Xác định cường độ điện trường gây bởi một quả cầu bán kính R tích điện đều: + Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận xét + Mật độ điện tích khối ρ.. về đặc điểm của điện trường trong các ví +[r]
(1)BÀI GIẢNG ĐỊNH LÍ ÔSTRÔGRADSKI - GAOX A Mục tiêu: + Học sinh nắm vững nội dung định lí Ôstrôgadski – Gaox + Hiểu và nắm vài ví dụ áp dụng định lí để giải bài toán xác định cường độ điện trường + Nắm phạm vi áp dụng và có thể áp dụng định lí để giải các bài toán không quá phức tạp B Chuẩn bị: I Giáo viên: + Tìm tư liệu + Soạn bài II Học sinh: Ôn lại khái niệm cường độ điện trường, công thức tính cường độ điện trường gây điện tích điểm và nguyên lí chồng chất điện trường C Ổn định tổ chức – Kiểm tra: I Ổn định tổ chức: 11L: /36 II Kiểm tra: + Đường sức điện trường? ý nghĩa? + Nguyên lí chồng chất điện trường? D Các hoạt động dạy và học: Hoạt động thầy và trò Hoạt động 1: Khái niệm điện thông Nội dung cần đạt Điện thông: + Xét diện tích ∆S0 vuông góc với các đường sức, có diện tích đủ nhỏ để coi điện trường khoảng ∆S0 là Quy ước vẽ qua diện tích đó số đường sức ∆N cho số đường sức tổng cộng qua đơn vị diện tích có trị số độ lớn cường độ điện trường phạm vi ∆S0: E S0 N E (1) S0 Đại lượng N E.S0 gọi là điện thông qua n S E S0 mặt ∆S0 + Xét mặt ∆S không vuông góc với các đường sức Vẽ vectơ pháp tuyến n ∆S ∆S0 là hình chiếu ∆S trên mặt phẳng vuông góc với đường sức ∆S0 = ∆S.cosα Điện thông qua ∆S: ∆N = E ∆S0 = E ∆S.cosα (2) Điện thông qua mặt hữu hạn S: Chia S thành các phần nhỏ ∆S cho Lop11.com (2) Hoạt động thầy và trò Nội dung cần đạt phần đó, điện trường có thể coi là đều, tính ∆N theo (2), suy ra: Hoạt động 2: Định lí Ôstrôgadski – N = ΣΔN = ΣEΔScosα (3) Gaox Định lí Ôstrôgadski – Gaox (định lí O – G) a Điện thông qua mặt kín Tính liên tục đường sức điện: + Xét điện tích điểm q > đặt chân không, bao quanh nó là mặt cầu bán kính r, tâm là điện tích q, chọn chiều pháp tuyến S mặt kín từ ngoài + + CĐĐT gây q có cùng độ lớn điểm q S1 trên mặt cầu, có phương vuông góc với mặt S2 cầu + Điện thông qua toàn mặt cầu là: N = ΣEΔScosα = E ΣΔS mà ΣΔS = S = 4πr2 S3 q q 4 r nên N = (4) 4 r 0 + q là điện tích điểm ⟹ E = ? Nhận xét: (SGK) + Rút nhận xét từ kết thu được? b Trường hợp mặt kín không bao quanh q: N=0 c Định lí: Điện thông qua mặt kín có giá trị tổng đại số các điện tích có mặt + HS phát biểu nội dung định lí O – G kín đó chia cho ε0: + Thầy nhấn mạnh điểm cần chú ý N = qi (5) 0 Hoạt động 3: Ứng dụng định lí O – Ứng dụng định lí O – G: G: a Xác định cường độ điện trường gây mặt phẳng rộng vô hạn tích điện + Mật độ điện tích mặt σ + Chọn mặt Gaox: hình trụ đứng có đường + + + + + + + + + + sinh vuông góc với mp, hai đáy song song với mặt phẳng, cách mp khoảng h, có diện tích S + Điện thông qua toàn mặt kín: N = 2E.S và q = σS Theo định lí O – G: S + Nêu đặc điểm điện trường gây N = 2E.S = 0 mặt phẳng rộng vô hạn tích điện đều? + GV hướng dẫn HS áp dụng định lí O – Suy ra: E = (6) G 2 + Nhận xét kết thu được? b Xác định cường độ điện trường gây cầu bán kính R tích điện đều: + Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận xét + Mật độ điện tích khối ρ đặc điểm điện trường các ví + Xác định cường độ điện trường điểm cách dụ b và c, từ đó đưa cách chọn mặt tâm cầu khoảng r Gaox phù hợp Lop11.com (3) + Đặc điểm đường sức: (SGK) S1 + Chọn mặt Gaox là mặt cầu đồng tâm với cầu, bán kính r ∎ Bên cầu, mặt Gaox là mặt S1 có bán kính r < R S2 N1 = E.S1 = E.4πr2; q1 = ρV1 = ρ r r (7) 3 + Gọi q là điện tích cầu thì: + Định lí O – G: E = E O r=R r ℓ + r + + + + + + + (8) ∎ Bên ngoài cầu, mặt S2 có r > R N2 = E.S2 = E.4πr2 Định lí O – G cho: E = E + qr q 3q ⟹E= 4 R V 4 R 4 q r2 (8) c Xác định cường độ điện trường gây dây thẳng dài vô hạn tích điện + Mật độ điện tích dài λ + Đặc điểm đường sức: (SGK) + Chọn mặt Gaox: mặt trụ đồng trục với dây, bán kính r, dài ℓ N = E.2πℓ; q = λℓ + Áp dụng định lí O – G: E= (9) 2 E Củng cố – Dặn dò: I Củng cố: Sử dụng các câu hỏi giáo khoa và bài tập trắc nghiệm cuối bài học (SGK/) II Dặn dò: HS học kĩ bài, nắm vững nội dung trọng tâm bài học BTVN: Bài (SGK/ ), các bài tập sách Chuyên đề Điện I ****************************************** Lop11.com (4)