Kiến thức: - Trình bày được định nghĩa và viết được biểu thức tính điện thế theo thế năng và các biểu thức tính điện thế tại một điểm trong điện trường đều và trong điện trường bất kì - [r]
(1)Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Phần I : ĐIỆN HỌC - ĐIỆN TỪ HỌC Chương I : Điện tích điện trường Tiết Bài Tuần giảng: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG I MỤC TIÊU Về kiến thức: - Nắm các khái niệm: Điện tích và điện tích điểm, các loại điện tích và các chế ương tác các điện tích - Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Cu-lông tương tác các điện tích, đặc điểm lực điện các điện tích điểm Kĩ năng: - Xác định phương chiều lực tương tác các điện tích điểm - Vận dụng định luật Cu-lông để giải bài tập tương tác tĩnh điện - Giải thích các tượng nhiễm điện thực tế Thái độ: - Chăm chỉ, tích cực nghiên cứu, có yêu thích môn vật lí II TRỌNG TÂM * Có cách nhiễm điện cho vật là: - Nhiễm điện cọ xát - Nhiễm điện tiếp xúc - Nhiễm điện hưởng ứng * Điện tích điểm: Là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét * Định luật Cu – lông: Lực hút hay lực đẩy hai điện tích điểm đặt chân không có phương trùng với đường nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng qq F = k 12 r F: Độ lớn lực cu-lông đo đơn vị niu-tơn (N); r: khoảng cách hai điện tích, đơn vị là (m) q1, q2: điện tích, đơn vị đo là culông (C) k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc đơn vị đo Trong hệ SI, k có giá trị: k = 9.109 N.m C2 * Điện môi: Là môi trường cách điện Khi đặt điện tích điện môi đồng tính chiếm đầy khoảng trống xung quanh điện tích thì lực tương tác chúng yếu lần so với đặt chúng chân không gọi là số điện môi môi trường ( 1) q1q Đối với chân không thì = r2 Hằng số điện môi là đặc trưng quan trọng cho tính chất điện chất cách điện Nó cho biết, đặt các điện tích đó thì lực tác dụng chúng nhỏ bao nhiêu lần so với đặt chúng chân không Đối với không khí thì F= k GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -1- (2) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý III CHUẨN BỊ Giáo viên: - Một số thí nghiệm đơn giản nhiễm điện cọ xát - Một điện nghiệm - Hình vẽ cân xoắn Cu-Lông Học sinh: - Xem lại nội dung kiến thức tương đương chương trình lớp IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, trang phục Giới thiệu chương trình vật lí 11 và chương I Bài mới: + Đặt vấn đề (2phút) Chúng ta đã biết đến và sử dụng hệ thống điện gia đình, công việc ngày, công nghệ đại ngày song việc tìm hiểu sâu sắc cội nguồn, và chất nó thì chắn chưa rõ Nội dung phần Điện tích - Điện trường mở đường cho chúng ta khám phá lĩnh vực này + Giải vấn đề (35 phút) Hoạt động 1: Nghiên cứu nhiễm điện các vật Điện tích Tương tác điện Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức I Sự nhiễm điện các vật Điện tích Tương tác - GV: Làm thí nghiệm: Cọ xát vật điện nhựa vào Sự nhiễm điện các vật + Thanh thước và bị nhiễm điện a/ Thí nghiệm không? Vì sao? b/ Kết luận - HS: ………… c/ Dựa vào tượng hút vật nhẹ để xem vật có bị - GV: Muốn biết vật có bị nhiễm điện nhiễm điện hay không không ta làm sao? Điện tích, điện tích điểm + Những vật nhiễm điện gọi là vật mang điện - GV: Thông báo khái niệm điện tích và tích hay là điện tích điện tích điểm + Điện tích là thuộc tính vật và điện tích là số - HS: ………… đo độ lớn thuộc tính đó + Điện tích điểm: Là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét Tương tác điện – Hai loại điện tích - GV: Có loại điện tích? Nhiều thí nghiệm cho thấy các vật nhiễm điện có thể - HS: ………… hút đẩy - Đó là tương tác điện - GV: Thông báo + Như có hai loại điện tích + Đa số thuỷ tinh đem trà sát vào Được đặt tên là điện tích dương (+) và điện tích âm (-) len, thì nhiễm điện dương + Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút + Đa số các nhựa trà sát vào lụa thì nhiễm điện âm Hoạt động 1: Tìm hiểu địnhluật Cu – lông Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức II Định luật Cu-Lông – Hằng số điện - GV: Gới thiệu cân xoắn và giải thích cho HS rõ môi quá trình nhà bác học Cu-lông tiến hành thí nghiệm Định luật Cu-Lông và đến định luật Nội dung định luật: Lực hút hay lực đẩy hai điện tích điểm đặt chân không có phương trùng với đường nối hai + Khảo sát q q không đổi, thay đổi r: GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -2- (3) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng q1q q1q q1q q1q q q Biểu thức: F = k 2 1 Lực tương F F F F r tác 16 Trong đó k = 9.10 ( Nm / c ) + Khảo sát r không đổi, thay đổi q1, q2: Đơn vị các đại lượng: Khoảng r r r r F: Độ lớn lực cu-lông (N); Cách q1 q1 2q1 q1 3q1 r: Khoảng cách hai điện tích(m) q2 q2 q2 2q2 q2 q1, q2: Điện tích, đơn vị đo là culông (C) Tương tác các điện tích điểm 2 Tích q1q chất điện môi q1q q1q q1q q1q Điện môi: Lực tg tác F 2F 2F 3F - GV: Thông qua bảng kết TN hãy nhận xét Kết TN: Trong môi trường điện môi mối quan hệ lực tương tác với độ lớn điện tích đồng tính lực tương tác các điện tích điểm giảm lần và với khảng cách chúng? Với chân không 1, môi trường thông - HS: ……… thường điện môi 1 Đó số điện - GV kết luận: F : q1q môi nó đặc trưng cho tính chất điện F : 1/ r môi trường cách điện đó - GV: Điện môi là gì? Ý nghĩa: Hằng số điện môi cho ta biết lực - HS : …………… tương tác các điện tích điện môi - GV: Ý nghĩa số điện môi? nhỏ bao nhiêu lần so với đặt - HS : …………… - GV: Xem bảng số điện môi trang cho nhận chúng chân không xét giá trị nó so với 1? - GV : Hãy nghiên cứu và trả lời câu hỏi C3? - HS : …………… Khoảng Cách Tích q1 q2 r 2r 3r 4r Củng cố - Cho HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, trang 9, 10 SGK, qua đó GV nhấn mạnh kiến thức trọng tâm bài - Ra bài tập vận dụng định luật Cu-lông đặt các điện tích chân không và điện môi có số điện môi Dặn dò: - Về nhà làm các bài tập 5, 6, 7, SGK và bài tập SBT V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: …………………………………………………………………………………………… Phương pháp: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -3- (4) Trường THPT Nguyễn Trãi Tiết Bài Giáo án Vật Lý Tuần giảng: Tại lớp: 11B2 THUYẾT ÊLECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I MỤC TIÊU Qua bài học này giúp các em nắm số nội dung kiến thức sau: Về kiến thức: - Trình bày nội dung thuyết điện tử Từ đó trình bày ý nghĩa các khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện - Phát biểu nội dung định luật bảo toàn điện tích Về kỹ năng: - Giải thích tính dẫn điện, cách điện chất, ba tượng nhiễm điện vật - Vận dụng giải các bài tập đơn giản tượng nhiễm điện Thái độ - Yêu thích môn vật lí, tích cực xây dựng bài… II TRỌNG TÂM * Nội dung thuyết êlectron: - Êlectron có thể dời khỏi nguyên tử để từ nơi này đến nơi khác Nguyên tử bị êlectron trở thành hạt mang điện dương gọi là ion dương - Một nguyên tử trạng thái trung hòa có thể nhận thêm êlectron để trở thành hạt mang điện âm gọi là ion âm - Một vật nhiễm điện âm số êlectron mà nó chứa lớn số điện tích nguyên tố dương (prôtôn) Nếu số êlectron ít số prôtôn thì vật nhiễm điện dương Theo thuyết êlectron, vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa điện tích tự (là điện tích có thể dịch chuyển từ điểm này đến điểm khác bên vật dẫn, đó là kim loại, dung dịch axit, bazơ, muối Còn vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa điện tích tự (như không khí khô, thủy tinh, sứ, cao su…) * Hệ cô lập điện: Là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ * Định luật bảo toàn điện tích: Trong hệ cô lập điện, tổng đại số các điện tích là không đổi * Giải thích tượng nhiễm điện: - Sự nhiễm điện cọ xát: các vật cọ xát, êlectron dịch chuyển từ vật này sang vật khác dẫn tới vật thừa êlectron và nhiễm điện âm Còn vật thiếu êlectron và nhiễm điện dương - Sự nhiễm điện tiếp xúc: Khi vật không mang điện tiếp xúc với vật mang điện thì êlectron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật không mang điện trước bị nhiễm điện theo - Sự nhiễm điện hưởng ứng: Khi vật dẫn đặt gần vật đã nhiễm điện, các điện tích vật nhiễm điện hút đẩy êlectron tự vật dẫn làm cho đầu vật dẫn thừa êlectron, đầu thiếu êlectron Do vậy, hai đầu vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -4- (5) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý III CHUẨN BỊ Giáo viên: - Một số thí nghiệm đơn giản nhiễm điện cọ xát(thanh thuỷ tinh, hay thước nhựa, mảnh lụa, mảnh vải dạ, số mẩu giấy vụn), Các cầu kim loại, máy phat tĩnh điện – Tích điện cho cầu - Một điện nghiệm Học sinh: - Xem lại nội dung kiến thức tương đương chương trình lớp 7- nhiễm điện cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, trang phục Kiểm tra bài cũ Câu 1: Hãy phát biểu và viết biểu thức định luật Cu-lông? Nêu rõ đơn vị các đại lượng có biểu thức? Câu 2: Khi đặt các điện tích điểm điện môi có số điện môi thì lực tương tác các điện tích lớn hay yếu so với đặt chân không? Bài mới: Hoạt động 1( Phút): Tìm hiểu thuyết êlectron Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức - GV: Hãy cho biết cấu tạo I Thuyết êlectron nguyên tử? Cấu tạo nguyên tử phương diện điện Điện - HS: ……… tích nguyên tố - GV: Bình thường điện tích a Cấu tạo nguyên tử: nguyên tử nào? b Điện tích nguyên tố: Là hạt mang điện có độ lớn điện tích nhỏ nhât: (e), prôtôn - HS: ……… - GV: Nguyên tử nhận thêm 1e thì Thuyết êlectron nó nhiễm điện gì? Nguyên tử + Bình thường tổng đại số tất các điện tích âm và điưện tích dương nguyên tử hay các 1e thì nó nhiễm điện gì? ntử trung hoà điện - HS: ……… - GV: Yêu cầu HS nêu nội dung + Một ngtử số e thì chúng biến thành ion thuyết eelectron? dương Và ngược lại nguyên tử nhận thêm e thì biến - HS: ……… thành ion âm - GV: Bổ sung + Khối lượng e nhỏ me = 9,1.10-31 kg nên e linh động có thể di chuyển từ vật này sang vật - Hãy trả lời câu C1? khác, từ ngtử này sang ngtử khác - HS: ……… + Vật nhiễm điện âm là vật có dư thừa e, vật nhiễm - Bổ sung điện dương vật đó thiếu e Hoạt động 2( Phút): Vận dụng thuyết eelectron giải thích tượng nhiễm điện Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức - GV: Vật cách điện, vật dẫn điện là gì? II Vận dụng Hãy lấy ví dụ? Vật cách điện, vật dẫn điện - HS: ……… - Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích Hai loại này có danh giới rõ rệt hay tự VD: Kim loại, bazơ, a xít không? Tại sao? - Vật cách điện là vật không chứa các điện tích tự VD: Thủy tinh, sứ, cao su… - HS: ……… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -5- (6) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý - GV: Có cách nòa có thể làm cho Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện vật nhiễm điện? là tương đối - HS: + Do cọ xát Giải thích nhiễm điện + Do tiếp xúc a Sự nhiễm điện tiếp xúc + Do hưởng ứng Nếu cho vật tiếp xúc với vật - GV: Hãy dựa vào thuyết eelectron giải nhiễm điện thì nó nhiễm điện cùng dấu với vật đó thích nhiễm điên trên? - HS: ……… b Sự nhiễm diện hưởng ứng Tích hợp GDMT: Đưa cầu A nhiễm điện dương lại + Sơn Tĩnh điện: Công nghệ cao thì gần đầu M kim loại MN tránh ô nhiễm môi trường trung hòa điện thì đầu M nhiễm điện âm + Công nghệ lọc khí thải, bụi nhờ tĩnh còn đầu N nhiễm điện dương điện Làm không khí Hoạt động 3( Phút): Tìm hiểu định luật bảo toàn điện tích Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức - Giải thích cho HS hệ cô lập điện III Định luật bảo toàn điện tích - Thông báo nội dung định luật bảo toàn Trong hệ cô lập điện, tổng đại số các điện tích điện tích là không đổi - Thông báo cho HS các thí nghiệm thức tế kiểm chứng tượng này các điều kiện khác Củng cố - Đặt câu hỏi cho HS ôn tập các nội dung trọng tâm bài - Lấy ví dụ áp dụng định luật bảo toàn điện tích bài toán tiếp xúc BT1 Hai cầu kim loại nhỏ mang các điện tích q1 và q2 đặt không khí cách cm, đẩy lực 2,7.10-4 N Cho hai cầu tiếp xúc lại đưa vị trí cũ, chúng đẩy lực 3,6.10-4 N Tính q1, q2 ? Đ s: 6.10-9 C , 10-9 C, -6 10-9 C, -2 10-9 C BT2 Hai cầu nhỏ, giống nhau, kim loại Quả cầu A mang điện tích q1 4,50µC , cầu B mang điện tích q – 2, 40 µC Cho chúng tiếp xúc đưa chúng cách 1,56 cm Tính lực tương tác điện chúng Đ s: 40,8 N - Hướng đẫn HS làm bài tập trên Dặn dò - Về nhà trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, trang 14 SGK và làm các bài tập 5, 6, trang 14 SGK - Chuẩn bị trước bài nhà V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: ……………………………………………………………………………………………… Phương pháp: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: ……………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -6- (7) Trường THPT Nguyễn Trãi Tiết 3,4 Bài Giáo án Vật Lý Tuần giảng: Tại lớp: 11B2 ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN I MỤC TIÊU Qua bài học này giúp các em nắm số nội dung kiến thức sau: Về kiến thức - Nắm điện trường tồn đâu và có tính chất gì - Phát biểu định nghĩa cường độ điện trường, viết biểu thức định nghĩa và nêu ý nghĩa các đại lượng có biểu thức - Nắm đặc điểm vectơ cường độ điện trường và vẽ vectơ cường độ điện trường điện tích điểm - Nắm khái niệm đường sức điện và các đặc điểm đường sức điện - Trình bày khái niệm điện trường Về kỹ - Xác định phương chiều và độ lớn vectơ cường độ điện trường điểm điện tích điểm gây - Vận dụng quy tắc hình bình hành xác định hướng vectơ cường độ điện trường tổng hợp - Giải các Bài tập điện trường Về thái độ - Tích cực, chăm ngoan và yêu thích môn học II TRỌNG TÂM * Điện trường: Là dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt nó * Cường độ điện trường điểm: Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm đó Nó xác định thương số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt điểm đó và độ lớn q E= F q đó E là cường độ điện trường điểm ta xét F Cường độ điện trường là đại lượng vectơ E : E q * Véc tơ E có: - Điểm đặt(gốc): Tại điểm xét - Phương chiều: Trùng với phương chiều lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương đặt điểm xét - Chiều dài (mô đun) biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ xích nào đó Đơn vị đo cường độ điện trường là V/m * Cường độ điện trường điện tích điểm Q chân không: E = k Q r2 * Nguyên lí chồng chất điện trường: Khi điện tích chịu tác dụng đồng thời điện GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -7- (8) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý trường E1 , E thì nó chịu tác dụng điện trường tổng hợp E E E1 E * Đường sức điện: Là đường mà tiếp tuyến điểm nó là giá vectơ cường độ điện trường điểm đó Nói cách khác, đường sức điện là đường mà các lực điện tác dụng dọc theo đó Đường sức số điện trường đơn giản: - Điện trường điện tích điểm - Điện trường hệ gồm hai điện tích điểm Đặc điểm: - Qua điểm điện trường có đường sức điện và mà thôi - Đường sức điện là có hướng Hướng đường sức điện điểm là hướng véc tơ cường độ điện trường điểm đó - Đường sức điện là đường không khép kín (đi từ điện tích dương, và kết thúc điện tích âm) - Số đường sức qua diện tích định đặt vuông góc với đường sức điểm mà ta xét thì tỉ lệ với cường độ điện trường điểm đó (quy ước) * Điện trường đều: Là điện trường mà vectơ cường độ điện trường điểm có cùng phương, chiều và độ lớn; đường sức điện là đường thẳng song song cách III CHUẨN BỊ Giáo viên: - Một số thí nghiệm đơn giản giải thích mạnh yếu lực tác dụng cầu mang điện lên điện tích thử - Hình vẽ các đường sức điện Học sinh: - Xem lại nội dung kiến thức tương đương chương trình lớp Điện phổ, từ phổ - Ôn tập kiến thức bài 1, bài IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, trang phục Kiểm tra bài cũ Câu 1: Hãy phát biểu nội dung thuyết êlectron? Vận dụng thuyết electron giải thích tượng nhiễm điện tiếp xúc và nhiễm điện hưởng ứng? Câu 2: Phát biểu định luật bảo toàn điện tích? Bài mới: Tiết Hoạt động 1( phút): Tìm hiểu điện trường ĐVĐ: Theo thuyết tương tác gần, vật tương tác với phải thông qua môi trường trung gian Hai điện tích cách xa chân không lại tác dụng với Vậy môi trường nào đã truyền tương tác? Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức I Điện trường - Chúng ta đã biết đến trường vật chất Môi trường truyền tương tác điện: nào lớp 10? Môi trường tuyền tương tác các điện tích GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -8- (9) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý - HS: Trọng trường - GV: Giới thiệu TN hình 3.1 và kết luận môi trường truyền tương tác đây là điện trường - Yêu cầu HS phát biểu khái niện điện trường gọi là điện trường Điện trường - Khái niệm điện trường: Điện trường là dạng vật chất(môi trường) bao quanh các điện tích và gắn liền với điện tích - Tính chất điện trường: Tác dụng lực điện lên các điện tích đặt nó - Điện trường quanh điện tích đứng yên gọi là - GV: Biểu diễn lực điện tác dụng lên điện trường tĩnh điện tích thử dương q đặt điện trường điện tích Q(Q > 0; Q < 0) Hoạt động 2( phút): Nghiên cứu cường độ điện trường Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức - Khả tác dụng lực điện điện II Cường độ điện trường trường các điểm có giống hay Cường độ điện trường: không? Định nghĩa: SGK - Đại lượng nào đặc trưng cho điện F Biểu thức: E trường phương diện đó? q - HS: …………… F (1) - Vậy Cường độ điện trường là gì? Được Vectơ cường độ điện trường: E q xác định nào? đặc trưng cho điện trường điểm - HS: …………… phương diện tác dụng lực - Nhận xét gì chiều E và F q + Nếu q > thì E F âm và q dương? - HS: …………… + Nếu q < thì E F F + Độ dài biểu diễn độ lớn (F = qE) - Từ E hãy cho biết đơn vị E? q cường độ điện trường theo tỉ lệ xích - Thông báo đơn vị E là V/m, và giải Đơn vị đo cường độ điện trường thích Đơn vị E là (v/m) - Viết biểu thức tính lực tương tác Điện trường gây điện tích điểm: điện tích Q và q, từ đó phân tích Q.q F = k Ta có: ảnh hưởng đại lượng đến độ r2 mạnh yếu điện trường điểm M Q F Mà E = E = k Q.q q r + Từ F = k hãy cho biết F phụ thuộc r + Q > 0: E có chiều xa các điện tích vào yếu tố nào? + Tỉ số F có phụ thuộc vào q không? q + Thông báo định nghĩa cường độ điện + Q < 0: E có chiều lại gần các điện tích GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com -9- (10) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý trường - GV: Phân tích mối quan hệ E và F để học sinh rút các đặc điểm điểm đặt, phương, chiều và độ lớn vectơ E điện tích điểm gây điểm - Hướng dẫn học sinh hoàn thành C1? Tiết Hoạt động 3( phút): Tìm hiểu nguyên lí chồng chất điện trường Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức 6/ Nguyên lý chồng chất điện trường 6/ Nguyên lý chồng chất điện trường - Ở trên ta đã xét điện trường gây điện tích điểm * Giả sử có nhiều điện tích điểm gây điện trường điểm thì sao? * Điện trường điểm xác định nào? HS: …………… * Trong biểu thức trên phải vận dụng quy tắc nào để xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp? HS: …………… E E1 E2 E3 Đó là nguyên lý chồng chất điện trường Trong đó E1 ; E ; E3 là các véc tơ cường độ điện trường thành phần Hoạt động 4( phút): Nghiên cứu đường sức điện - Điện trường Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức III Đường sức điện - Giới thiệu hình ảnh các đường sức điện Hình ảnh các đường sức điện Các hạt nhỏ cách điện đặt điện trường bị nhiễm điện và nằm dọc theo đường mà tiếp tuyến điểm trùng với phương véc tơ cường độ điện trường HS: Quan sát hình 3.5 Ghi nhận hình ảnh các điểm đó đường sức điện Định nghĩa - Giới thiệu đường sức điện trường Đường sức điện trường là đường mà tiếp HS: Ghi nhận khái niệm - Vẽ hình dạng đường sức số điện tuyến điểm nó là giá véc tơ cường độ điện trường điểm đó Nói cách trường khác đường sức điện trường là đường mà lực HS: Xem các hình vẽ để nhận xét điện tác dụng dọc theo nó Hình dạng đường sức dố điện trường Xem các hình vẽ sgk Các đặc điểm đường sức điện Giới thiệu các hình 3.6 đến 3.9 + Qua điểm điện trường có HS: Vẽ các hình 3.6 đến 3.8 đường sức điện và mà thôi GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 10 - (11) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý - Nêu và giải thích các đặc điểm đường sức điện trường tĩnh HS: Ghi nhận đặc điểm đường sức điện trường tĩnh - Yêu cầu học sinh thực C2 HS: Thực C2 - Giới thiệu điện trường HS: Ghi nhận khái niệm Vẽ hình + Đường sức điện là đường có hướng Hướng đường sức điện điểm là hướng véc tơ cường độ điện trường điểm đó + Đường sức điện điện trường tĩnh là đường không khép kín + Qui ước vẽ số đường sức qua diện tích định đặt vuông góc với với đường sức điện điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường điểm đó Điện trường Điện trường là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường điểm có cùng phương chiều và độ lớn Đường sức điện trường là đường thẳng song song cách Củng cố: Qua bài này chúng ta cần nắm được: - Trình bày khái niệm điện trường - Phát biểu định nghĩa cường độ điện trường và nêu đặc điểm vectơ cường độ điện trường - Biết cách tổng hợp các vectơ cường độ điện trường thành phần điểm - Nêu khái niệm đường sức điện và các đặc điểm đường sức điện Dặn dò: - Về nhà đọc mục “Em có biết?” - Học bài và làm bài tập đầy đủ V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: ……………………………………………………………………………………………… Phương pháp: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: ……………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 11 - (12) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Tiết Tuần giảng: BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Véc tơ cường độ điện trường gây bở điện tích điểm và nhiều điện tích điểm - Các tính chất đường sức điện Kỹ năng: - Xác định cường độ điện trường gây các diện tích điểm - Giải thích số tượng liên quan đến điện trường, đường sức điện trường Thái độ: Tích cực, tự giác, có yêu thích môn học II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập - Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ và hệ thống kiến thức Giải các bài tập SGK và SBT : Hoạt động 1: Giải các câu hỏi trắc nghiệm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung Y/c hs giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu trang 20 : B Y/c hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 10 trang 21: D Y/c hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 3.1 : D Y/c hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 3.2 : D Y/c hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 3.3 : D Y/c hs giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 3.4 : C Y/c hs giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 3.6 : D Hoạt động 3: Giải các bài tập tự luận Hoạt động GV & HS Nội dung Bài 12 trang21 - GV: Hướng dẫn học sinh các bước Gọi C là điểm mà đó cường độ điện trường giải Gọi E và E là cường độ điện trường Vẽ hình q1 và q2 gây C, ta có E = E + E = E1 = - E Hai véc tơ này phải cùng phương, tức là điểm Hướng dẫn học sinh tìm vị trí C C phải nằm trên đường thẳng AB Hai véc tơ - HS: Gọi tên các véc tơ cường độ điện này phải ngược chiều, tức là C phải nằm ngoài trường thành phần Xác định véc tơ đoạn AB Hai véc tơ này phải có môđun cường độ điện trường tổng hợp C nhau, tức là điểm C phải gần A B vài |q1| < |q2| Do đó ta có: GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 12 - (13) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý | q2 | |q | - GV: Yêu cầu học sinh tìm biểu thức k =k để xác định AC ( AB AC ) AC - HS: q AB AC + Tìm biểu thức tính AC, thay số để => => AC = 64,6cm q1 AC tính AC + Tìm các điểm khác có cường độ điện Ngoài còn phải kể tất các điểm nằm xa q1 và q2 Tại điểm C và các điểm này thì trường cường độ điện trường không, tức là không - GV: Hướng dẫn học sinh các bước có điện trường Bài 13 trang 21 giải Vẽ hình Gọi Gọi E và E là cường độ điện trường q1 và q2 gây C Ta có : E1 = k | q1 | = 9.105V/m (hướng theo phương AC AC) |q | E2 = k = 9.105V/m (hướng theo phương - HS: BC + Gọi tên các véc tơ cường độ điện CB) trường thành phần Cường độ điện trường tổng hợp C + Tính độ lớn các véc tơ cường độ E = E1 + E điện trường thành phần + Xác định véc tơ cường độ điện E có phương chiều hình vẽ trường tổng hợp C Vì tam giác ABC là tam giác vuông nên hai + Tính độ lớn E véc tơ E và E vuông góc với nên độ Hướng dẫn học sinh lập luận để tính lớn E là: E = E12 E22 = 12,7.105V/m độ lớn E Củng cố - Ôn tập nội dung kiến thức đã học - Nhấn mạnh khó khăn mà hs có thể gặp phải giải bài tập - Ra bài tập nhà Dặn dò - Học bài và làm các bài tập chu đáo V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: ……………………………………………………………………………………………… Phương pháp: ……………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: ……………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 13 - (14) Trường THPT Nguyễn Trãi Tiết Giáo án Vật Lý Bài Tuần giảng: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN I MỤC TIÊU Qua bài học này giúp các em nắm số nội dung kiến thức sau: Về kiến thức: - Trình bày công thức tính công lực điện di chuyển điện tích điện trường - Nêu đặc điểm công lực điện trường - Trình bày mối quan hệ công lực điện và điện tích điện trường - Nêu điện tích thử q điện trường luôn tỉ lệ thuận với q Về kỹ năng: - Vận dụng kiến thức giải các bài tập đơn giản liên quan Về thái độ: - Tích cực, tự giác, có yêu thích môn học II TRỌNG TÂM * Đặc điểm công lực điện trường: - Công lực điện trường di chuyển điện tích điện trường từ điểm M đến điểm N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng đường mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm N đường - Công lực điện trường trường tĩnh điện bất kì không phụ thuộc hình dạng đường phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối đường Điện trường tĩnh là trường * Thế điện tích q điện trường đặc trưng cho khả sinh công điện trường đặt điện tich q điểm mà ta xét điện trường và có giá trị tỉ lệ thuận với q: WM = AM = VMq VM là hệ số tỉ lệ, không phụ thuộc vào q phụ thuộc vị trí điểm M điện trường * Khi điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh độ giảm điện tích q điện trường AMN = WM - WN III CHUẨN BỊ Giáo viên: - Tĩnh điện kế và dụng cụ có liên quan Học sinh: - Xem lại nội dung kiến thức: Công học? Tính chất trường hấp dẫn, biểu thức vật trường hấp dẫn, tính không đơn giá hấp dẫn IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ Bài mới: GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 14 - (15) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Hoạt động 1( phút): Tìm hiểu công lực điện Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức - GV: Vẽ hình 4.1 lên bảng I Công lực điện Đặc điểm lực điện tác dụng lên điện tích đặt điện trường F = qE Lực F là lực không đổi - GV: Yêu cầu HS xác định lực điện tác dụng lên điện tích q? Cho biết E không đổi thì F có thây đổi không? - HS: ………………… - GV: Vẽ hình 4.2 lên bảng Công lực điện điện trường AMN = qEd Với d là hình chiếu đường trên đường sức điện Công lực điện trường di - GV: Hãy tính công lực điện điện chuyển điện tích điện trường tích q di chuyển theo đường thẳng từ M đến từ M đến N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng đường mà N phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và - HS: ………………… điểm cuối N đường - GV: Cho học sinh nhận xét - GV: Tính công điện tích di chuyển theo đường gấp khúc MPN? - HS: ………………… Công lực điện di chuyển - GV: Cho học sinh nhận xét điện tích điện trường bất kì - GV: Đưa kết luận - GV: Giới thiệu đặc điểm công lực diện Công lực điện di chuyển điện tích di chuyển điện trường điện tích điện trường bất kì không phụ thuộc vào hình dạng đường bất kì mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và - Yêu cầu học sinh thực C1 điểm cuối đường - HS: ………………… Lực tĩnh điện là lực thế, trường tĩnh điện - Yêu cầu học sinh thực C2 là trường - HS: ………………… Hoạt động 2( phút): Tìm hiểu điện tích điện trường Hoạt động GV & HS Nội dung kiến thức II Thế điện tích - GV: Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm điện trường trọng trường Khái niệm điện - HS: ………………… tích điện trường - GV: Giới thiệu điện tích đặt Thế điện tích đặt điểm điện trường điện trường đặc trưng cho khả - HS: ………………… sinh công điện trường đặt điện tích GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 15 - (16) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý điểm đó - Giới thiệu điện tích đặt điện trường và phụ thuộc này vào điện tích - HS: ………………… - Cho điện tích q di chuyển điện trường từ điểm M đến N Yêu cầu học sinh tính công Cho học sinh rút kết luận - HS: Tính công điện tích q di chuyển từ M đến N - GV: Yêu cầu học sinh thực C3 - HS: Thực C3 Sự phụ thuộc WM vào điện tích q Thế điện tích điểm q đặt điểm M điện trường : WM = AM = qVM Thế này tỉ lệ thuận với q Công lực điện và độ giảm điện tích điện trường AMN = WM - WN Khi điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường thì công mà lực điện trường tác dụng lên điện tích đó sinh độ giảm điện tích q điện trường Củng cố - Ôn tập nội dung chính bài - Ra bài tập cho học sinh vân dụng sửa nhanh Ví dụ 1: Một điện trường có cường độ E = 2500 V/m Hai điểm A , B cách 10 cm tính dọc theo đường sức Tính công lực điện trường thực điện tích q nó di chuyển từ A B ngược chiều đường sức Giải bài toán khi: a q = - 10-6C b q = 10-6C Đ s: 25 105J, -25 105J Ví dụ 1: Ba điểm A, B, C nằm điện trường cho E // CA Cho AB AC và AB = cm AC = cm E1 a Tính cường độ điện trường E, UAB và UBC Biết UCD = 100V (D là trung điểm AC) d1 b Tính công lực điện trường electron di chuyển từ B C, từ B D Đ s: 2500V/m,UAB= 0v, UBC = - 200v, ABC = 3,2 10-17J ABD= 1,6 10-17J E2 d2 Dặn dò - Học bài và làm các bài tập SGK chu đáo - Chuẩn bị trước cho tiết học V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: ……………………………………………………………………………………………… Phương pháp: ……………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 16 - (17) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Tiết Bài Tuần giảng: ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ I MỤC TIÊU Sau học xong tiết học này HS có thể đạt: Kiến thức: - Trình bày định nghĩa và viết biểu thức tính điện theo và các biểu thức tính điện điểm điện trường và điện trường bất kì - Trình bày định nghĩa và viết biểu thức hiệu điện hai điểm điện trường và đơn vị đo hiệu điện - Nêu mối liên hệ hiệu điện thể và cường độ điện trường, suy đơn vị cường độ điện trường - Trình bày khái niệm và nêu đặc điểm mặt đẳng Kĩ năng: - Vận dụng các kiến thức đã học giải các bài tập đơn giản liên quan Thái độ: - Có yêu thích môn học - Tích cực, tự giác học tập II TRỌNG TÂM - Điện thế: Điện điểm điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường phương diện tạo đặt đó điện tích q Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên q q dịch chuyển từ điểm đó vô cực và độ lớn q: VM = A M q Đơn vị điện là vôn (kí hiệu là V) Điện là đại lượng vô hướng Điện đất và điểm vô cực thường chọn làm mốc (bằng 0) tính điện - Hiệu điện thế: Hiệu điện hai điểm M, N điện trường đặc trưng cho khả sinh công điện trường di chuyển điện tích từ điểm M đến N Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên q dịch chuyển từ M đến N và độ lớn q U MN =VM -VN = A MN q Đơn vị hiệu điện là V - Vôn là hiệu điện hai điểm mà lực điện làm di chuyển điện tích q = C từ điểm đến điểm thì nó sinh công là J Đo hiệu điện tĩnh điện tĩnh điện kế - Mối liên hệ cường độ điện trường và hiệu điện thế: E= GV: Nguyễn Đình Thu U MN U = d d Lop11.com - 17 - (18) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý U là hiệu điện hai điểm M và N dọc theo đường sức điện điện trường đều, cách khoảng d Công thức này đúng cho trường hợp điện trường không khoảng d nhỏ Từ công thức trên suy đơn vị cường độ điện trường có đơn vị là V/m III CHUẨN BỊ Giáo viên: - Đọc SGK vật lý để biết HS có kiến thức gì hiệu điện - Tĩnh điện kế, tụ có điện dung vài chục microfara, acquy để tích điện cho tụ điện Học sinh: - Học bài và làm bài tập chu đáo trước đến lớp - Đọc lại SGK vật lý và vật lý hiệu điện IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra bài cũ: Câu 1: Hãy viết biểu thức tính công lực điện làm dịch chuyển điện tích q điện trường? Hãy cho biết đặc điểm công lực điện? Câu 2: Hãy viết biểu thức thể phụ thuộc WM vào điện tích q? Hãy viết biểu thức thể mối liên hệ công lực điện và điện tích điện trường? Bài mới: Hoạt động 1( phút): Tìm hiểu khái niệm điện Hoạt động GV & HS Nội dung I Điện - GV: Yêu cầu học sinh nhắc lại Khi niệm điện công thức tính điện tích Điện điểm điện trường đặc q điểm M điện trường? trưng cho điện trường phương diện tạo điện tích HS: Nêu công thức - GV: Đưa niệm HS: Ghi nhận niệm - Thông báo: Định nghĩa điện Định nghĩa HS: Ghi nhận định nghĩa Điện điểm M điện trường l đại - GV: Nêu đơn vị điện lượng đặc trưng cho điện trường phương diện tạo đặt đó điện tích q Nó HS: Ghi nhận đơn vị - GV: Yêu cầu học sinh nêu đặc xác định thương số công lực điểm điện thế? điện tác dụng lên điện tích q q di chuyển từ M HS: Nêu đặc điểm điện xa vô cực và độ lớn q VM = AM q - GV: Yêu cầu học sinh thực C1? Đơn vị điện là vôn (V) HS: Thực C1 Đặc điểm điện Điện là đại lượng đại số Thường chọn điện đất điểm vô cực làm mốc (bằng 0) GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 18 - (19) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Hoạt động ( phút) : Tìm hiểu khái niệm hiệu điện Hoạt động GV & HS Nội dung II Hiệu điện - GV: Nêu định nghĩa hiệu điện Định nghĩa HS: Ghi nhận khái niệm Hiệu điện hai điểm M, N điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả sinh công điện trường di chuyển điện tích từ M đến N Nó xác định thương số công lực điện tác - GV: Yêu cầu học sinh nêu đơn vị hiệu dụng lên điện tích q di chuyển q từ điện M đến N và độ lớn q A HS: Nêu đơn vị hiệu điện UMN = VM – VN = MN q - GV: Giới thiệu tĩnh điện kế Đơn vị hiệu điện thế: Vôn(V) HS: Quan sát, mô tả tĩnh điện kế Đo hiệu điện - GV: Hướng dẫn học sinh xây dựng Đo hiệu điện tĩnh điện tĩnh điện kế mối lin hệ E và U Hệ thức lin hệ hiệu điện v cường HS: Xây dựng mối liên hệ hiệu độ điện trường điện và cường độ điện trường U E= - GV: Giải thích vì E lại có đơn vị d là: V/m Cũng cố: - Nhấn mạnh nội dung trọng tâm bài - Cho học sinh trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, trang 28 SGK - Cho HS đọc phần “Em có biết?” trang 29 SGK qua đó giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho HS Dặn dò: - Về nhà học bài đầy đủ - Về nhà làm bài tập SGK và SBT đầy đủ V RÚT KINH NGHIỆM Nội dung: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Phương pháp: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Đồ dùng dạy học: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 19 - (20) Trường THPT Nguyễn Trãi Giáo án Vật Lý Tiết Tuần giảng: BÀI TẬP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết biểu thức tính công lực điện làm dịch chuyển điện tích điện trường Nêu đặc điểm công lực điện trường - Trình bày mối quan hệ công lực điện và điện tích điện trường - Nêu điện tích thử q điện trường luôn tỉ lệ thuận với q - Nêu định nghĩa và viết biểu thức điện thế, hiệu điện Đơn vị chúng - Viết biểu thứ thể mối liên hệ hiệu điện và cường độ điện trường Kỹ năng: - Vận dụng các kiến thức đã học cách linh hoạt giải các bài tập liên quan Thái độ: - Có yêu thích môn học - Tích cực, tự giác học tập II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Giải trước các bài tập SGK và SBT để lường trước các khó khăn mà học sinh có thể gặp phải để tìm hướng dẫn dắt học sinh hợp lí - Chuẩn bị thêm số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập liên quan kiến thức đã học Học sinh: - Trả lời các câu hỏi SGK và SBT - Giải đầy đủ các bài tập SGK và SBT - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp: Kiểm tra tình hình lớp, sĩ số(2 phút) Kiểm tra bài cũ và hệ thống kiến thức Bài mới: Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra bài cũ và tóm tắt kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải Hoạt động (15 phút) : Giải các câu trắc nghiệm SGK và SBT Hoạt động giáo viên Hoạt động HS Nội dung - Yêu cầu HS giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 25: D - Yêu cầu HS giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu trang 25: D - Yêu cầu HS giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu trang 29: C - Yêu cầu HS giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu trang 29: C - Yêu cầu HS giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 7: trang 29: C - Yêu cầu HS giải thích chọn D Giải thích lựa chọn Câu 4.1 trang 9: D - Yêu cầu HS giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu 4.2 trang 9: B - Yêu cầu HS giải thích chọn B Giải thích lựa chọn Câu 4.3 trang 9: B - Yêu cầu HS giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 5.1 trang 11: C - Yêu cầu HS giải thích chọn C Giải thích lựa chọn Câu 5.1 trang 11: C GV: Nguyễn Đình Thu Lop11.com - 20 - (21)