HĐ3: Tìm hiểu bài toán chuyển động của hạt mang điện trong điện trường HS:Đọc đề bài toán,kết hợp với GV: Vẽ hình và tóm Bài 3:Có hai tấm kim loại 1 và 2, rộng quan sát hình vẽ để tìm hi[r]
(1)GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå Ngày soạn: 28/08/2008 Tiết 7: BÀI TẬP VỀ LỰC CULÔNG VÀ ĐIỆN TRƯỜNG I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1) Kiến thức:Vận dụng được: - Công thức xác định lực Cu Lông , công thức xác định điện trường, điện tích điểm - Nguyên lí chồng chất điện trường - Công thức liên hệ công lực điện trường và hiệu điện và hiệu điện và công thức liên hệ giữ cường độ điện trường và hiệu điện 2) Kỹ năng: Rèn luyện kỹ phân tích tổng hợp giải bài toán đện 3) Thái độ: Giải thích các tượng điện cân điện, lệch quỹ đạo chuyển động-> yêu thích môn vật lí II CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ 1) Chuẩn bị thầy.Giáo án , SKG , SBT 2) Chuẩn bị trò Ôn lại kiến thức lực Cu –Lông và điện trường III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1) Ổn định tổ chức: kiểm tra sĩ số 2) Kiểm ta bài cũ ( ph) - Phát biểu và viết biểu thức định luật Cu - lông - Viết công thức liên hệ công lực điện trường và hiệu điện và công thức liên hệ giữ cường độ điện trường và hiệu điện thế.Nêu rõ tên, Đơn vị đại lượng công thức 3) Đặt vấn đề vào bài HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC TL Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Nội dung (ph) viên HĐ1: Tìm hiểu bài tập lực cu lông HS: Đọc đề thảo luận và tìm hiểu GV: Đọc đề và tóm Bài 1:Cho hai điện tích dương q1 = 2nC và đề bài toán tắt bài toán q2 = 0,018 C đặt cố định không khí và cách 10cm.Đặt thêm điện tích GV:Vẽ hai điện tích q0 thứ ba điểm trên đường thẳng lên bảng nối hai điện tích q1 và q2 cho q0 nằm -Xác định vị trí đặt q0 dựa vào cân bằng.Hãy tìm: giả thiết bài toán a)Vị trí đặt q0 13 -Biểu diễn các lực tác dụng lên b) Dấu và độ lớn q0 q0 hai trường hợp q0>0 và Bài Giải: q0 < a)Để q0 cân băng thì q0 nằn khoảng -Vận dụng biểu thức định luật cu GV: Gợi ý cách q1, q2 lông và điều kiện cân lực để -q0 nằm cân trên tìm x F1 _q0 F2 q1 q2 đường thẳng nối hai + Nếu q0 <0 x điện tích q2 q0 q1 q0 F1= k , F2= k a x (a x) Hình + Nếu q0>0 F1= k q q q1.q0 , F2= k 2 (a x) x Vì q0 cân nên q q2 F1 =F2 12 x (a x) q1(a- x)2 =q2 x2 2.10-9(10–x)2=0,018.10-6x2 q1 -Áp dụng biểu thức định luật Cu- lông GV:Yêu cầu học sinh giải phương trình (1) Giaùo aùn VL 11 NC Lop11.com x q2 a Hình + Nếu q0 <0.(hình 1) (2) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå để tìm nghiệm q2 q0 q1 q0 F1= k , F2= k phương trình (a x) x HS:Giả pt và loại nghiệm âm + Nếu q0>0( Hình 2) F1= k 12 q q q1.q0 , F2= k 2 (a x) x Vì q0 cân nên H: Kết tìm q q2 câu a có phụ thuộc F1 =F2 12 x (a x) HS: Không phụ thuộc vào dấu vào dấu và độ lớn q1(a- x)2 =q2 x2 q0 không? và độ lớn q0 H: Nhận xét tính cất 2.10-9(10–x)2=0,018.10-6x2 (1) cân hai x =2,5.10-2m = 2,5cm HS: Không trường hợp Vậy q0 nằm q1 ,q2 và cách q1 khoảng x= 2,5 cm b)Từ câu a ta thấy dấu và đọ lớn q0 tùy ý thì thỏa mãn điều kiện bài toán HĐ2: Tìm hiểu bài toán áp dụng nguyên lí chồng chất điệntrường Bài 2:Có hai điện tích điểm q1=0,5nC và q2 =-0,5nC đặt cách đoạn a = 6cm không khí.Hãy xác định cường độ HS:Đọc đề , thảo luận và tìm điện trường E điểm M cách hai hiểu đề bài toán GV: Đọc đề và tóm điện tích q1 ,q2 và cách đường thẳng nối q1 tắc đề bài toán lên ,q2 đoạn l= 4cm HS:Tại M có các vec tơ cường bảng Bài giải độ điện trường E1 , E2 q1 và H: Tại M có điện - Tại M có các vec tơ cường độ điện trường q2 gây trường các điện E1 , E2 q1 và q2 gây tích nào gây ra? + E1 , E2 có phương chiều hình vẽ q GV:Nhận xét độ lớn +Độ lớn.E1= E2=9.109 HS: Vì q2 = q1 và M cách r2 E1 , E2 q1 q1 ,q2 nên E1= E2 = 9.109 HS:Lên bảng vẽ các véc tơ E1 , E2 E1 GV:Hãy vẽ các véc tơ cường độ đện trường M H: cường độ điện HS; Áp dụng nguyên li chồng trường tổng hợp M xác định theo chất điện trường E = E1 + E2 nguyên lí nào? a 2 2 M + q1 (1) E E2 a q2 - Ta có E = E1 + E2 (2) Từ (1)và(2) E có : GV:Biểu điễn E lên + Phương // a, chiều hình vẽ + độ lớn: E = 2E1cos hình vẽ từ dó xác Giaùo aùn VL 11 NC Lop11.com (3) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå định phương chiều a Với cos = và độ lớn E a 2 l GV: Gợi ý: 2 HS:Biểu điễn E lên hình vẽ , sử + Tam giác M q1 q2 q1a dụng phương pháp hình học để Là tam giác cân Do đó E =8.9.109 +Tư giác M E E1E2 tìm phương và độ lớn E 2 4 a Là hình bình hành * Chú ý: 0,5.109 6.102 - Góc ngoài tam giác =8.9.109 tỏng hai góc 4.16.104 36.104 khong kề nó - Đường chéo hbh là =2160V/m đường phân giác HĐ3: Tìm hiểu bài toán chuyển động hạt mang điện điện trường HS:Đọc đề bài toán,kết hợp với GV: Vẽ hình và tóm Bài 3:Có hai kim loại (1) và (2), rộng quan sát hình vẽ để tìm hiểu đề tắt đề bài toán lên nằm ngang song song với và cách bài toán bảng d = 10cm.Tấm (1) mang điện (+)tấm(2) mang điện(-),điện tích trên hai HS: Thảo luận và tìm lời giải cho (2) có độ lớn Bên hai + +2cm + + + kim loại có hạt bụi có khối lương bài toán 14cm M m = 2.10-9g mang điện tích q = -0,06pC bị 10cm vướng vào điểm O.O cách kim loại (2) 10cm 13 1,6cm và cách mép trái hai kim loại10 1,6cm - - cm Lúc t = ta truyền cho hạt bụi vận tốc v =25 cm/s theo phương ngang.Sau đó - Xác định chiều đường sức, từ (1) đó xác định chiều véc tơ điện ít lâu hạt bụi đếnM,M cách kim loại(1) 2cm và cách mép trái hai kim trường E loại 14cm a) Hỏi hiệu điện hai kim loại bao nhiêu? H:Hãy xác định các b)Tính công lực điện di chuyển -Xác định các lực tác dụng vào lực tác dụng vào hạt nói trên hạt bụi hạt bụi bụi từ đó cho biết quỹ Coi quỹ đạo hạt bụi nằm + trọng lực p có phương thẳng đạo hạt bụi là mặt phẳng hình vẽ.Đện trường bên hai kim loại là điện trường đứng, chiều hướng xuông Độ đường gì? Bài giải lớn p = mg * Chú ý v ( ban đầu) + Lực điện trường Fd = q E phương ngang + + + + + hướng dọc theo đường sức y M phía (+) (vì q<0) Độ lớn Fđ = q E= q U d -Hợp lực tác dụng F = P + Fd có phương thẳng đứng Vì F có phương thẳng đứng và x GV:vẽ hệ trục vọa độ và quỹ dạo hạt - - bụi lên hình vê, a)Hợp lực tác dụng vào hạt bụi F =Fđ- P = q U mg d Gia tốc hạt bụi theo phương oy v phương ngang đó hại bụi có quỹ đạo là parabol a= F U g (1) = q m dm -Hãy xác định gia tốc - Quỹ đạo hạt bụi là hạt bụi theo phương oy Giaùo aùn VL 11 NC Lop11.com (4) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå F U g (1) = q m dm HS: a = ax HS: Ta có: y = 2v a 2 yv (2) x2 -Tìm gia tốc hạt ax bụi theo x, y và v parabol :y = 2v GV: Yêu cầu học yv sinh tìm U dựa vào a (2) x phương trình (1) và Từ (2) và (1) ta có (2) 2 yv U g= x dm md yx U= g q x q HS: Từ (2) và (1) ta có gVới q = -0,06pC =-0,06.10-6C v = 25 cm/s =25.10-2m/s m = 2.10-9g =2.10-12 kg d = 10cm = 0,1m.g= 9,8m/s2 y = 6,4.10-2m,x = 4.10-2m Thay số vào ta U = 50V b)Vì điện trường bên hai kim loại là nên ta có 2 yv U g= x dm md yx U= g q x q U = 50V U OM HS: AOM = q.UOM U GV: AOM =? 2 d 3, 6.10 d GV: Hướng dẫn học U = -32V OM sinh tìm UOM từ đó Vậy công lực điện trường hạt bụi tìm AOM dịnh chuyển từ O ->M là: AOM = q.UOM=-0,06.10-6.(-32)= = 1,92.10-12J 4.Củng cố:Nhắc lại các phương pháp giả bài toán điện Dặn dò Về xem lại các bài tạp đã giả và xem trước bài IV RÚT KINH NGHIỆM : Giaùo aùn VL 11 NC Lop11.com (5)