HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo khái niệm điện môi; *Học sinh nắm được khái niệm điện môi là chất * Giáo viên thông báo kết quả thực nghiệm: Thực cách[r]
(1)Tiết ppct ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT COULOMB A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm tự nhiên có hai loại điện tích, các đặc tính chúng và các phương pháp làm nhiễm điện cho vật; Nắm khái niệm điện tích, điện tích điểm, các loại điện tích và chế tương tác các điện tích; Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật tương tác tĩnh điện Coulomb; Kĩ năng: Áp dụng biểu thức định luật tương tác tĩnh điện Coulomb và nguyên lí chồng chất lực điện để giải số bài toán liên quan đến lực tương tác, cân tĩnh điện; giải thích các tượng nhiễm điện thực tế Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên:Xem lại số kiến thức liên quan đã học THCS, số thí nghiệm nhiễm điện cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng; Một điện nghiệm; Chuẩn bị phiếu học tập Học sinh: Xem lại các kiến thức liên quan đã học THCS C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ki ểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên giới thiệu nội dung chương và so * Học sinh tái kiến thức và trả lời câu hỏi sánh với chương trình đã học lớp 7; giáo viên; * Trong bài này chúng ta nghiên cứu khái niệm điện tích, tương tác điện và nhiễm điện *Học sinh chú ý lắng nghe, nhận thức vấn đề nghiên cứu vật Hoạt động 2: Tìm hiểu điện tích, nhiễm điện các điện tích HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên thông báo khái niệm điện tích, các *Học sinh ghi nhận kiến thức: loại điện tích; +Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm; + Nếu hai điện tích cùng dấu thì nó nhau; còn hai điện tích trái dấu thì nó hút *Giáo viên thông báo khái niệm điện tích điểm +Điện tích điểm là vật mang điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách cần khảo sát *Giáo viên thông báo đơn vị điện tích là Colomb * Giáo viên ghi nhận đơn vị điện tích (C) ; * Giáo viên giới thiệu: electron là hạt mang điện tích âm và có độ lớn là e = 1,6.10-19 C * Giáo viên thông báo: Trong tự nhiên không có *Giáo viên ghi nhận khái niệm điện tích nguyên hạt mang điện tích nào nhỏ điện tích e, tố là điện tích nhỏ mà ta không thể phân chia điện tích e gọi là điện tích nguyên tố nhỏ được; * Có nhận xét gì điện tích các vật mang *Học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi theo yêu điện? cầu giáo viên; * Giáo viên giới thiệu cấu tạo điện nghiệm * Câu trả lời đúng: * Giáo viên trình tự tiến hành thí nghiệm + Vật mang điện thì điện tích nó phải là số nhiễm điện; nguyên lần điện tích nguyên tố Sự nhiễm điện cọ xát *Học sinh quan sát thí nghiệm và rút nhận xét: Giáo viên dùng bút nhựa cọ xát lên mảnh vải, Ta thấy bút nhựa hút các mảnh giấy vụn; đưa nhẹ lên mẫu giấy vụn, yêu cầu học sinh *Học sinh ghi nhận khái niệm tượng quan sát và rút nhận xét? nhiễm điện cọ xát * Giáo viên phân tích và rút khái niệm nhiễm *Học sinh nắm cấu tạo điện nghiệm và điện d cọ xát nguyên tắc hoạt động điện nghiệm; Nhiễm điện tiếp xúc * Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí -1Lop11.com (2) * Giáo viên tiến hành thí nghiệm: Cho kim loại trung hoà điện vào cầu đã nhiễm điện, thì kim loại bị nhiễm điện, giáo viên thông báo khái niệm nhiễm điện tiếp xúc Nhiễm điện hưởng ứng *Giáo viên tiến hành thí nghiệm đưa kim loại không nhiễm điện gần cầu đã nhiễm điện không chạm vào cầu, thì hai đầu kim loại bị nhiễm điện * Giáo viên thông báo khái niệm tượng nhiễm điện hưởng ứng nghiệm và nhận xét kim loại bị nhiễm điện; * Học sinh nắm khái niệm tượng nhiễm điện tiếp xúc; *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm với tượng nhiễm điện hưởng ứng; * Học sinh ghi nhận khái niệm tượng nhiễm điện hưởng ứng *Học sinh so sánh tượng nhiễm điện tiếp xúc và tượng nhiễm điện hưởng ứng + Giống nhau: Cả hai kim loại bị nhiễm điện; *Giáo viên yêu cầu học sinh so sánh tượng + Khác nhau: nhiễm điện tiếp xúc và tượng nhiễm điện Đôí với trường hợp nhiễm điện tiếp xúc, hưởng ứng? đưa kim loại xa cầu thì kim loại nhiễm điện, còn trường hợp nhiễm điện hưởng ứng thì đưa kim loại xa cầu thì kim loại trở nên trung hoà điện Điện tích Tương tác điện +Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm; + Nếu hai điện tích cùng dấu thì nó nhau; còn hai điện tích trái dấu thì nó hút +Điện tích điểm là vật mang điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách cần khảo sát + Đơn vị điện tích là Coulomb (C); + Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19C + Vật mang điện thì điện tích nó phải là số nguyên lần điện tích nguyên tố Hoạt động 3: Nghiên cứu phương pháp xác định lực tương tác các điện tích Tìm hiểu định luật Coulomb HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên dựa vào hình vẽ sách giáo khoa, nêu cấu *Học sinh theo dõi, ghi chép vào kết thí tạo và nguyên tắc hoạt động cân xoắn Coulomb nghiệm; để xác định lực tương tác tĩnh điện hai điện *Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động cân xoắn; tích điểm có kích thước nhỏ so với khoảng cách * Học sinh nhắc lại khái niệm điện tích điểm; *Học sinh ghi nhận kết thí nghiệm chúng * Giáo viên thông báo kết rút từ thí Coulomb; *Học sinh dựa trên kết thí nghiệm nghiệm Coulomb + Lực tương tác phụ thuộc vào khoảng cách Coulomb để rút đinh luật Coulomb lực hai điện tích, nói chính xác là tỉ lệ nghịch với tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đứng yên chân không: bình phương khoảng cách hai điện tích; + Tỷ lệ với độ lớn hai điện tích, nói chính xác + Độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai là độ lớn tích hai điện tích; điện tích điểm đứng yên chân không tỷ lệ + Phụ thuộc vào chất môi trường đặt các thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỷ lệ điện tích nghịch với bình phương khoảng cách * Giáo viên thông báo nội dung định luật chúng Coulomb tương tác hai điện tích điểm đứng + Phương lực tương tác hai điện tích yên chân không; điểm là đường thẳng nối hai điện tích điềm đó * Giáo viên yêu cầu học sinh biễu diễn lực tương Hai điện tích cùng dấu thì nhau, hai điện tích trái dấu thì hút tác biểu thức toán học * Giáo viên yêu cầu học sinh rút đặc điểm * Học sinh viết biểu thức xác định độ lớn vector lực tương tác tĩnh điện Coulomb hai điện lực tương tác tĩnh điện Coulomb: tích điểm; q 1q Fđ = k Phát vấn: Thực nghiệm chứng tỏ “nghịch -2Lop11.com r (3) lý”: Hai cầu cùng dấu có thể hút nhau! Có *Học sinh nắm đơn vị hệ số tỷ lệ k tư thể xảy trường hợp đó không? Trong trường biểu thức định luật tương tác tĩnh điện Nm hợp nào thì nghịch lý đó có thể xảy ra? Giải Coulomb là thích nào “mâu thuẫn” nghiêm trọng C2 lý thuyết (định luật Coulomb) và thực F21 q1 > q2 > F12 nghiệm * Giáo viên thông báo đơn vị hệ số tỷ lệ k; * Giáo viên nhấn mạnh: Điện tích tương tác với F21 q1 < q2 < q1 < F21 F12 F12 điện tích lực F12 thì đồng thời điện tích tương tác với điện tích lực F21 , hai lực này tuân theo định luật III Newton * Giáo viên yêu cầu học sinh vẽ các vector lực tương tác các trường hợp hai điện tích cùng dấu và trái dấu q2 > F21 F12 q2 > q2 < * Giáo viên yêu cầu học sinh so sánh tương tác tĩnh điện và tương tác hấp dẫn Dựa vào dẫn dắt giáo viên, học sinh so sánh tương tác hấp dẫn và tương tác tĩnh điện Coulomb: Định luật giống Khác * Tương tác hấp dẫn là tương tác *Dạng biểu thức: yếu và tương tác xa; mm + Fhd = G 2 Tương tác hấp dẫn * Lực hấp dẫn có lực hút vì r có loại hấp dẫn tích đó là khối q 1q lượng + Fđ = k r Tương tác tĩnh điện * Tương tác điện là tương tác mạnh * Đều là lực xuyên tâm; và tương tác gần * Đều là lực (lực bảo * Lực tĩnh điện có hai loại là lực hút toàn) và lực đẩy, vì có hai loại điện tích là điện tích âm và điện tích dương Định luật Coulomb * Phát biểu nội dung: + Độ lớn lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đứng yên chân không tỷ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng + Phương lực tương tác hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điềm đó Hai điện tích cùng dấu thì nhau, hai điện tích trái dấu thì hút * Biểu thức: Fđ = k q 1q r2 với k = 9.109 Nm C2 Hoạt động 4: Lực tương tác tĩnh điện các điện tích đặt điện môi HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo khái niệm điện môi; *Học sinh nắm khái niệm điện môi là chất * Giáo viên thông báo kết thực nghiệm: Thực cách điện (chất không dẫn điện); nghiệm cho thấy hai điện tích q1 và q2 tương tác với lực có độ lớn F thì *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; điện môi tương tác với lực F’ *Học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi theo yêu có độ lớn nhỏ -3Lop11.com (4) * Từ thông báo trên, giáo viên yêu cầu học sinh cầu giáo viên; viết biểu thức xác định độ lớn lực tương tác * Câu trả lời đúng: tĩnh điện hai điện tích điểm đứng yên đặt q 1q Fđ = k môi trường điện môi r * Giáo viên nhấn mạnh: Hệ số có giá trị phụ thuộc vào môi trường điện môi và gọi là *Học sinh nắm khái niệm số điện môi và ý nghĩa số điện môi số điện môi *Giáo viên nhấn mạnh theo quy ước thì *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; chân không = 1, và không khí số điện môi có giá trị xấp xĩ nên ta có thể áp dụng định luật tương tác tĩnh điện Coulomb chân không Định luật tương tác tĩnh điện Coulomb môi trường điện môi: Fđ = k q 1q r với gọi là số điện mội, nó phụ thuộc vào chất môi trường điện môi Hoạt động Xây dựng nguyên lý chồng chất lực điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giả sử điện tích q đặt M có hai lực điện *Học sinh thảo luận theo nhóm tìm phương pháp F1M , F2 M các điện tích q1, q2 tác dụng lên q giải vấn đề; *Học sinh biễu diễn các vector lực tương tác tĩnh Vậy làm nào để xác định lực tổng hợp điện F1M , F2 M F1M tác dụng lên điện tích q; * Giáo viên yêu cầu học sinh xác định các vector M lực tương tác tĩnh điện F , F các điện tích 1M 2M q1, q2 tác dụng lên q; * Giáo viên thông báo để xác định vector lực tĩnh FM F2 M điện FM ta lấy tổng hai vector F1M , F2 M ; * Chúng ta quy nạp lên trường hợp tổng quát A B q chịu tác dụng n điện tích điểm q1, q2… qn => Nguyên lí chồng chất lực điện *Học sinh nắm nguyên lí chồng chất lực điện và các bước áp dụng F = F F F n Nguyên lí chồng chất lực điện ; *Giả sử có n điện tích điểm tương tác với điện tích điểm q đặt M lực tương tác tĩnh điện tương ứng là F1 , F2 , ., Fn thì lực tương tác tĩnh điện tổng hợp F hệ điện tích điểm trên gây tuân theo nguyên lí chồng chất lực điện F = F1 F2 Fn Hoạt động 6: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh phát biểu và viết biểu thức định luật tương tác tĩnh điện Coulomb; *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời các câu * So sánh điểm giống giưa định luật vạn vật hỏi theo yêu cầu giáo viên; hấp dẫn và định luật tương tác tĩnh điện Coulomb; *Học sinh thảo luận để trả lời câu hỏi theo yêu * Phương pháp áp dụng nguyên lí chồng chất lực cầu giáo viên; điện; * Về nhà trả lời các câu hỏi và làm các bài tập sách giáo khoa trang 8,9 *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập * Đọc nội dung phần em có biết cuối bài học: Máy lọc bụi; -4Lop11.com (5) Tiết ppct : THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm nội dung thuyết electron, trình bày sơ lược cấu tạo nguyên tử phương diện điện; Hiểu khái niệm chất dẫn điện và chất cách điện; Nội dung định luật bảo toàn điện tích Kĩ năng: Vận dụng thuyết electron để giải thích tượng nhiễm điện hưởng ứng; Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải số bài tập liên quan; Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Một số thí nghiệm nhiễm điện hưởng ứng, cọ xát; Học sinh: Xem lại kiến thức sơ lược cấu tạo nguyên tử đã học THCS C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ki ểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật tương tác tĩnh điện Coulomb *Học sinh tái lại kiến thức cách có hệ * Vận dụng định luật tương tác tĩnh điện và thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu giáo nguyên lí chồng chất lực điện để giải bài tập; viên; *Các tượng xảy tự nhiên phong phú, đa dạng đã các nhà khoa học tìm *Học sinh làm bài tập theo yêu cầu giáo viên; sở khoa học để giải thích; Thuyết electron cổ điển là sở đầu tiên giải thích nhiều tượng *Học sinh ghi nhận tiếp thu thông tin, tiếp thu và đơn giản Thuyết electron công nhận thuyết cấu tạo nhận thức vấn đề cần nghiên cứu; nguyên tử Rutherfor Hoạt động 2: Nghiên cứu nội dung thuyết electron cổ điển HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 1.Giới thiệu cấu tạo nguyên tử phương diện *Học sinh quan sát mô hình nguyên tử Liti điện: + Giáo viên giới thiệu mô hình nguyên tử theo hình vẽ 2.1 và 2.2; + + + * Giáo viên yêu cầu học sinh trình bày sơ lược thành phần cấu tạo nguyên tử; *Giáo viên yêu cầu học sinh trình bày xếp hạt nhân và các electron nguyên tử; *Học sinh nắm nguyên tử có cấu tạo: * Nhận xét tổng điện tích nguyên tử điều + Hạt nhân mang điện tích dương: Gồm proton kiện bình thường: Nhìn vào mô hình ta nhận xét mang điện tích nguyên tố dương và newtron điều kiện bình thường, tỗng độ lớn các không mang điện; điện tích âm tổng độ lớn các điện tích dương + Vỏ nguyên tử: Bao gồm các electron mang điện tích nguyên tố âm chuyển động quanh hạt nhân theo lớp -5Lop11.com (6) Trình bày sơ lược thuyết electron cổ điển *Giáo viên dùng mô hình 2.1 và 2.2 sách giáo khoa đã vẽ sẵn trên giấy học sinh quan sát trực quan cấu tạo nguyên tử, sau đó diễn giảng nội dung thuyết electron cổ điển; +Nội dung 1: Ở điều kiện bình thường, tổng đại số các điện tích nguyên tử không, nghĩa là nguyên tử trung hoà điện Vậy, trường hợp nào nguyên tử nhiễm điện dương? Khi nào nguyên tử nhiễm điện âm? *Học sinh quan sát mô hình, trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên nhằm xây dựng thuyết electron cổ điển: *Học sinh nắm nội dung 1; * Học sinh lưu ý: + Ở điều kiện bình thường nguyên tử trung hoà điện + Nếu trường hợp nguyên tử số electron thì nguyên tử nhiễm điện dương (hình 2.2a) và ngược lại nguyên tử nhận thêm số electron thì nguyên tử nhiễm điện tích âm; + Nội dung 2: Sự nhiễm điện các vật: *Học sinh nắm nguyên nhân vật nhiễm điện: *Giáo viên nhấn mạnh: Electron có khối lượng Do linh động các electron nguyên tử nhỏ so với khối lượng nguyên tử nên độ linh nên nó có thể dịch chuyển từ vật này sang vật động của chúng lớn Chúng có khả bứt khác khỏi nguyên tử để di chuyển vật từ vật + Nếu vật mang điện tích dương: q = ne + Nếu vật mang điện tích âm : q = - ne này sang vật khác -19 * Khi hịên tượng trên xảy thì điện tích vật Với e = 1,6.10 C là điện tích nguyên tố thay đổi nào? * Giáo viên nhấn mạnh: Nếu trường hợp người ta nói vật mang điện tích Q thì chúng ta hiểu *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin, vật mang điện lượng Q *Giáo viên yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C2; Nội dung thuyết electron: + Ở điều kiện bình thường, tổng đại số các điện tích nguyên tử không, nghĩa là nguyên tử trung hoà điện Nếu trường hợp nguyên tử số electron thì nguyên tử nhiễm điện dương và ngược lại nguyên tử nhận thêm số electron thì nguyên tử nhiễm điện tích âm; + Sự nhiễm điện các vật: Nguyên nhân vật nhiễm điện: Do linh động các electron nguyên tử nên nó có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác - Nếu vật mang điện tích dương: q = ne - Nếu vật mang điện tích âm : q = - ne Với e = 1,6.10-19 C là điện tích nguyên Hoạt động 3: Vât (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo: Dựa vào tính chất dẫn điện *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; môi trường, người ta phân biệt chất dẫn *Học sinh nắm khái niệm chất dẫn điện và điện và chất cách điện; điện môi: *Giáo viên giới thiệu khái niệm chất dẫn điện và + Chất dẫn điện là chất mang hạt mang chất cách điện (điện môi); điện tự và các hạt này có thể chuyển động tự * Giáo viên nhấn mạnh: phia hay trên bề mặt vật dẫn; + Kim loại có nhiều electron tự do, các dung dịch + Điện môi là chất không chứa (hoặc chứa muối, acide, bazo có nhiều iôn tự do, chúng là ít) các hạt mang điện tự do; chất dẫn điện; *Học sinh nắm được: Trong kim loại các hạt + Những vật có chứa ít điện tích tự là mang điện tự là eletron; Trong các acide, bazo thì các hạt mang điện tự là các ion dương và chất cách điện (hay điện môi); *Giáo viên thông báo: Sự phân chia chất dẫn iôn âm; điện và điện môi là phân chia mang tính * Học sinh lấy ví dụ các số điện môi; tương đối, vì ít nhiều các chất dẫn điện, *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin -6Lop11.com (7) số chất là điện môi điều kiện này trở thành vật dẫn điều kiện khác Chất dẫn điện và chất cách điện + Chất dẫn điện là chất mang hạt mang điện tự và các hạt này có thể chuyển động tự phia hay trên bề mặt vật dẫn; + Điện môi là chất không chứa (hoặc chứa ít) các hạt mang điện tự do; *Sự phân chia chất dẫn điện và điện môi là phân chia mang tính tương đối, vì ít nhiều các chất dẫn điện, số chất là điện môi điều kiện này trở thành vật dẫn điều kiện khác Hoạt động 4: Giải thích ba tượng nhiễm điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các trường *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm hợp nhiễm điện vật; và nhận xét kết thí nghiệm; * Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và giải thích kết thu được: *Giáo viên tiến hành thí nghiệm tượng *Học sinh có thể giải thích sau: Khi nhiễm điện tiếp xúc, yêu cầu học sinh rút thuỷ tinh tiếp xúc với mảnh vải lụa thì nhận xét và giải thích kết thu được? điểm đó có số electron tư thuỷ tinh sang mảnh lụa , thuỷ tinh cọ xát với lụa thì số * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm điểm tiếp xúc tăng lên lớn Do đó số electron tăng lên Vì vật thuỷ tinh nhiễm điện để trả lời câu hỏi trên; dương, mảnh lụa nhiễm điện âm *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với tượng *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm nhiễm điện tiếp xúc; và nhận xét kết thu được; * Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát và rút kết *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm nguyên nhân thí nghiệm; tượng trên; * Học sinh có thể giải thích: * Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận tìm nguyên Khi kim loại trung hoà điện tiếp xúc với nhân tượng trên; cầu nhiễm điện âm, thì phần số electron thừa di chuyển sang kim loại, dẫn + Trường hợp kim loại bị nhiễm điện âm; đến kim loại thừa electron, đó kim loại nhiễm điện âm + Trường hợp kim loại bị nhiễm điện *Học sinh có thể giải thích hoàn toàn tương tự dương *Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét kết *Giáo viên tiến hành thí nghiệm với tượng thu được; nhiễm điện hưởng ứng, yêu cầu học sinh quan *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm sát, nêu kết thí nghiệm; nguyên nhân tượng nhiễm điện hưởng *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, ứng; *Học sinh có thể giải thích: tìm nguyên nhân tượng trên Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần cầu + Giải thích phân cực điện kim mang điện tích âm thí các eletron tự loại; kim loại bị đẩy xa cầu làm cho đầu gần cầu mang điện tích dương và đầu mang điện tích âm; + Giải thích nguyên nhân trung hoà điện * Khi đưa kim loại xa thì có chuyển đưa kim loại xa cầu động ngược lại các electron nên *Giáo viên kết luận: Nguyên nhân trung hoà điện ban đầu tượng nhiễm điện hưởng ứng là phân bố lại điện tích kim loại -7Lop11.com (8) Hoạt động 5: Định luật bảo toàn điện tích HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Giáo viên thông báo khái niệm hệ cô lập điện; * Giáo viên thông báo nội dung định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số các điện tích hệ cô lập kín bảo toàn; * Giáo viên yêu cầu học sinh biểu diễn định luật biểu thức toán học; HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh nắm khái niệm hệ cô lập điện là hệ là các vật mang điện tương tác, trao đổi điện tích với mà không trao đổi điện tích với các vật bên ngoài; * Học sinh nắm nội dung định luật bảo toàn điện tích; * Học sinh biểu diễn biểu thức toán học: * Giáo viên nhấn mạnh: q i const + Định luật bảo toàn điện tích hoàn toàn nghiệm đúng, nghĩa là hoàn toàn nghiệm *Học sinh nắm được: Định luật bảo toàn điện đúng cho tất các hệ cô lập từ vĩ mô đến vi mô tích là các định luật bảo toàn vĩ đại giới tự nhiên, nó nghiệm đúng cho tất các hệ cô lập, kín từ vi mô đến vĩ mô *Giáo viên trình tự phân tích và nêu các chú ý áp dụng định luật bảo toàn điện tích Định luật bảo toàn điện tích: a Phát biểu nội dung: Tổng đại số các điện tích hệ cô lập kín bảo toàn; Biểu thức: q i const * Định luật bảo toàn điện tích là các định luật bảo toàn vĩ đại giới tự nhiên, nó nghiệm đúng cho tất các hệ cô lập, kín từ vi mô đến vĩ mô b Chú ý: * Sự bảo toàn điện tích tượng nhiễm điện cọ xát không: qi ; * Đối với hệ không cô lập điện, khoảng thời gian xác định nào đó, điện tích các vật hệ tăng, giảm thì phải có dòng điện từ ngoài vào, từ hệ ngoài * Trong các phản ứng có hạt mang điện tham gia, thì tổng điện tích sản phẩm tổng điện tích các hạt ban đầu Hoạt động 6: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… Tiết ppct -8Lop11.com (9) ĐIỆN TRƯỜNG Bài A MỤC TIÊU: Kiến thức: Học sinh nắm khái niệm và tính chất điện trường, khái niệm từ phổ; Định nghĩa cường độ điện trường, đường sức điện trường, điện trường đều; Tính chất đường sức điện trường; nguyên lí chồng chất điện trường Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức E = F = q E , E = 9.109 Q r2 F , E M E E E n , q để giải số bài tập định lượng liên quan; Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: Giáo viên: Những kiến thức đường sức từ, từ phổ đã học lớp 9; dụng cụ để làm thí nghiệm từ phổ Học sinh: Xem lại kiến thức đã học lớp đường sức từ trường từ phổ C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Trình bày nội dung thuyết electron; * Giải thích tượng nhiễm điện hưởng ứng *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời các * Trong bài 1, chúng ta biết hai các điện câu hỏi theo yêu cầu giáo viên tích điểm tương tác với Vậy nguyên nhân nào *Học sinh chú ý lắng nghe, nhận thức nọi gây tương tác đó? * Trong bài này chúng ta nghiên cứu nguyên nhân gây dung và vấn đề cần nghiên cứu tượng trên Hoạt động 2: Nghiên cứu khái niệm điện trường HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Chúng ta biểt các vật có khối lượng tương tác hấp dẫn với nhau, vì xung quanh nó tồn trường hấp *Học sinh tái lại kiến thức; dẫn * Vậy xung quanh điện tích có tồn trường nào để *Học sinh thảo luận để tìm câu trả lời theo các điện tích tương tác với nhau? yêu cầu giáo viên; * Giáo viên thông báo: Vật lí học đại đã chứng minh xung quanh hạt mang điện (đứng *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin; yên) tồn dạng vật chất, gọi là điện trường * Vậy điện trường là gì? *Vậy có phải nào thì các điện tích tương tác *Dựa trên sở phân tích và dẫn dắt giáo với hay không? viên, học sinh có thể trình bày đựoc khái niệm điện trường: Là dạng vật chất tồn * Giáo viên dẫn dắt học sinh nắm tính chất khách quan xung quanh hạt mang điện điện trường: Tác dụng lực điện lên hạt mang (đứng yên); điện đặt nó *Học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi theo * Vậy dựa trên sở khoa học nào để khẳng định điện yêu cầu giáo viên; trường là dạng vật chất? Câu trả lời có thể là: * Giáo viên thông báo sơ lược là điện trường có - Các điện tích luôn tương tác với nhau; lượng => điện trường là dạng vật chất (phần - Các điện tích tương tác với này nghiên cứu sâu bài 8) khoảng chúng không lớn *Học sinh nắm tính chất điện trường -9Lop11.com (10) *Đến đây, giáo viên phân tích để chứng tỏ * Vậy, các điện tích tương tác với tương tác điện là tương tác gần điện tích này nằm điện trường điện tích gây và ngược lại *Giáo viên thông báo khái niệm điện tích thử *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức Điện trường: *Khái niệm: Điện trường là dạng vật chất tồn khách quan xung quanh hạt mang điện (đứng yên) * Tính chất điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt đó *Điện tích thử: là vật có kích thước nhỏ mang điện tích nhỏ, dùng để phát lực điện tác dụng lên nó *Điện trường tĩnh: Là điện trường các điện tích đứng yên gây Hoạt động 3: Nghiên cứu khái niệm cường độ điện trường HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Như trên ta biết xung quanh điện tích tồn điện trường, chính điện trường gây tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt nó Vậy điểm *Học sinh thảo luận và trả lời câu hỏi theo M điện trường, lực điện tác dụng lên các điện yêu cầu giáo viên; * Câu trả lời có thể là khác vì theo định tích khác đặt M có giống không? *Giả sử M điện trường đặt các điện tích q1, luật tương tác tĩnh điện Coulomb q2,….,qn thì lực điện tác dụng lên các điện tích tương ứng là F1 , F2 , Fn có độ lớn khác Thực nghiệm chứng tỏ thương số F thì luôn luôn *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; q điểm xác định điện trường xác định.Nếu xét phương, chiều thì thương số F q không đổi + Nếu tiến hành thí nghiệm các điểm khác thì *Học sinh làm việc cá nhân, hình thành định nghĩa cường độ điện trường: thương số trên khác Cường độ điện trường điểm F điện trường là đại lượng đặc * Giáo viên nhấn manh: Thương số đặc trưng cho trưng cho điện trường phương diện tác q điện trường phương diện tác dụng lực và gọi dụng lực điện điện trường và xác định thương số lực tác dụng và là cường độ điện trường Kí hiệu là E điện tích đặt điểm đó Kí hiệu là E *Vậy cường độ điện trường là gì? * Giáo viên yêu cầu học sinh rút định nghĩa cường F E= độ điện trường q *Như vậy, cường độ điện trường là đại lượng hữu hướng Vậy làm nào để xác định hướng vector cường độ điện trường điểm bất kì điện trường biết hướng lực điện tác dụng lên Từ biểu thức định nghĩa cường độ điện điện tích đặt điểm đó? trường ta suy ra: F = q E * Giáo viên yêu cầu học sinh xác định hướng + Nếu q > 0: Thì F E ; vector cường độ điện trường *Làm nào để xác định đặc điểm vector + Nếu q < 0: Thì F E ; * Học sinh thảo luận theo nhóm dựa vào định cường độ điện trường điện tích điểm gây nghĩa cường độ điện trường và định luật tương tác tĩnh điện Coulomb để xác định đặc điểm vector cường độ điện - 10 Lop11.com (11) * Giáo viên trình tự phân tích và dẫn dắt học sinh xây dựng đặc điểm vector cường độ điện trường điểm điện trường điện tích điểm Q gây trường E điểm M điện trường điện tích điểm Q gây ra: + Điểm đặt: Tại điểm M; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm M với điện tích xét; + Chiều: - Hướng xa điện tích Q Q>0; - Hướng vào điện tích Q Q < *Giáo viên yêu cầu học sinh rút đơn vị từ định nghĩa; * Giáo viên thông báo: Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là V/m , đơn vị này rút từ biểu *Học sinh ghi nhận đơn vị cường độ điện U trường là V/m (vôn trên mét) thức E = (học bài 3) d Cường độ điện trường: * Định nghĩa: Cường độ điện trường điểm điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường phương diện tác dụng lực điện điện trường và xác định thương số lực tác dụng và điện tích đặt điểm đó Kí hiệu là E E= F q F= qE + Nếu q > 0: Thì F E ; + Nếu q < 0: Thì F E ; Từ đó suy ra: *Đặc điểm vector cường độ điện trường điểm M điện trường điện tích Q gây ra: + Điểm đặt: Tại điểm M; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm M với điện tích xét; + Chiều: - Hướng xa điện tích Q Q>0; - Hướng vào điện tích Q Q < * Đơn vị cường độ điện trường: V/m Hoạt động 4: Nghiên cứu đường sức điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm đường *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu sưc từ đã học lớp 9; hỏi theo yêu cầu giáo viên; *Giáo viên thông báo khái niệm đường sức điện: *Học sinh ghi nhận định nghĩa đường sức Đường sức điện là đường ta vạch điện điện trường trường cho điểm trên đường sức điện thì vector cường độ điện trường điểm đó có phương *Học sinh ghi nhận định nghĩa đường sức trùng với phương đường sức điểm đó * Giáo viên nhấn mạnh: Định nghĩa đường sức điện điện trường; trường xây dựng trên chưa chặt chẽ, nhiên ta xây dựng để xây dựng các tính chất đường sức điện trường Để nắm định nghĩa đường *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin; sức điện trường cách chặt chẽ thì ta nghiên cứu bài Vậy làm nào để xác định đường sức điện *Học sinh làm việc theo nhóm để trả lời câu trường hệ hai điện tích điểm, điện trường điện hỏi theo yêu cầu giáo viên: tích điểm gây + Đối với điện trường điện tích Q > *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để gây thì các đường sức xuất phát từ điện tích xa vô cùng; Q < thì đường xxức trả lời theo yêu cầu giáo viên; *Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh các tính chất từ vô cùng kết thúc điện tích âm; - 11 Lop11.com (12) đường sức điện trường: +Tính chất 1: Tính đường sức điện trường điểm Giáo viên dùng phương pháp phản chứng để chứng minh Giả sử M điện trường có thể vẽ hai đường sức khác nhau, đó theo định nghĩa đường sức điện trường ta có thể xác định có hai vector cường độ điện trường khác Điều này mâu thuẫn với định nghĩa với cường độ điện trường; + Tính chất 2: Giáo viên thông báo; *Học sinh ghi nhận các tính chất đường sức điện trường + Tính chất 1: Tại điểm điện trường, ta có thể vẽ đường sức qua; + Học sinh theo dõi và nắm phương pháp chứng minh; + Tính chất 2: Các đường sức điện (trường tĩnh điện) là đường cong không kín Nó xuất phát từ điện tích dương và kết thúc điện tích âm; + Tính chất 3: Các đường sức không cắt nhau; * Học sinh dùng phương pháp phản chứng + Tính chất 3: Giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng để chứng minh phương pháp chúng minh phản chứng để chứng minh; Giả sử tồn hai đường sức cắt M, M có hai đường sức qua, điều này vô lý (từ tính chất 1); + Tính chất 4: Nơi nào cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện đó vẽ dày và ngược lại + Tính chất 4: Giáo viên thông báo, phân tích để làm +Học sinh quan sát và nhận xét kết thu rõ *Học sinh ghi nhận khái niệm điện phổ *Giáo viên tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học sinh quan sát và rút nhận xét *Học sinh ghi nhận vấn đề * Giáo viên nhấn mạnh: Hình ảnh các đường hạt bột thu gọi là điện phổ *Giáo viên nhấn mạnh: Hình ảnh điện phổ cho ta xác định hình dạng và phân bố các đường sức điện Đường sức điện; a Định nghĩa: Đường sức điện là đường ta vạch điện trường cho điểm trên đường sức điện thì vector cường độ điện trường điểm đó có phương trùng với phương đường sức điểm đó b Tính chất đường sức điện: + Tính chất 1: Tại điểm điện trường, ta có thể vẽ đường sức qua; + Tính chất 2: Các đường sức điện (trường tĩnh điện) là đường cong không kín Nó xuất phát từ điện tích dương và kết thúc điện tích âm; + Tính chất 3: Các đường sức không cắt nhau; + Tính chất 4: Nơi nào cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện đó vẽ dày và ngược lại c Điện phổ: Là hình ảnh xếp các hạt bột điện trường Hoạt động 5: Điện trường HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét hình dạng *Học sinh nhận xét được: Tại miền hai các đường bột (hay các đường sức điện) miền kim loại thì các đường bột là hai kim loại thí nghiệm đã trình bày đường thẳng song song cách hay các phần trên; đường sức là đường thẳng song song * Giáo viên nhấn mạnh: Điện trường mà có các cách đường sức điện là đường thẳng song song *Học sinh làm việc cá nhân, rút định nghĩa điện trường đều: cách gọi là điện trương đều; Điện trường là điện trường có vector * Vậy điện trường là gì? - 12 Lop11.com (13) *Giáo viên gợi ý học sinh so sánh cảm ứng từ điểm bên điện trường để rút định nghĩa * Giáo viên yêu cầu học sinh rút định nghĩa điện trường *Giáo viên nhấn mạnh: Khi nói đến điện trường E ta hiểu đó là điện trường có vector cường độ điện trường E cường độ điện trường điểm (cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn) *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin 3.Điện trường * Định nghĩa: Điện trường là điện trường có vector cường độ điện trường điểm (cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn) * Đặc điểm: Các đường sức điện trường đểu là đường thẳng song song cách Hoạt động 6: Điện trường điện tích điểm HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Từ kết trên, giáo viên yêu cầu học sinh xác định *Từ biểu thức độ lớn cường độ điện độ lớn cường độ điện trường điểm M trường và định luật tương tác tĩnh điện điện trường điện tích Q gây ra; Coulomb, học sinh làm việc theo nhóm xây dựng biểu thức xác định độ lớn vector cường độ điện trường điểm điện trường điện tích điểm Q gây ra: E = 9.109 Q r2 * Học sinh tái kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo viên; * Giáo viên yêu cầu học sinh nhăc lại đặc điểm Câu trả lời đúng: vector cường độ điện trường điện tích điểm gây + Điểm đặt: Tại điểm M xét; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm điểm M điện trường; xét và điện tích Q; + Chiều: - Hướng xa điện tích Q Q > 0; - Hướng điện tích Q Q < + Độ lớn: E = 9.109 Q r2 Đặc điểm vector cường độ điện trường điện tích Q gây điểm M điện trương mà nó gây ra: + Điểm đặt: Tại điểm M xét; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm xét và điện tích Q; + Chiều: - Hướng xa điện tích Q Q > 0; - Hướng điện tích Q Q < + Độ lớn: E = 9.109 Q r2 Hoạt động 7: Nguyên lí chồng chất điện trường HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên thông báo: *Học sinh ghi nhận nguyên lí chồng chất điện Giả sử điểm M có n điện tích điểm Q1, Q2,….,Qn trường gay các vector cường độ điện trường E E , E , E n thì vector cường độ điện trường tổng - 13 Lop11.com 1M M (14) hợp n điện tích điểm trên gây tuân theo nguyên lí chồng chất điện trường: E M E E E n EM Q1> E 2M Q2< Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm và *Học sinh hệ thống hoá kiến thức để trả lời tính chất điện trường; câu hỏi theo yêu cầu giáo viên; * Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại định nghĩa cường độ điện trường, đường sức điện trường, *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập tính chất đường sức điện trường; * Giáo viên khắc sâu nguyên lí chồng chất điện trường và lưu ý áp dụng nguyên lí chồng chất để xác định cường độ điện trường điểm nhiều điện tích điểm gây * Về nhà, xem lại kiến thức công học, làm bài tập 3,4,5,6,7/sgk – 18; D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… - 14 Lop11.com (15) tiết ppct CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG HIỆU ĐIỆN THẾ A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh hiểu cách xây dựng khái niệm công lực điện trường dịch chuyển điện tích điện trường đều; Viết công thức tính công lực điện trường dịch chuyển điện tích điện trường điện tích điểm; Nêu đặc điểm công lực điện trường; Hiểu khái niệm điện thế, hiệu điện thế; Xác định mối liên hệ cường độ điện trường và hiệu điện Kĩ năng: Vận dụng các công thức bài học để giải số bài tập định lượng liên quan Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Hình vẽ các đường sức điện trường, hình ảnh để xác định công lực điện trường trên khổ giấy lớn, mô hình thí nghiệm ảo (phần mềm, máy tính, máy chiếu); Các phiếu học tập Học sinh: Ôn lại các kiến thức công học, đặc điểm lực (hay lực bảo toàn); Định luật tương tác tĩnh điện Coulomb tương tác tĩnh điện; Phương pháp tổng hợp lực; Cách tính công trọng lực; C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ki ểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Trình bày khái niệm điện trường, tính chất điện trường; * Nêu đặc điểm vector cường độ điện trường *Học sinh tái lại kiến thức cách có hệ điểm nằm điện trường điện tích thống để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo điểm gây ra; viên; *Tương tác tĩnh điện có nều điểm tương đồng với tương tác hấp dẫn Ta thấy công lực điện điện và trường Công trọng lực biểu diễn qua hiệu Còn công lực điện trường có thể *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức, hình biểu diễn qua đại lượng nào? Ta có thể thông qua thành ý tưởng nghiên cứu; cách xây dựng công trường trọng lực để xây dựng khái niệm này trường tĩnh điện *Học sinh thảo luận theo nhóm, hình thành ý không? *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm, tưởng nghiên cứu nội dung; phán đoán phương án hình thành kiến thức; * Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức tính công trọng lực trọng trường Hoạt động 2: Công lực điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh viết biểu thức xác *Học sinh tái lại kiến thức để trả lời câu hỏi định công học; theo yêu cầu giáo viên; * Trong trường hợp trọng lực thì công nó * Câu trả lời đúng: xác định biểu thức toán học nào? + Biểu thức tính công tổng quát: A = F.scos + Biểu thức tính công trọng lực: AP = mg(ZB –ZC) *Học sinh nhận xét đặc điểm công trọng lực: Công trọng lực không phụ thuộc vào hình *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét đặc điểm dạng quỹ đạo, phụ thuộc vào độ cao vị trí công trọng lực trọng trường? điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo và khối lượng vật - 15 Lop11.com (16) *Học sinh quan sát hình vẽ giáo viên giới thiệu: *Giáo viên giới thiệu hình vẽ 4.1/sgk Từ hình vẽ, xác định lực tác dụng lên điện tích qo qo dịch chuyển điện trường đều, nêu đặc điểm lực này? * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận để tìm câu trả lời * Giáo viên gợi ý: + Xác định biểu vector cường độ điện trường điện trường đã cho; + Xác định vector lực điện trường tác dụng lên điện tích qo > 0; *Giáo viên phát vấn: Vì trên quỹ đạo MN là đường cong, làm nào để xác định công lực điện trường nó dịch chuyễn trên quỹ đạo MN? * Giáo viên hướng dẫn học sinh chia quỹ đạo MN thành đoạn nhỏ cho ta có thể coi nó là đoạn thẳng; *Xác định công lực điện trường trên đoạn đường nhỏ đó? * Giáo viên dẫn dắt học sinh : A = A =? + Vector cường độ điện trường có chiều theo trục Ox (hình 4.2); + Vì điện tích qo > nên vector lực điện trường cùng chiều với vector cường độ điện trường, tức là có chiều từ dương sang âm tụ điện và có độ lớn F = qoE không đổi vì điện trường hai tụ điện là điện trường (E= const) *Học sinh xác định được: A = qoEcosi = qoE d i ; A = q Ed *A = * Giáo viên yêu cầu học sinh rút nhận xét đặc điểm công lực điện trường làm dịch chuyển điện tích qo từ điểm M đến N điện trường? * Giáo viên nhấn mạnh: Vì công lực điện trường không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo mà phụ thuộc vào hai đầu quỹ đạo nên lực điện trường gọi là lực (lực bảo toàn) Điều này có thể nói rằng, trường tĩnh điện là trường Công lực điện trường: * Biểu thức: AMN = A = q Ed o i o i q o E d i q o E.M ' N' ; Với d là hình chiếu quỹ đạo MN lên trục Ox là chiều vector cường độ điện trường *Học sinh thảo luận và rút nhận xét công lực điện trường: Công lực điện trường tác dụng lên điện tích không phụ thuộc vào dạng đường điện tích mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối đường điện trường * Học sinh nắm trường tĩnh điện là trường thế; và lực điện là lực q o E d i q o E.M ' N' ; Với d là hình chiếu quỹ đạo MN lên trục Ox là chiều vector cường độ điện trường; * Đặc điểm công lực điện trường: Công lực điện trường tác dụng lên điện tích không phụ thuộc vào dạng đường điện tích mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối đường điện trường * Nhận xét: + Trường tĩnh điện là trường thế; + Lực điện là lực (lực bảo toàn) Hoạt động 3: Nghiên cứu khái niệm hiệu điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN * Hãy so sánh giống công lực điện trường và công trọng lực? *Giáo viên nhận xét: Công trọng lực biểu diễn qua hiệu hai vị trí điểm đầu HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh nhận xét giống công lực điện trường và công trọng lực là không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo mà phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo; - 16 Lop11.com (17) và điểm cuối đường đó Vậy để xây dựng biểu thức tính công lực điện trường thông qua hiệu điện tích q hai điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo chuyển động điện tích không? *Giáo viên hình thành khái niệm hiệu năng: AMN = WM – WN; Giáo viên nhấn mạnh: Hiệu trọng trường tỉ lệ với khối lượng m vật, đây ta coi hiệu điện điện tích q điện trường tỉ lệ với điện tích q, nghĩa là có thể biểu diễn AMN dạng sau: AMN = q(VM – VN) Với (VM – VN) gọi là hiệu điện (hay điện áp hai điểm M và N Kí hiệu UMN *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân để rút định nghĩa hiệu điện * Giáo viên nhấn mạnh: VM , VN gọi là điện M và N tương ứng * Giáo viên lưu ý: + Điện và hiệu điện là đại lượng vô hướng, có giá trị dương âm; + Hiệu điện UMN hai điểm M,N là xác định, còn điện VM, VM không có giá trị xác định mà nó phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế; *Giáo viên nhấn mạnh: + Mốc điện người ta thường chọn vô cực, nói điện điểm A thì thực chất là hiệu điện VA – VB với B là vị trí vô cực + Người ta quy ước điện vô cực không *Giáo viên yêu cầu học sinh rút đơn vị hiệu điện thế, điện từ công thức định nghĩa; * Giáo viện giới thiệu đơn vị điện và hiệu điện thế; *Giáo viên nhấn mạnh: Để đo hiệu điện hai vật, người ta dùng tĩnh điện kế * Học sinh thảo luận theo nhóm và trả lời câu hỏi giáo viên *Câu trả lời đúng: Có thể biểu diễn công lực điện trường thông qua tĩnh điện điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo vì lực điện trường là lực (lực bảo toàn) *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức *Học sinh tiếp thu và ghi nhận biểu thức: AMN = q(VM – VN) *Học sinh làm việc cá nhân rút được: UMN = VM – VN = A MN q Học sinh rút định nghĩa hiệu điện thế: Hiệu điện hai điểm điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả thực công điện trường có điện tích di chuyển hai điểm đó *Học sinh ghi nhận khái niệm điện điểm là đại lượng đặc trưng cho khả dự trữ lượng điện trường điểm đó *Học sinh nắm được: + Vì điện thế, hiệu điện là đại lượng vô hướng? + Vì điện thế, hiệu điện lại có giá trị âm dương? + Vì hiệu điện hai điểm có giá trị xác định còn điện điểm lại có giá trị không xác định *Học sinh ghi nhận kiến thức; *Học sinh làm việc theo nhóm tìm đơn vị điện thế, hiệu điện thông qua biểu thức định nghĩa; *Học sinh ghi nhận đơn vị điện thế, hiệu điện theo hệ SI: volte (V) *Học sinh nắm nguyên tắc xác định hiệu điện hai điểm *Học sinh nắm nguyên tắc cấu tạo và hoạt động tĩnh điện kế Hiệu điện thế: * Định nghĩa: Hiệu điện thể hai điểm điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả thực công điện trường có điện tích di chuyển hai điểm đó UMN = VM – VN = A MN q *Lưu ý: + Điện điểm nằm điện trường đặc trưng cho điện trường mặt dự trữ lượng (dưới dạng năng) + Điện và hiệu điện là đại lượng vô hướng, có giá trị dương âm; + Hiệu điện UMN hai điểm M,N là xác định, còn điện VM, VM không có giá trị xác định mà nó phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc điện thế; + Mốc điện người ta thường chọn vô cực, nói điện điểm A thì thực chất là hiệu điện VA – VB với B là vị trí vô cực + Người ta quy ước điện vô cực không + Đơn vị điện thế, hiệu điện theo hệ SI: volte (V) - 17 Lop11.com (18) Hoạt động 4: Tìm hiểu mối liên hệ cường độ điện trường và hiệu điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức *Học sinh nhăc lại biểu thức: tính công lực điện trường; + AMN = A *Giáo viên yêu cầu học sinh liên hệ với công thức: = q o Ed i q o E d i q o E.M ' N' ; A UMN = VM – VN = MN A q + UMN = VM – VN = MN Làm việc cá nhân để xây dựng mối liên hệ q cường độ điện trường và hiệu điện thế: *Học sinh làm việc cá nhân để rút biểu E= U MN thức: M ' N' *Giáo viên nhấn mạnh: Vì hai điểm M và N là hai E= U MN M ' N' U *Học sinh lập luận để đến biểu thức: E = , U d điểm bất kì nên ta có thể viết lại: E = , với d là d *Học sinh tìm đơn vị cường độ điện khoảng cách hai điểm M’ và N’ * Giáo viên tìm và khẳng định đơn vị cường độ điện trường *Giáo viên nhấn mạnh: Biểu thức trên nghiệm đúng ttrường hợp điện trường không *Giáo viên thông báo khái niệm mặt đẳng thế: Mặt đẳng là mặt mà điện trên điểm mặt * Từ khái niệm mặt đẳng thế, giáo viên yêu cầu học sinh tìm hình dạng mặt đẳng thế? trường là vôn trên mét (V/m) *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; *Học sinh nắm khái niệm mặt đẳng * Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận để tìm ta hình dạng mặt đẳng thế: + Điện trường điện tích điểm Q gây có mặt đẳng thể là mặt cầu đồng tâm; + Trong điện trường đều, mặt đẳng là mặt phẳng song song cách đều; * Hãy xác định công lực điện trường làm dịch *Vì điểm trên mặt đẳng có cùng điện chuyển điện tích q từ vị trí M đến vị trí N trên mặt nên độ giảm không, công lực đẳng điện trường làm dịch chuyển điện tích q trên mặt đẳng * Hãy xác định đặc điểm các đường sức điện nào mặt đẳng thế? *Các đường sức điện trường luôn vuông góc * Giáo viên tiến hành thí nghiệm mặt đẳng với mặt đẳng điểm đó Hoạt động 5: Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Khắc sâu kiến thức trọng tâm bài học khái niệm điện thế, hiệu điện thế, liên hệ *Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; cường độ điện trường và hiệu điện thế; * Chứng minh công lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q trên mặt đẳng 0; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập * Về nhà làm bài tập -> 8/sgk- 22,23 * Chuẩn bị nội dung tiết học sau: iBài tập lực Coulomb và điện trường D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………… - 18 Lop11.com (19) Tiết ppct BÀI TẬP VỀ LỰC COULOMB VÀ ĐIỆN TRƯỜNG A MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Hệ thống hoá các kiến thức, phương pháp giải bài tập tương tác tĩnh điện; Kĩ năng:Rèn luyện học sinh vận dụng các công thức tĩnh điện học để giải các bài tập định lượng liên quan định luật Coulomb, cường độ điện trường, nguyên lí chồng chất lực điện, điện trường Giáo dục thái độ: B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Một số bài tập có chọn lọc và phương pháp giải; các phiếu học tập Học sinh: C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Hệ thống hoá kiến thức liên quan đến tiết bài tâp HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên sử dụng phương pháp đàm thoại yêu cầu học sinh nhắc lại kiến thức liên quan *Học sinh tái lại kiến thức cách có hệ đến tiết bài tập; thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu giáo + Phát biểu và viết biểu thức định luật Coulomb? viên; + Định luật Coulomb: F = k + Phát biểu nguyên lí chồng chất lực điện? q 1q r2 , với k = 9.109 Giáo viên yêu cầu học sinh rút các trường hợp + Nguyên lí chồng chất lực điện: F đặc biệt các trường hợp hai hệ hai điện tích F i + Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số các + Phát biểu định luật bảo toàn điện tích? điện tích hệ cô lập kín bảo toàn *Giáo viên lưu ý: Nếu cho hai cầu tích điện q i = const q1, q2 trái dấu hút thì sau đó hai cùng tích điện tích hai q cùng dấu và cùng độ lớn trao đổi + Đặc điểm vector cảm ứng điện điểm M điện tích, theo định luật bảo toàn điện tích thì: điện trường điện tích điểm Q gây ra: - Điểm đặt: Tại điểm M; q1 q q' = - Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích với điểm M xét; - Chiều: Hướng xa điện tích Q Q > 0, + Xác định đặc điểm vector cường độ điện hướng vào điện tích Q Q < 0; trường điểm M điện trường điện tích Q điểm Q gây ra? - Độ lớn: E = k ; r *Giáo viên hướng dẫn học sinh rút các trường hợp đặc biệt xảy *Nguyên lí chồng chất lực điện: E E i E1 E E n * Điều kiện cân tổng quát chất điểm: F + Phát biểu nguyên lí chồng chất điện trường? i =0 *Các bước khảo sát chuyển động phương pháp toạ độ: + Điều kiện cân chất điểm? + Chọn hệ trục toạ độ thích hợp, phân tích chuyển +Phương pháp toạ độ để khảo sát vật chuyển động động vật thành các chuyển động theo hai trục Ox, Oy; ném? + Khảo sát riêng lẽ chuyển động theo các phương Ox, Oy; + Kết hợp các chuyển động riêng lẽ để thành bài toán chuyển động thực - 19 Lop11.com (20) Hoạt động 2: Tìm hiểu phương pháp giải bài toán tương tác tĩnh điện Coulomb và nguyên lí chồng chất lực điện HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bài toán 1: Cho hai điện tích điểm q1 = 2nC và *Học sinh chép đề bài tập vào vở; q2= 0,018C đặt cố định không khí cách *Học sinh đổi đơn vị sang đơn vị thống nhất: 10cm Đặt thêm điện tích thứ ba qo vị trí q1 = 2.10-9C; q2 = 18.10-18C; *Vì q1q2 >0: M cho điện tích qo nằm cân M *Để điện tích qo trạng thái cân bằng: a Xác định vị trí M đặt điện tích qo b Tìm dấu và độ lớn điện tích qo F1 F2 * Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm F F1 (1) để giải vấn đề theo yêu cầu bài toán <=> F1 F2 * Giáo viên định hướng: (2) (1) => điểm M nằm trên đường thẳng nối hai điện tích và nằm hai điểm đó, nghĩa là: * Giáo viên phân tích, yêu cầu học sinh viết biểu d + d2 = d = 10cm (1’) thức xác định lực tỉnh điện Coulomb điện tích q 1q o q 2q o điểm q1 và q2 tác dụng lên điện tích qo; (2) => 9.109 = 9.109 2 * Giáo viên yêu cầu học sinh xác định điều kiện cân điện tích qo; d1 d1 d2 => d1 d q 1 => (2’) d2 q2 * Lập luận đê xác định vị trí M nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm và nằm khoảng Giải hệ (1’) và (2’) ta được: d1 = 2,5cm; d2 = 7,5cm hai vị trí đó Vậy ta xác định điểm M đặt điện tích qo * Tìm phương pháp giải để xác định khoảng cách cách điện tích q1 là 2,5cm và cách điện tích q2 là 7,5cm từ M đến hai điện tích điểm; b Từ cách giải trên, ta suy diện tích qo có độ lớn và dấu tuỳ ý Hoạt động 3: Vận dụng định luật bảo toàn điện tích HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt động 4: Vận dụng các công thức cường độ điện trường và nguyên lí chồng chất điện trường HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Bài toán: Có hai điện tích điểm q1 = 0,5nC và *Học sinh chép đề vào vở, theo nhóm, thảo luận q2=-0,5nC đặt hai điểm A và B cách và tìm phương pháp giải vấn đề theo yêu a=6cm không khí Hãy xác định vector cầu bài toán; cường độ điện trường E điểm M cách hai điểm A và B cách đường thăng AB đoạn l=4cm *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm tìm lời giải bài toán * Giáo viên gợi ý: E1M M EM l E 2M A B + Xác định các vector cường độ điện trường * Các vector cường độ điện trường q1 và q2 E1M , E M q1, q2 gây M: Điểm đặt, gây M có: + Điểm đặt: Tại M; phương, chiều và độ lớn; + Phương, chiều: Như hình vẽ; - 20 Lop11.com (21)