Đang tải... (xem toàn văn)
Củng cố : Cho học sinh tóm tắt những kiết thức đã học trong bài: khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác giữa các điện tích, phương chiều của lực Cu-lông tương tác giữa các điện tíc[r]
(1)Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 ĐIỆN HỌC – ĐIỆN TỪ HỌC CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG Phaàn moät: Tieát : 01 Ngày soạn: 20 – 08 Baøi 01: ÑIEÄN TÍCH - ÑÒNH LUAÄT CU LOÂNG I Mục tiêu: Kiến thức: Nêu các cách làm nhiễm điện vật Phát biểu định luật Cu-lông và đặc điểm lực điện hai điện tích điểm Kỹ năng: - Viết công thức định luật cu-long - Vận dụng định luật Cu-lông để xác định lực điện tác dụng hai điện tích điểm - Biểu diễn lực tương tác các điện tích các vectơ - Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên điện tích phép cộng các vectơ lực II Chuẩn bị: Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm nhiễm điện cọ xác, tiếp xúc và hưởng ứng - SGK, SBT và các tài liệu tham khảo - Nội dung ghi bảng: Hoạt động 1: Tìm hiểu nhiễm điện vật Hoạt động GV Hoạt Động HS Nội dung ghi bảng .Hs trả lời câu hỏi kiểm 1.Hai loại điện tích Sự .Gv đặt câu hỏi cho Hs tra kiến thức cũ Gv: nhiễm điện các vật Có loại điện tích? a.Hai loại điện tích: Tương tác các điện tích diễn Có hai loại điện tích: b.Sự nhiễm điện các nào? .Nhận xét câu trả lời .Gv làm thí nghiệm tượng nhiễm điện cọ xát Hiện tượng gì xảy neáu: Điện tích dương và điện tích âm Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút .Hs quan sát Gv làm thí nghiệm và rút nhận xét: - Sau cọ xát thuỷ tinh có thể hút các mẫu giấy vụn - Thanh thuỷ tinh nhiễm điện - Cho kim loại không nhiễm điện chạm vào cầu đã nhiễm điện? - Đưa kim loại không nhiễm điện lại gần cầu đã nhiễm điện không chạm vào? .Gv nhận xét và nói rõ bài sau .Hs nghe giảng và dự Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com + vật +Nhiễm điện cọ xát +Nhiễm điện tiếp xúc +Nhiễm điện hưởng ứng F k q1 q r : số điện môi, phụ thuộc vào chất điện môi (2) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 chúng ta giải thích nguyên nhân gây đoán kết các các tượng trên tượng trên Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Cu-lông Hoạt động GV Hoạt Động HS Gv trình bày cấu tạo Hs lắng nghe và công dụng cân xoắn + Cấu tạo: (hình 1.5/7 sgk) + Công dụng: Dùng để khảo sát lực tương tác hai cầu tích Hs lắng nghe và ghi chép điện Gv đưa khái niệm Hs trả lời câu hỏi: điện tích điểm: là vật nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách chúng Gv trình bày nội dung và biểu thức định luật Cu-lông Lực Cu-lông (lực tĩnh điện) là vectơ Đặc điểm vectơ lực là gi? Biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn: Fhd G m1m2 r2 G: số hấp dẫn Phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn? So sánh giống và khác định luật Cu-lông và định luật vạn vật hấp dẫn? Đặc điểm vectơ lực : gồm - Điểm đặt - Phương , chiều - Độ lớn Hs vẽ lực tương tác hai điện tích cùng dấu và trái dấu Hs phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn - Giống: + Lực HD tỉ lệ thuận tích khối lượng hai vật và tỉ lệ nghịch bình phương khoảng cách hai vật + Lực Cu-lông tỉ lệ thuận tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch bình phương khoảng cách hai điện tích - Khác: + Lực HD là lực hút + Lực Cu-lông có thể là lực hút hay lực đẩy Nội dung ghi bảng 1.Định luật Cu-lông: a.Nội dung: (Sgk) F k b.Biểu thức: q1.q2 Trong r2 đó: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ + r : khoảng cách hai điện tích điểm + q1, q2 : độ lớn hai điện tích điểm c.Biểu diễn: F21 F12 r q1>0 F21 q2>0 F21 q1>0 F12 r q2<0 Hoạt động 3: Tìm hiểu lực tĩnh điện điện môi Hoạt động GV Hoạt Động HS Định luật Cu-lông đề Hs trả lời câu hỏi: Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com Nội dung ghi bảng Lực tương tác các điện (3) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 cập đến lực tĩnh điện chân + Lực tĩnh điện môi tích điện môi (chất không Vậy môi trường trường đồng tính giảm ε lần cách điện) đồng tính lực tĩnh điện có thay so với môi trường chân đổi không? Nếu có thì thay đổi không nào? q1 q Từ thực nghiệm lực tĩnh điện q1 q F k ε :hằng số điện F k môi trường đồng tính r r xác định công thức: môi : số điện môi, + Hằng số điện môi phụ thuộc phụ thuộc vào Hằng số điện môi phụ thuộc vào tính chất điện môi chất điện môi vào yếu tố nào? Không Không phụ thuộc vào độ lớn các phụ thuộc vào yếu tố nào? điện tích và khoảng cách điện tích Hoạt động4: Củng cố Vận dụng, Giao nhiệm vụ nhà Củng cố : Cho học sinh tóm tắt kiết thức đã học bài: khái niệm điện tích điểm, đặc điểm tương tác các điện tích, phương chiều lực Cu-lông tương tác các điện tích ñieåm, noäi dung ñònh luaät Cu-loâng, yù nghóa cuûa haèng soá ñieän moâi Vận dụng: Cho HS thảo luận, trả lời câu hỏi: C©u 1) Trong cách sau cách nào có thể làm nhiễm điện cho vật? A Cọ vỏ bút lên tóc; B Đặt nhanh nhựa gần vật đã nhiễm điện; C Đặt vật gần nguồn điện; D Cho vật tiếp xúc với viên pin C©u 2) Trong các tượng sau, tượng nào không liên quan đến nhiễm điện? A Về mùa đông lược dính nhiều tóc chải đầu; B Chim thường xù lông mùa rét; C Ôtô chở nhiên liệu thường thả sợi dây xích sắt kéo lê trên mặt đường; D Sét các đám mây C©u 3) Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10-4/3 C đặt cách m parafin có điện môi thì chúng A hút lực 0,5 N B hút lực N C đẩy lực 5N D đẩy lực 0,5 N 3.Giao nhiệm vụ nhà: Ghi bài tập nhà: bài tập đến (trang SGK) làm bài tập SBT Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (4) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 Tieát : 02 Ngày soạn: 23 – 08 - 08 BAØI TAÄP I.Muïc tieâu: 1.Về kiến thức: - Năm phương pháp giải bài tập Định luật Culông (nắm điểm đặt, phương chiều, độ lớn lực culông), Năm nguyên lý chồng chất lực Nắm phương pháp giải bài tập phần lực culông 2.Veà kyõ naêng: - Học sinh vận dụng phương pháp giải các bài tập sách giáo khoa sách bài tập Vận dụng giải các bài tập cùng dạng II.Chuaån bò: Giaùo vieân: Hệ thống bài tập phù hợp với trình độ học sinh lớp Học sinh: Ôn lại định luật Cu lông và tổng hợp các lực có giá đồng quy III Tieán trình daïy hoïc: 1)OÅn ñònh: Kieåm dieän 2)Kieåm tra: Caâu 1: Biểu diễn lực tương tác hai điện tích cùng dấu.Traùi daáu? Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Cu-lông? Câu 2: Nêu quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy? 3)Hoạt động dạy – học: .Hoạt động 1: Chữa bài tập tương tác các điện tích điểm Hoạt động HS Hoạt động GV Ghi đề bài tập, suy nghĩ thảo luận phương pháp Hai điện tích điểm q1 = 4.10-7 C, q2 = giaûi baøi taäp daïng naøy vaø giaûi baøi taäp -4.10-7C ñaët coá ñònh taïi hai ñieåm A vaø B khoâng khí, AB = cm Haõy xaùc ñònh lực điện tác dụng tác dụng lên điện tích q3 = 4.107C ñaët taïi C neáu: a) CA = cm; CB = cm Trước hết xác định các lực thành phần tác b) CA = cm; CB = cm dụng lên q3 là F1 , F2 ,… tìm hợp lực các lực c) CA = CB = AB đó: F F1 F2 .Cho HS neâu phöông phaùp giaûi, sau Ta có CA + CB = AB nên C nằm trên AB và C đó gọi HS giải các ý bài taäp nằm A và B Lực q1 tác dụng lên q3 là F1 có giá là AB, Trước hết em hãy nhận xét vị trí chiều từ C đến B và có độ lớn: C so với A và B? xác định các lực Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (5) Trường THPT Diễn Châu F1 k q1.q3 CA 9.109 7 4.10 4.10 7 2.10 2 Giáo án Vật lý nâng cao 11 q1 vaø q2 taùc duïng leân q3? 3,6 N Lực q2 tác dụng lên q3 là F2 có giá là AB, chiều từ C đến B và có độ lớn: F2 k q2 q3 CB 9.109 4.10 7.4.10 7 1.10 2 Từ đó em hãy xác định hợp lực tác duïng leân q3? 14,4 N Hợp lực tác đụng lên q3 là: F F1 F2 Nên F Tương tự trên, trước hết em hãy nhận có giá là đường thẳng AB, chiều từ C đến B và có xét vị trí C so với A và B? xác định các lực q1 và q2 tác dụng lên q3? độ lớn: F = F1 + F2 = 3,6 + 14,4 = 18 N Từ đó em hãy xác định hợp lực tác dụng Ta coù CA + AB = CB neân C naèm treân AB vaø C leân q3? nằm ngoài AB và C gần A Hợp lực tác đụng lên q3 là: F F1 F2 Nên F Tương tự trên, trước hết em hãy nhận có giá là đường thẳng AB, chiều hướng xa A và xét vị trí C so với A và B? xác định các lực q1 và q2 tác dụng lên q3? có độ lớn: F = F1 - F2 = 3,6 – 0,576 = 3,024 N Từ đó em hãy xác định hợp lực tác dụng leân q3? Ta có CA = CB = AB nên ABC là ∆ Hợp lực tác đụng lên q3 là: F F1 F2 Nên F có giá song song với đường thẳng AB, chiều hướng từ A đến B và có độ lớn: F = F1 = F2 = 1,6 N Hoạt động 2: Chữa bài tập cân hệ các điện tích điểm Hoạt động HS Hoạt động GV Ghi đề bài tập, suy nghĩ thảo luận phương pháp Cho hai điện tích điểm q1 = 3.10-7 C, giaûi baøi taäp daïng naøy vaø giaûi baøi taäp q2 = 1,2.10-7 C ñaët coá ñònh caùch moät đoạn a = cm chân không Hãy xác định vị trí và giá trị điện tích thứ ba q3 để q3 nằm cân bằng? Điều kiện vật cân là hợp lực tất các lực tác dụng lên nó phải .Cho HS neâu phöông phaùp giaûi, sau Có hai lực điện tác dụng lên q3 là F13 và F23 đó gọi HS giải các ý bài taäp q1 và q2 gây Để q3 nằm cân thì: F13 F23 Suy caû ba ñieän tích phaûi naèm treân .GV có thể gợi ý cho HS: Điều kiện để đường thẳng , và q1 và q2 cùng dấu nên q3 cho vật cân là gì? Từ đó suy phải nằm q1 và q2 và F13 = F23 điều gì? Gọi khoảng cách từ q3 đến q1 là x ta có điều gì? Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (6) Trường THPT Diễn Châu Khi đó ta có: k q1 q3 x k Giáo án Vật lý nâng cao 11 q2 q3 a x q1 a x 2 q2 x Em coù nhaän xeùt gì veà keát quaû tìm được? Thay số vào và giải x = cm .Kết này đúng với dấu và độ lớn q3 Hoạt động : Củng cố Giao nhiệm vụ nhà Củng cố : Cho học sinh nêu lại phương pháp giải hai loại bài tập trên và GV nhấn mạnh thêm moät soá ñieåm caàn löu yù 2.Giao nhiệm vụ nhà: Veà nhaø laøm caùc baøi taäp coøn laïi cuûa saùch baøi taäp vaø giaûi laïi baøi taäp treân với q1 và q2 không côù định? Và q1 và q2 trái dấu? Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (7) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 Tieát : 03 Ngày soạn: 24 – 08 - 08 Baøi 02: THUYEÁT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOAØN ĐIỆN TÍCH I Mục tiêu: Kiến thức: - Trình bày nội dung chính thuyết electron - Trình bày khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện - Phát biểu nội dung định luật bảo toàn điện tích Kỹ năng: - Vận dụng thuyết electron để giải thích các tượng nhiễm điện - Giải thích tính dẫn điện, tính cách điện chất II Chuẩn bị: Giáo viên: - Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm nhiễm điện cọ xát - Nội dung ghi bảng: Hoạt động 1: Tìm hiểu nội dung thuyết electron Vật dẫn điện và vật cách điện Hoạt động GV Yêu cầu HS nhắc lại kiến thức: cấu tạo nguyên tử, điện tích các hạt nguyên tử Thuyết electron dựa trên sở nào? Gv trình bày nội dung thuyết electron Lưu ý Hs là khối lượng electron nhỏ khối lượng proton nhiều nên electron di chuyển dễ Yêu cầu Hs trả lời câu C1 Theo quan điểm thuyết electron thì nào là vật nhiễm điện? Yêu cầu Hs nêu vi dụ vật dẫn điện và vật cách điện Định nghĩa vật dẫn điện và vật cách điện Gv đưa định nghĩa SGK Vậy hai cách định nghĩa Hoạt Động HS Nội dung ghi bảng Hs nhớ lại cấu tạo - Bình thường nguyên tử trung hoà điện nguyên tử - Nguyên tử bị electron trở - Nguyên tử gồm: thành ion dương, nguyên tử + Hạt nhân: proton: mang nhận thêm electron trở thành điện dương ion âm nơtron: không - Electron có thể di chuyển mang điện vật hay từ vật này sang vật + Electron: mang điện âm khác vì độ linh động lớn - Thuyết electron dựa trên - có mặt và di chuyển Giải thích ba tượng nhiễm điện: electron a Nhiễm điện cọ xát: Khi thuỷ tinh cọ xát với lụa thì có số electron di Hs dựa vào lưu ý Gv để chuyển từ thuỷ tinh sang lụa trả lời câu C1 nên thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm b Nhiễm điện tiếp xúc: Khi kim loại trung hoà điện tiếp xúc với cầu Hs nêu tên vài vật dẫn nhiễm điện thì có di chuyển điện và vật cách điện điện tích từ cầu sang kim loại nên kim loại Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (8) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 đó có khác không? nhiễm điện cùng dấu với cầu c Nhiễm điện hưởng ứng: Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần cầu nhiễm điện thì các electron tự kim loại dịch chuyển Đầu kim loại xa cầu nhiễm điện cùng dấu với cầu, đầu kim loại gần cầu nhiễm điện trái dấu với cầu Định luật bảo toàn điện tích Ở hệ vật cô lập điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác, thì tổng đại số các điện tích hệ là số Hoạt động 2: Tìm hiểu ba tượng nhiễm điện Hoạt động GV Gv yêu cầu Hs dựa vào thuyết electron để trả lời các câu hỏi sau: Bình thường thuỷ tinh và mảnh lụa trung hoà điện Tại sau cọ xát chúng lại nhiễm điện? điện tích đó từ đâu đến? Hoạt Động HS Nội dung ghi bảng 2.Vật (chất) dẫn điện và vật Hs nghiên cứu SGK, lắng (chất) cách điện: nghe và trả lời câu hỏi Gv - Vật dẫn điện là vật có các điện tích tự có thể di chuyển bên vật Vật cách điện là vật có ít các điện tích tự có thể di chuyển bên vật Hs lắng nghe và ghi chép Thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với cầu Chú ý: nhiễm điện thì KL nhiễm - Electron tự có vai trò quan trọng quá trình điện Dựa vào nội dung nào nhiễm điên thuyết electron để giải thích - Điện tích có tính bảo toàn tượng trên? Tương tự yêu cầu Hs giải thích tượng nhiếm điện hưởng ứng Yêu cầu Hs so sánh ba tượng nhiễm điện trên Gv nhận xét câu trả lời Hs, tổng kết và rút kết luận Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (9) Trường THPT Diễn Châu Giáo án Vật lý nâng cao 11 Giáo viên : Chu Duy Thắng Lop11.com (10)