Bài 1. Điện tích. Định luật Cu-lông

- Trình bày được khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác giữa các điện tích, nội dung định luật Cu- lông, ý nghĩa của hằng số điện môi.. - Lấy được ví dụ về tương tác giữa các vật đ[r]

(1)

Ngày soạn: …/08/2017 Ngày dạy: …/08/2017

Tuần: 01,02 Tiết: 01,02,03

Chủ đề 01: ĐỊNH LUẬT COULOMB & ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH I Mục tiêu:

1 Kiến thức:

- Trình bày khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác điện tích, nội dung định luật Cu-lơng, ý nghĩa số điện mơi

- Lấy ví dụ tương tác vật coi chất điểm - Biết cấu tạo hoạt động cân xoắn

- Trình bày nội dung thuyết êlectron, nội dung định luật bảo tồn điện tích - Lấy ví dụ cách nhiễm điện

- Biết cách làm nhiễm điện vật 2 Kĩ năng:

- Xác định phương chiều lực Cu-lơng tương tác điện tích điểm - Biết cách làm cho vật nhiễm điện

- Vận dụng nội dung biểu thức định luật cu-lông để giải tập - Giải toán liên quan đến lực tương tác điện tích điểm - Vận dụng thuyết êlectron giải thích tượng nhiễm điện 3 Thái độ:

- Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, tính hợp tác tính tập thể - Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức

- Có ý thức vận dụng kiến thức học để giải vấn đề - Có ý thức bảo vệ tài sản, giữ gìn mơi trường

4 Nội dung trọng tâm:

Nội dung * Điện tích - Định luật cu-lông

+ Sự nhiễm điện vật, điện tích, tương tác điện * Định luật culomb Hằng số điện môi

- Định luật Cu-lông

- Lực tương tác điện tích điểm đặt điện mơi đồng tính Hằng số điện môi Nội dung Thuyết êlectron Định luật bảo tồn điện tích

+ Thuyết êlectron

+ Định luật bảo tồn điện tích

II Phương tiện, thiết bị sử dụng, phương pháp: + Phương tiện, thiết bị sử dụng:

- Máy chiếu đa chức (Projector), máy vi tính + Phương pháp:

- Lập luận phân tích

- Phương pháp dạy học theo nhóm, hợp tác - Học sinh thuyết trình, đàm thoại,

- Phương pháp sử dụng câu hỏi, tập III Định phướng phát triển lực:

Nhóm năng

lực

Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực chủ đề

(2)

NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí

hiện tượng, đại lượng, định luật,

nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí

điện tích

- Nêu nội dung biểu thức định luật Coulomb

- Nêu biểu thức lực tác dụng lên điện tích đặt điện mơi

- Trình bày nội dung thuyết êlectron, nội dung định luật bảo tồn điện tích

K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí

- Chỉ chế tương tác điện tích

- So sánh lực tương tác hai điện tích điểm đặt chân khơng mơi trường có số điện mơi là

K3: Sử dụng kiến thức vật lí để

thực nhiệm vụ học tập - Giải tập tính tốn đại lượng trongbiểu thức định luật Coulomb - Sử dụng nội dung thuyết electron để giải thích tượng nhiễm điện thực tế

- Vận dụng nội dung định luật bảo tồn điện tích để giải tập

K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn

- Chỉ giải thích số ứng dụng chế tương tác điện tích thực tế cơng nghệ sơn tĩnh điện,

Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và lực mơ hình hóa)

P1: Đặt câu hỏi kiện vật lí

Hãy giải thích tượng bụi bám chặt vào cánh quạt trần, cánh quạt thường xuyên quay nhanh?

P2: Mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ vật lí quy luật vật lí tượng P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí

Thu thập thơng tin để tìm hiểu vấn đề liên quan đến điện tích: Đọc sách giáo khoa, sách tham khảo, báo chí , internet ,…

P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí P6: Chỉ điều kiện lí tưởng tượng vật lí

Điều kiện lí tưởng tượng: hệ lập điện Mơi trường phải đồng tính

P7: Đề xuất giả thuyết; suy hệ kiểm tra P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm rút nhận xét

Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra, dự đốn P9: Biện luận tính đắn kết

quả thí nghiệm tính đắn kết luận khái qt hóa từ kết thí nghiệm

Nhóm NLTP trao đổi thông tin

X1: trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí

- Trao đổi kiến thức tìm hiểu nguyên nhân xảy tượng nhiễm điện

X2: phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngôn ngữ

(3)

đời sống ngơn ngữ vật lí (chuyên ngành )

nhiễm điện thực tế X3: lựa chọn, đánh giá

nguồn thông tin khác nhau,

So sánh kết thí nghiệm với nhóm khác nhiễm điện vật

X4: mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị kĩ thuật, công nghệ

X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )

- Ghi chép nội dung hoạt động nhóm

- Biểu diễn kết thí nghiệm dưới dạng bảng biểu X6: trình bày kết từ hoạt

động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) cách phù hợp

- Đại diện nhóm trình bày kết hoạt động nhóm trước lớp Cả lớp thảo luận để đến kết - Hs trình bày kết từ hoạt động học tập vật lý cá nhân

X7: thảo luận kết cơng việc vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

Thảo luận nhóm để rút nhận xét kết luận nhóm

X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí

HS tham gia hoạt động nhóm học tập vật lý Nhóm

NLTP liên quan đến cá nhân

C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ năng, thái độ cá nhân học tập vật lí

Xác định trình độ có kiến thức: C2: Lập kế hoạch thực

kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân

Lập kế hoạch thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập lớp nhà đối với toàn chủ đề cho phù hợp với điều kiện học tập

C3: vai trò (cơ hội) hạn chế quan điểm vật lí đối trường hợp cụ thể mơn Vật lí ngồi mơn Vật lí

Phát triễn lực vận dụng kiến thức để giải thích nguyên tắc hoạt động thiết bị

C4: So sánh đánh giá - dưới khía cạnh vật lí- giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội môi trường

So sánh đánh giá giải pháp khác việc thiết kế thiết hay đưa giải pháp góp phần bảo vệ môi trường

C5: Sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá cảnh báo mức độ an tồn thí nghiệm, vấn đề sống công nghệ đại

- Cảnh báo việc:

+ Hiện tượng cháy nổ tham gia giao thông; tượng gây thiệt hại cho trồng vật nuôi; + Cảnh báo nạn phá rừng gây lũ ống, lũ quét biến đổi khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến người C6: Nhận ảnh hưởng vật lí lên

các mối quan hệ xã hội lịch sử

Nhận ảnh hưởng vụ nổ va chạm gây thiệt hại đến giao thông, kinh tế sống người

IV Tiến trình dạy học:

Nội dung 1: Điện tích - Định luật cu-lơng

Hoạt động 1: Sự nhiễm điện vật, điện tích, tương tác điện ( 10 phút) 1 Chuẩn bị GV HS:

- GV: Máy chiếu phiếu học tập số - HS: Chuẩn bị trước mới

2 Nội dung kiến thức:

(4)

+ Điện tích điểm vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét + Có hai loại điện tích điện tích dương điện tích âm

+ Đơn vị điện tích Coulomb, ký hiệu C + Các điện tích loại (dấu) đẩy + Các điện tích khác loại (dấu) hút 3 Hoạt động Thầy – trò:

Hoạt động GV Hoạt động HS

1 Giao nhiệm vụ

* GV phát phiếu học tập số cho HS * Đề nghị HS làm việc phút:

- Đọc mục I trang SGK vật lý 11, trả lời câu hỏi giáo viên

* Đề nghị HS hoạt động nhóm khoảng thời gian phút để hoàn thành phiếu học tập số

- Lấy thêm số ví dụ vật bị nhiễm điện.Yêu cầu hs trả lời câu hỏi:

2 Giám sát việc thực nhiệm vụ HS

3 Hướng dẫn thảo luận câu hỏi trước lớp - GV xác nhận ý kiến câu trả lời

4 Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức

1 Nhận nhiệm vụ

2 Thực nhiệm vụ

- Làm việc cá nhân phút

- Hoạt động theo nhóm phút để hồn thành phiếu học tập số

3 Báo cáo, thảo luận

- Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp

- Các nhóm khác lắng nghe, đưa ý kiến thảo luận Ghi nhận kiến thức

4 Năng lực hình thành cho học sinh: K1,P1,P3,X1,X5,C1

Hoạt động 2: Định luật cu-lông, số điện môi ( 25 phút) 1 Chuẩn bị GV HS:

- GV: Máy chiếu, phiếu học tập số - HS: Chuẩn bị trước mới 2 Nội dung kiến thức:

II Định luật Coulomb.

Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân khơng có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng

1 2

q q F k

r



Trong đó: r khoảng cách hai điện tích điểm.(m) q1, q2: điện tích điểm (C)

k : hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị Hệ SI, k = 9.109 Nm2/C2

+ Lực tương tác điện tích điểm đặt điện mơi đồng tính xác định :

1

2

9.10 q q F

r

 

(5)

3 Hoạt động Thầy – trò:

1 Giao nhiệm vụ

* GV phát phiếu học tập số cho HS * Đề nghị HS làm việc 10 phút:

- Đọc mục II trang 7,8,9 SGK vật lý 11, trả lời câu hỏi giáo viên

* Đề nghị HS hoạt động nhóm khoảng thời gian 15 phút để hoàn thành phiếu học tập số

- Làm việc cá nhân 10 phút

- Hoạt động theo nhóm 15 phút để hồn thành phiếu học tập số

4 Năng lực hình thành cho học sinh: K2,K3, P3,P5,X1,X5,X6,C1,C2

Nội dung 2: Tìm hiểu thuyết electron – Định luật bảo tồn điện tích ( 30 phút) Hoạt động 3: Tìm hiểu thuyết electron – Định luật bảo tồn điện tích

1 Chuẩn bị GV HS: - GV: Máy chiếu, phiếu học tập - HS: Chuẩn bị trước mới 2 Nội dung kiến thức:

1 Cấu tạo nguyên tử phương diện điện Điện tích nguyên tố

+ Cấu tạo nguyên tử: Gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm trung tâm electron mang điện

tích âm chuyển động xung quanh Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt nơtron không mang điện prơtơn mang điện dương

+ Điện tích ngun tố: Điện tích electron điện tích prơtơn điện tích nhỏ mà ta có Vì ta gọi chúng điện tích ngun tố

2 Thuyết electron

+ e rời khỏi nguyên tử di chuyển từ nơi đến nơi khác - Nguyên tử e ion +

- Nguyên tử nhận e ion –

+ Vật nhiễm điện dương số e < số p Vật nhiễm điện âm số e > số p 3 Dựa vào thuyết êlectron giải thích nhiễm điện vật.

+ Vật dẫn điện vật cách điện

Vật dẫn điện vật có chứa điện tích tự Vật cách điện vật không chứa electron tự + Sự nhiễm điện tiếp xúc

Nếu cho vật tiếp xúc với vật nhiễm điện nhiễm điện dấu với vật + Sự nhiễm diện hưởng ứng

Đưa cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M kim loại MN trung hồ điện đầu M nhiễm điện âm đầu N nhiễm điện dương

(6)

Trong hệ vật cô lập điện, tổng đại số điện tích khơng đổi 3 Hoạt động Thầy – trò:

1 Giao nhiệm vụ

* GV phát phiếu học tập số cho HS * Đề nghị HS làm việc 10 phút:

- Đọc mục I,II trang 11,12,13 SGK vật lý 11, trả lời câu hỏi giáo viên

* Đề nghị HS hoạt động nhóm khoảng thời gian 20 phút để hoàn thành phiếu học tập số

- Làm việc cá nhân 10 phút

- Hoạt động theo nhóm 20 phút để hoàn thành phiếu học tập số

4 Năng lực hình thành cho học sinh: K2,K3, P3,P5,X1,X5,X6,C1,C2 Hoạt động 4: Bài tập ( 40 phút)

1 Chuẩn bị GV HS: - GV: Phiếu tập

- HS: - Ôn lại kiến thức học - Chuẩn bị trước mới

- Các nhiệm vụ mà giáo viên giao nhà 2 Nội dung kiến thức:

Câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1: C ; Câu 2: D ; Câu 3: C ; Câu 4: A Bài tập tự luận :

*Bài trang 10 SGK

Áp dụng định luật Cu-lông

1 2

q q F k

r



; Vì q1q2  q ? nên:

2 2

2 14

2 1.10

q Fr

F k q

r k



   

Suy ra: q1 q2 q 10 7C



  

*Bài 1.9 SBT

1 F



2 F



F



A

B

C

q q

q

a

(7)

Xét cân điện tích q C Lực đẩy điện tích A, B tác dụng lên q C là:

2

q F k

a



Từ hình vẽ ta có: F F1F2  F 2F c1 os300

  

2

1

3

3 q

F F k

a

 

Để q C cân phải có lực F'



cùng phương, ngược chiều với F

Vậy Q phải điện tích (-)

Đặt khoảng cách từ C đến Q r:

2 3

3

r a

a

 

Lực hút là: '

2 2

'

9

3

Q Q Q

F k k k

r a a

m F F Q q

  

  

Vậy:

3

Q q

3 Hoạt động Thầy – trò:

1 Giao nhiệm vụ

* GV phát phiếu tập cho HS * Đề nghị HS làm việc phút:

- Đọc phiếu tập, trả lời câu hỏi phiếu tập

* Đề nghị HS hoạt động nhóm khoảng thời gian 25 phút để hoàn thành phiếu tập

- Làm việc cá nhân phút

- Hoạt động theo nhóm 25 phút để hoàn thành phiếu tập

4 Năng lực hình thành cho học sinh:K1,K2, K3, K4, P5, X1,X6,X7, X8,C1

Hoạt động 4: Tổng kết học ( phút)

(8)

Giao nhiệm vụ nhà

+ Sau phút khơng có HS trả lời GV đưa đáp án

Nhận nhiệm vụ nhà

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Có cách làm cho vật bị nhiễm điện? Đó cách ?

Điện tích gì? Điện tích điểm đtích ?

Có loại điện tích? Chúng tương tác với ?

Hoàn thành câu hỏi C1 trang sgk?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

1 Trình bày nội dung , biểu thức định luật coulomb? Giải thích ý nghĩa đại lượng biểu thức?

Mô tả q trình hoạt động cân xoắn cu-lơng? Lực đẩy hai cầu tính nào?

Hoàn thành câu hỏi C2 trang sgk?

Điện môi gì? Khi đặt cầu điện mơi lực tương tác chúng nào? Vậy số điện mơi có ý nghĩa gì?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Trình bày cấu tạo nguyên tử phương diện điện?

Trình bày nội dung thuyết electron?

Vận dụng thuyết electron giải thích nhiễm điện vật tiếp xúc, cọ xát, hưởng ứng?

Trình bày nội dung định luật bảo tồn điện tích?

(9)

PHIẾU BÀI TẬP Câu hỏi trắc nghiệm:

1.Có hai điện tích điểm q1 q2, chúng đẩy nhau.Khẳng định sau đúng?

A q1> q2 < B q1< q2 > C q1.q2 > D q1.q2 <

2.Nếu tăng khoảng cách hai điện tích điểm lên lần lực tương tác tĩnh điện chúng sẽ:

A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần

3.Hai điện tích điểm q1 = +3 ( μ C) q2 = -3 ( μ C),đặt dầu ( ε = 2) cách khoảng r = (cm) Lực

tương tác hai điện tích là:

A lực hút F = 45 (N) B lực đẩy F = 45 (N) C lực hút F = 90 (N) D lực đẩy F = 90 (N)

4 Hai điện tích nhau, đặt chân không cách khoảng cách r = 2cm Lực đẩy chúng F = 1,6.10-4N Độ lớn điện tích là:

A 2,7.10-9C B -2,7.10-9C C 2,7.10-8C D 0,27.10-9C

Bài trang 10 SGK Bài 1.9 SBT

V Bảng ma trận kiểm tra mức độ nhận thức:

Nội dung Nhận biết

MĐ1 Thông hiểuMĐ2 Vận dụngMĐ3 Vận dụngMĐ4

1 Điện tích Định luật cu-lơng

Nhận biết đại lượng vật lí có cơng thức,

kiến thức điện tích Định luật

cu-lơng

Giải thích tượng vật lí liên quan đến điện tích Định luật

cu-lơng

Vận dụng biểu thức định luật cu-lông để giải số tập đơn giản

Vận dụng biểu thức định luật cu-lơng để giải tập khó, phức tạp

2 Thuyết electron Nhận biết cácđại lượng vật lí có liên quan đến thuyết electron Định luật

bảo tồn điện tích

Giải thích tượng liên quan đến thuyết electron Định luật bảo tồn điện tích

Vận dụng thuyết electron để giải số tập liên quan

Vận dụng thuyết electron Định luật bảo tồn điện tích để giải tập khó, phức tạp

VI Câu hỏi tập củng cố, dặn dị: Nhóm câu hỏi nhận biết

1 Điện tích điểm

A vật có kích thước nhỏ B điện tích coi tập trung điểm C vật chứa điện tích D điểm phát điện tích

2 Nhận xét khơng đúng điện mơi là:

A Điện môi môi trường cách điện B Hằng số điện môi chân không

C Hằng số điện môi môi trường cho biết lực tương tác điện tích mơi trường nhỏ so với chúng đặt chân không lần

D Hằng số điện mơi nhỏ Điều kiện để vật dẫn điện

A vật phải nhiệt độ phịng B có chứa điện tích tự C vật thiết phải làm kim loại D vật phải mang điện tích Có hai điện tích điểm q1 q2, chúng đẩy Khẳng định sau đúng?

(10)

Nhóm câu hỏi nhận biết

5 Xét tương tác hai điện tích điểm mơi trường xác định Khi lực đẩy Cu – lông tăng lần số điện mơi

A tăng lần B không đổi C giảm lần D giảm lần Hạt nhân nguyên tử oxi có proton notron, số electron nguyên tử oxi

A B 16 C 17 D

7 Phát biểu sau đúng?

A Khi nhiễm điện tiếp xúc, electron dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện B Khi nhiễm điện tiếp xúc, electron dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện C Khi nhiễm điện hưởng ứng, electron dịch chuyển từ đầu sang đầu vật bị nhiễm điện

D Sau nhiễm điện hưởng ứng, phân bố điện tích vật bị nhiễm điện không thay đổi Khi đưa cầu kim loại không nhiễm điện lại gần cầu khác nhiễm điện

A hai cầu đẩy B hai cầu hút

C không hút mà không đẩy D hai cầu trao đổi điện tích cho Nhóm câu hỏi vận dụng thấp

9 Hai điện tích điểm đặt chân không cách khoảng r = (cm) Lực đẩy chúng F = 1,6.10-4 (N) Độ lớn hai điện tích là:

A q1 = q2 = 2,67.10-9 (μC) B q1 = q2 = 2,67.10-7 (μC) C q1 = q2 = 2,67.10-9 (C) D q1 = q2 = 2,67.10-7 (C)

10 Hai điện tích điểm q1 = +3 (μC) q2 = -3 (μC),đặt dầu (ε = 2) cách khoảng r = (cm) Lực tương tác hai điện tích là:

A lực hút với độ lớn F = 45 (N) B lực đẩy với độ lớn F = 45 (N)

C lực hút với độ lớn F = 90 (N) D lực đẩy với độ lớn F = 90 (N)

11 Hai điện tích điểm đặt nước (ε = 81) cách (cm) Lực đẩy chúng 0,2.10-5 (N) Hai điện tích đó

A trái dấu, độ lớn 4,472.10-2 (μC). B dấu, độ lớn 4,472.10-10 (μC). C trái dấu, độ lớn 4,025.10-9 (μC). D dấu, độ lớn 4,025.10-3 (μC). Nhóm câu hỏi vận dụng cao

12 Có hai điện tích q1 = + 2.10-6 (C), q2 = - 2.10-6 (C), đặt hai điểm A, B chân không cách khoảng (cm) Một điện tích q3 = + 2.10-6 (C), đặt đương trung trực AB, cách AB khoảng (cm) Độ lớn lực điện hai điện tích q1 q2 tác dụng lên điện tích q3 là:

A F = 14,40 (N) B F = 17,28 (N) C F = 20,36 (N) D F = 28,80 (N)

13 Tổng điện tích dương tổng điện tích âm cm3 khí Hiđrơ điều kiện tiêu chuẩn là: A 4,3.103 (C) - 4,3.103 (C). B 8,6.103 (C) - 8,6.103 (C).