độ E, một electron chuyển động chậm dần đều và động năng giảm đi 120 eV a. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M,N b. Cho đoạn MN = 5cm. Tính E c. Tính quãng đường dài nhất mà electron đi được trong điện trường. Biết vận tốc ban đầu của electron là 6 0 2.10v = m/s. Khối lượng electron là m = 9,1. 31 10 − kg GV: Định lí động năng, công của lực điện trường được tính như thế nào ? GV: Hiệu điện thế giữa hai điểm MN tính như thế nào ? GV: Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế như thế nào ? GV:Công thức định luật II Niu tơn như thế nào ? dấu của lực điện trường và cường độ điện trường ? GV: Công thức liên hệ giữa gia tốc vận tốc và quãng đường ? GV: Chỉnh sửa những câu trả lời của học sinh HS: 2 1d d d A W W W= ∆ = − HS: MN A U q − = − HS: MN U E d = HS: gia tốc của electron F a m = r r vì electron mang điện tích âm, nên F E r r Z [ F eE a m m = − = − HS: 2 2 0 2 0 2 2 v v as v s a − = ⇒ = − a. Tính MN U Theo định lí động năng, công của lực điện trường bằng độ biến thiên động năng của e. vì động năng giảm nên công này là công âm: A = 120 eV = 120.1,6. 19 10 − J 19 19 (120.1,6.10 ) (1,6.10 ) MN A U q − − − − = = − − = 120V b. Cường độ điện trường: 2 120 5.10 MN U E d − = = = 2400 V/m c. gia tốc của electron F a m = r r vì electron mang điện tích âm, nên F E r r Z [ Chọn chiều dương là chiều chuyển động, gia tốc của electron 19 14 2 31 1,6.10 .2400 4,2.10 / 9,1.10 F eE a m s m m − − = − = − = − = − Từ 2 2 0 2 6 2 3 0 14 2 (2.10 ) 4,8.10 4,8 2 2( 4,2.10 ) v v as v s m mm a − − = ⇒ = − = − = = − 4. Củng cố - dặn dò: Định nghĩa điện thế , biểu thức điện thế V M = q A M ∞ ( V ) Định nghĩa hiệu điện thế, biểu thức hiệu điện thế U MN = V M – V N = q A MN ( V) Liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường E = d U Làm lại các bài tập đã giải IV. RÚT KINH NGHIỆM Trang 9 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn : 25/10/2008 Tiết 5 ĐIỆN DUNG, ĐIỆN TÍCH, HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA BỘ TỤ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu rõ ý nghóa, biểu thức, đơn vò của điện dung. - Viết được biểu thức tính năng lượng điện trường của tụ điện và giải thích được ý nghóa các đại lượng trong biểu thức. 2. Kó năng: Biểu thức tính điện dung của tụ điện, cách tính điện dung tương dương của bộ tụ ghép song song, nối tiếp C = U Q ; C = d S π ε 4.10.9 9 ; song song và ghép nối tiếp 1 2 1 2 1 1 1 ; b b C C C C C C = + = + -Vận dụng các cơng thức giải bài tập tụ điện. 3. Thái độ: Nhận biết thêm một loại linh kiện mới có trong thực tế cuộc sống thêm u thích mơn học. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên – Một số bài tập về tụ điện. 2. Học sinh: - Chuẩn bò kiến thức về tụ điện III. HO ẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ : Nêu đònh nghóa điện thế, hiệu điện thế và mối liên hệ giữa hiệu điện thế với cường độ điện trường. Hoạt động 1 : Tìm hiểu một số kiến thức về tụ điện TL Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức GV: Thế nào là điện dung của tụ điện. Biểu thức của điện dung, giải thích các đại lượng trong biểu thức. GV: Biểu thức tính điện dung của tụ điện phẳng, giải thích các đại lượng trong biểu thức. GV: Năng lượng điện trường của tụ điện được tính như thế nào ? GV: Có những cách ghép tụ điện nào ? GV: Khi ghép song song, nối HS: là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất đònh. Biểu thức : C = U Q C là điện dung của thụ điện ( F ) Q là điện tích của tụ điện ( C ) U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện ( V ) HS: Điện dung của tụ điện phẵng : C = d S π ε 4.10.9 9 S là diện tích của một bản 2 m d là khoảng cách giữa hai bản tụ m HS: Năng lượng điện trường W = 2 1 QU = 2 1 C Q 2 = 2 1 CU 2 HS: Có hai cách ghép tụ điện là ghép song song, ghép nối tiếp 1. Đònh nghóa điện dung của tụ điện Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất đònh. Nó được xác đònh bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó. C = U Q Đơn vò điện dung là fara (F). Điện dung của tụ điện phẵng : C = d S π ε 4.10.9 9 2. Năng lượng của điện trường trong tụ điện Năng lượng điện trường của tụ điện đã được tích điện W = 2 1 QU = 2 1 C Q 2 = 2 1 CU 2 3. Ghép tụ điện Trang 10 [...]... = UI2 t R Câu 7: chọn A Giải thích lựa chọn Câu 8: chọn A U2 t = 2,4kJ R Giải thích lựa chọn: A = UI.t ; A1 = UIt1 A1 t1 = ⇒ A1 = A.120 = 240kJ A t Giải thích lựa chọn: A = Giải thích lựa chọn: A = P.t = 100.20.60 Trang 20 Câu 9: chọn A Câu 10: chọn B Câu 11: chọn C Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs... tại sao chọn D Giải thích lựa chọn: q1 t2 t2 q 24 = = 0,2 A t 120 q q I1 = 1 ⇒ t = 1 t I1 q q2 = I 2 t = I 2 1 I1 Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn: q = I.t = 1, 6.10−3.60 C chọn D n= Câu 5: chọn A Câu 6 :chọn C Câu 7: chọn B Câu 8: chọn A Câu 9: chọn C Câu 10: chọn B Câu 11: chọn C Câu 12: chọn D Câu 13: chọn D q = 6.1017 electron e Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn :... thích lựa chọn sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại Giải thích lựa chọn sao chọn C Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn chọn B Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn chọn A Yêu cầu hs giải thích tại Giải thích lựa chọn sao chọn C q Yêu cầu hs giải thích tại q1 = I t1 ⇒ I = 1 sao chọn B t1 Giải thích lựa chọn: q2 = I t2 = Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C Giải thích lựa chọn: ... ra ở một vật dẫn tỉ lệ vật dẫn tỉ lệ thuận với điện đoạn mạch trở của vật đãn, với bình thuận với điện trở của vật đãn, với bình phương cường độ dòng điện phương cường độ dòng điện và với thời và với thời gian dòng điện gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó Q = RI2t chạy qua vật dẫn đó 4 Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có Q = RI2t GV: Cơng suất tỏa nhiệt của Trang 18 Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người... chọn B Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Hoạt động của học sinh Giải thích lựa chọn Giải thích lựa chọn: P = Nội dung cơ bản Câu 1: chọn B 2 2 U U ,P = 1 R R1 Câu 2: chọn A P R 1 P 1 = = ⇒P = 1 P R1 2 2 Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D Giải thích lựa chọn: P = U2 U2 ,P = 1 1 R R Câu 3: chọn A U2 U2 ;P = 1 R R1 Câu 4: chọn. .. tại sao Giải thích lựa chọn: Dòng điện là dòng Câu 1: chọn A chuyển dời có hướng của các điện tích chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn: Dòng điện trong kim Câu 2: chọn B loại là dòng chuyển dời có hướng của các chọn B electron Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn Câu 3: chọn D chọn D Yêu cầu hs giải thích tại Giải thích lựa chọn Câu 4: chọn C sao chọn C Yêu cầu hs giải... P= Giải thích lựa chọn: Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B Giải thích P R 1 = =2 P R1 lựa Q = RI t ; Q1 = RI t 2 Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C 2 1 Q1 I12 1 = = Q I2 4 Q1 = chọn Câu 5 :chọn D : Câu 6: chọn B Q 4 Giải thích lựa chọn Q U2 P = = RI... C Câu 12: chọn D Câu 13: chọn D q = 6.1017 electron e Yêu cầu hs giải thích tại sao Giải thích lựa chọn : A = U.q = 2 J chọn D Yêu cầu hs giải thích tại Giải thích lựa chọn: sao chọn B q = CU = 6.10−6 3 = 18.10−6 ( C ) Trang 17 Câu 14: chọn D Câu 15: chọn B Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ q 18.10−6 I= = = 18.10−2 A = 180 mA −4 t 10 4 Củng cố - dặn... –BĐ Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A =120000J=120 kJ Giải thích lựa chọn: Q = RI2t = 48 kJ Giải thích lựa chọn: Câu 12: chọn A Câu 13: chọn D A = 5C ξ Giải thích lựa chọn: Q = m.C ∆t = 4200 J Q Q = RI 2t ⇒ t = = 600 s = 10 phút R.I 2 Ang = qE ; q = Câu 14: chọn A 4 Củng cố - dặn dò: Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng... 2 = I 3 = I = 0,428 A I= Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn cũng là hiệu điện thế mạch ngồi : U = IR = 11, 556 V Cơng suất của nguồn : P = ξ I = 5,136 W Giáo án Vật lí tự chọn 11 – Người soạn Nguyễn Văn Mơi – Trường THPT Tam Quan – HN –BĐ GV: Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn cũng là hiệu U 11, 556 = Hiệu suất H = = 0,963 =96,3% cực của nguồn điện thế mạch ngồi : U = IR ξ 12 HS: Cơng suất của nguồn . chọn A Câu 6 :chọn C Câu 7: chọn B Câu 8: chọn A Câu 9: chọn C Câu 10: chọn B Câu 11: chọn C Câu 12: chọn D Câu 13: chọn D Câu 14: chọn D Câu 15: chọn B. Trang. lựa chọn: A = P.t = 100.20.60 Câu 1: chọn B Câu 2: chọn A Câu 3: chọn A Câu 4: chọn C Câu 5 :chọn D Câu 6: chọn B Câu 7: chọn A Câu 8: chọn A Câu 9: chọn