Tài liệu Giao trinh vật lý 11 cơ bản - Định luật Coulomb pptx

TRƯỜNG THPT TÁNH LINH GIÁO ÁN 11 Bài : ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT COULOMB ( Charge Coulomb’s law ) 01 Tiết PPCT : I - Mục tiêu : Kiến thức : -Khái niệm điện tích, điện tích điểm, phân loại điện tích -Tương tác điện tích Định luật Coulomb Kĩ : -Trình bày phương pháp đơn giản để phát vật có bị nhiễm điện hay không -Vận dụng nội dung định luật Coulomb để giải tập đơn giản cân hệ điện tích -Hiểu ý nghĩa số điện môi II - Chuẩn bị : 1.Giáo viên : -Một số thí nghiệm đơn giản nhiễm điện cọ sát -Điện nghiệm Hình vẽ cân xoắn Coulomb 2.Học sinh : -Xem lại phần kiến thức liên quan học THCS III – Thông tin bổ sung : -Phạm vi áp dụng định luật Coulomb : Xác định lực tác dụng điện tích điểm -Hằng số điện mơi xét số điện môi tĩnh IV – Trọng tâm : -Nội dung định luật Coulomb V - Tiến trình : 1.Ổn định lớp : 2.Bài cũ : 3.Bài : Hoạt động : Ôn lại số vấn đề nhiễm điện, khái niệm điện tích tương tác giũa điện tích Thgian Nội dung I - Sự nhiễm điện Điện tích Tương tác điện : -Sự nhiễm điện Có cách làm cho vật bị nhiễm điện -Điện tích điểm -Có hai loại điện tích Cùng dấu đẩy nhau, trái dấu hút -Vật nhiễm điện : ∑q > ∑q +Âm : ∑q < ∑q +Trung hòa : ∑ q = ∑ q + − + − + +Dương : − Hoạt động GV Vấn đề : Kể câu chuyện vui về Ta – let có liên quan đến tượng nhiễm điện B1 : HD HS thực số thí nghiệm đơn giản : +Dùng bút chà lên tóc, đưa lại gần mảnh giấy vụn nhỏ… +Dùng đoạn ống hút, cắt làm đôi, đoạn gắn vào kim giữa, đoạn làm cho nhiễm điện đưa lại gần… B2: HD HS thực C1 Vấn đề : Trong vật chứa điện tích âm điện tích dương dựa vào yếu tố biết vật nhiễm điện âm, dương trung hòa B3 : Giới thiệu Hoạt động HS -Nghe, đọc SGK -Thực thí nghiệm Nhận xét : +Cách nhận biết vật nhiễm điện +Biết cách làm cho vật nhiễm điện +Nhận biết vật nhiễm điện dấu đẩy -Thực C1 -Ghi nhận Hoạt động : Thgian Tìm hiểu nội dung định luật Coulomb Vận dụng Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS II - Định luật Coulomb : Vấn đề : Các điện tích tương 1.Nội dung định luật : tác với Vậy xác định lực tương tác q1q2 chúng không ? F =k r B1 : Mô tả phương pháp xây -Đọc SGK, nghe mô tả GV Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH GIÁO ÁN 11 -Cách biểu diễn vectơ lực : +Điện tích trái dấu : Q1  F  F Q2 +Điện tích dấu : Q1 Q2 -Nguyên lý chồng chất : ( HD thêm ) 2.Lực tương tác điện tích đặt điện mơi đồng chất : F =k q1 q εr dựng định luật Charles Coulomb : +Thiết bị sử dụng : Cân xoắn +Cách thực : Đo lực tương tác hai cầu nhỏ tích điện dấu +Kết : F ~ r F ~ q1 q B2 : HD HS vận dụng VD : Hai điện tích Q1 = 10-6 C, Q2 = 2.10-6C đặt cách 10cm Tính lực tương tác ? B3 : HD HS thực C2 C1 : Khi đặt điện tích tương tác điện mơi có ε lực tương tác có thay đổi khơng ? Và thay đổi ? Chú ý : Nhấn mạnh ý nghĩa số điện môi B4 : HD HS thực C3 -Nhận xét kết thí nghiệm  Khái quát ghi nhận nội dung biểu thức định luật -Tính tốn : F = 9.10 10 −6.2.10 −6 = 0,18 N 10.10 − -Thực C2 -Trả lời : Có thay đổi, giảm theo quy luật Fε = Fo ε -Thực C3 Hoạt động : Củng cố, nhắc nhở dặn dò Giáo viên Học sinh -Nhấn mạnh nội dung, biểu thức định luật Coulomb -Lắng nghe, tự củng cố nội dung +Biểu thức -Thực việc giải tập SGK SBT nhà +Mối tương quan đại lượng, thay đổi -Chuẩn bị soạn nội dung : Thuyết electron yếu tố làm thay đổi lực tương tác Hoạt động : Kinh nghiệm- Tích hợp Bài : Tiết PPCT : THUYẾT ELECTRON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH 02 I - Mục tiêu : Kiến thức : -Nội dung thuyết electron -Cấu tạo sơ lược nguyên tử phương diện điện Kĩ : -Vận dụng thuyết electron giải thích sơ lược tượng nhiễm điện II - Chuẩn bị : 1.Giáo viên : -Chuẩn bị nội dung 2.Học sinh : -Xem lại phần kiến thức liên quan học THCS mơn Hóa 10 III – Thơng tin bổ sung : -Năm 1874, Stoney dựa vào tượng điện phân xác định độ lớn điện tích nguyên tố -Năm 1894, Thomson đo tỉ số e/m -Năm 1900, Millican đo điện tích riêng electron IV – Trọng tâm : Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH GIÁO ÁN 11 -Nội dung thuyết electron V - Tiến trình : 1.Ổn định lớp : 2.Bài cũ : 3.Bài : Hoạt động : Ôn lại số vấn đề cấu tạo nguyên tử.Tìm hiểu nội dung thuyết electron Thgian Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS I – Thuyết electron : Vấn đề : Cọ xát thủy tinh vào dạ, 1.Cấu tạo nguyên tử phương kiểm nghiệm thủy tinh diện điện Điện tích ngun nhiễm điện dương cịn nhiễm tố : điện âm Dựa vào đặc điểm -Điện tích nguyên tố : vật nhiễm điện trước, -Nghe, đọc SGK −19 phải có yếu tố làm e = 1,6.10 C cho số lượng điện tích âm, dương -Thảo luận dựa vào nội dung : hai vật khơng cịn cân +Thành phần cấu tạo nên B1 : HD HS thảo luận cấu tạo nguyên tử nguyên tử +Khi gọi ngun tử trung hịa +Ý nghĩa điện tích ngun B2: HD HS tìm hiểu nội dung tố 2.Thuyết electron : thuyết electron -Thảo luận tìm hiểu : -Electron rời khỏi Dùng mơ hình trình tạo ion +Trong nguyên tử, hạt linh nguyên tử để di chuyển tử nơi Na Cl để minh họa động, có thễ dễ dàng tách khỏi đến nơi khác nguyên tử -Nguyên tử trung hòa +Trả lời câu hỏi : electron trở thành ion dương C1: Sau electron Na − 1e → Na + -Nguyên tử trung hòa nhận nguyên tử Na trở vế trạng thái electron trở thành ion âm nhiễm điện ? − C2: Sau nhận electron Cl + 1e → Cl nguyên tử Cl trở vế trạng thái -Thực C1 nhiễm điện ? -Kết luận nguyên nhân B3 : HD HS thực C1 (SGK) nhiễm điện vật B4 : Kết luận Kết luận : -Vật trung hòa nhận thêm electron -> nhiễm điện âm -Vật trung hòa electron -> nhiễm điện dương Hoạt động : Tìm hiểu nội dung định luật bảo tồn điện tích II – Định luật bảo toàn điện Vấn đề : Giữa vật nhiễm điện, tích : có trao đổi điện tích Trong hệ lập điện : Nhưng điện tích cho nhận hệ lập có nhâu khơng ? q = q' B1 : HDHS tìm hiểu nội dung -Đọc sách, tìm hiểu nội dung B2 : Cho ví dụ : -Tính tốn : Trong hệ lập có hai vật A : +3 ; +3 – = +1 vật B : -2 Cho hai vật tiếp xúc : +1 + x = +1 A  +1, B  ? x=0 Hoạt động : Củng cố, nhắc nhở dặn dò Giáo viên Học sinh -Nhấn mạnh nội dung thuyết electron -Lắng nghe, tự củng cố nội dung -HD HS vận dụng giải thích số tượng nhiễm -Thực việc giải tập SGK SBT nhà điện đơn giản -Chuẩn bị soạn nội dung : Điện trường ∑ ∑ Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH GIÁO ÁN 11 Hoạt động : Kinh nghiệm- Tích hợp Bài : Tiết PPCT : ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN 03 & 04 I - Mục tiêu : Kiến thức : -Khái niệm sơ lược điện trường   F -Định nghĩa cường độ điện trường Viết công thức tổng quát E = , hiểu rõ đại lượng công thức q -Định nghĩa : Đường sức điện, điện trường Kĩ : -Tính cường độ điện trường điện tích điểm -Vận dụng nguyên lý chồng chất để giải số tập đơn giản trường tĩnh điện II - Chuẩn bị : 1.Giáo viên : -Hình vẽ số đường sức đơn giản Chuẩn bị sẵn tập vận dụng 2.Học sinh : -Xem lại phần kiến thức liên quan học THCS III – Thông tin bổ sung : -Điện tích khơng chịu tác dụng điện trường thân gây -Đường sức điện cấu trúc thực điện trường, có tính khách quan Khơng thể biểu diễn điện trường đường tùy tiện IV – Trọng tâm : -Cường độ điện trường V - Tiến trình : 1.Ổn định lớp : 2.Bài cũ : 3.Bài : Hoạt động : Tìm hiểu khái niệm điện trường Thgian Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS I-Điện trường : Vấn đề : Các điện tích tương tác -Môi trường truyền tương tác với nhau, nhiên để tương tác điện điện trường cần phải có mơi trường truyền -Nghe, đọc SGK -Là dạng vật chất tồn xung tương tác ( vd : truyền âm… ) quanh điện tích Vậy mơi trường đóng vai trị -Trả lời câu hỏi đặt vấn đề : -Tác dụng : Tác dụng truyền tương tác điện +Cần có mơi trường truyền lực điện lên điện tích khác đặt B1 : HD HS tìm hiểu khái niệm tương tác điện trường tác dụng +Điện trường mội trường truyền tương tác điện C1 : Có thể dựa vào tác dụng -Có thể cách đặt vào mơi điện trường để xem xét trường điện tích, mơi trường có tồn điện trường điện tích có xu hướng c/đ  có hay khơng ? tồn điện trường Hoạt động : Tìm hiểu nội dung cường độ điện trườngb II-Cường độ điện trường : Vấn đề : Tại vị trí khác -Đọc SGK -Đặc trưng cho mạnh, yếu điện trường, độ Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH cường độ điện trường điểm ( phương diện tác dụng lực ) -Định nghĩa : E= F q+ +Trong : q+ độ lớn điện tích thử +Đơn vị đo : V/m -Vectơ CĐĐT :   F E= q+ -Cường độ điện trường điện tích điểm : Tiết E = 9.10 Q r2 -Nguyên lý chồng chất điện trường :     E = E1 + E + + E n GIÁO ÁN 11 lớn lực điện tác dụng lên điện tích khác Vậy cần thiết phải có đại lượng đặc trưng cho điện trường độ mạnh, yếu phương diện tác dụng lực B1: HD HS xây dựng khái niệm CĐĐT +Đặt điện tích thử điểm khác điện trường +Đo độ lớn lực tương tác +Lập tỉ số : F/q  Tỉ số F/q không phụ thuộc vào độ lớn điện tích thử nên dùng để độ mạnh yếu điện trường B2 : HD HS cách biểu diễn vectơ CĐĐT ( Chú ý : Phân tích cho HS thấy rõ, cách biễu diễn quy ước điện tích thử điện tích dương ) B3 : HD HS thực C1 +Do điện thử điện tích dương    E ↑↑ F B4 : HD HS vận dụng CT ( 3.3 ) VD : Cho điện tích q = 10-6C Tính CĐĐT điện tích điểm cách điện tích 10 cm ? C1 : Trong trường hợp có hai điện tích tạo điện trường điểm, liệu dùng CT (3.3) tính CĐĐT hay khơng ? B5 : HD HS vận dụng nguyên lý chồng chất -Thiết lập biểu thức khái niệm CĐĐT : + Tại A : F1 + Tại B : F2 + Tại … : Fn Ta có : F1 F Fn = = = q q q +Kết luận -Biểu diễn vectơ E : Q+  E  E Q-Thực C1 -Giải toán : +Vận dụng CT ( 3.3 ) +Chú ý đổi đơn vị E = 9.10 10 −6 = 9.10 V / m 10.10 −2 -Không ? Cần phải dùng quy tắc tổng hợp vectơ ( quy tắc hình bình hành ) -Vận dụng, biểu diễn vectơ trường hợp cụ thể Hoạt động : Tìm hiểu nội dung đường sức điện điện trường III-Đường sức điện trường : Vấn đề : Không cảm nhận điện -Định nghĩa : trưởng giác quan, có -Đặc điểm : thể dùng phương pháp để mô -Đọc SGK -Điện trường tả nghiên cứu điện trường ( Chú ý : HD HS cách tạo B1 : HD HS đọc SGK nêu -Nêu đặc điểm đường sức điện trường ) số đặc điểm đường sức B2 : HD HS thực C2 C1 : Có thể tạo điện trường -Trả lời : Dùng hai kim cách ? loại phẳng tích điện trái dấu, đặt song song với Hoạt động : Củng cố, nhắc nhở dặn dò Giáo viên Học sinh -Nhấn mạnh nội dung, biểu thức CĐĐT -Lắng nghe, tự củng cố nội dung Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH GIÁO ÁN 11 +Biểu thức +CĐĐT gây điện tích điểm, nguyên lý -Thực việc giải tập SGK SBT nhà chồng chất -Chuẩn bị soạn nội dung : Bài tập -Cách tạo điện trường Hoạt động : Kinh nghiệm – Tích hợp Bài luyện tập : Tiết PPCT : BÀI TẬP 05 I - Mục tiêu : Kiến thức : -Lực tương tác hai điện tích điểm Điện trường điện tích điểm gây điểm -Nguyên lý chồng chất Kĩ : -Vận dụng kiến thức theo yêu cầu II - Chuẩn bị : 1.Giáo viên : -Chuẩn bị số tập bảng phụ 2.Học sinh : -Chuẩn bị nội dung tập III – Thông tin bổ sung : -HS thường quên đổi đơn vị r ( khoảng cách ) quên bình phương IV – Trọng tâm : -Bài tốn tìm CĐĐT tổng hợp gây hai điện tích Hệ cân V - Tiến trình : 1.Ổn định lớp : 2.Bài cũ : 3.Bài : Hoạt động : Bài toán : Xác định cường độ điện trường tổng hợp Thgian Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS 1.Nhắc lại số nội dung -Ghi nhận, theo dõi tự kiến thức : cố lại kiến thức -Lực tương tác hai điện tích điểm -CĐĐT điện tích gây điểm điện trường -Nguyên lý chồng chất 2.Bài toán : Vấn đề : Hãy xác định vị trí mà -Thảo luận nhóm theo u cầu Bài 12SGK/21 CĐĐT tổng hợp hai điện nội dung vấn đề toán đề ( Dạng tìm vị trí mà tích gây triệt tiêu +Vẽ hình, biểu diễn điện CĐĐT tổng hợp triệt tiêu ) B1 : HDHS vẽ hình phác thảo tích B2 : HDHS chọn điểm bất ki +Giải toán theo giả sử CĐĐT tổng hợp gợi ý HD : O Gọi C điểm mà  B3 : Sử dụng đặc điểm EC = cặp vectơ cân    B4 : Từ yếu tố trên, xác định Ta có : EC = E A + E B  vị trí điểm Chú ý đến dấu Do EC = nên độ lớn điện tích Chú ý : Cho HS sử dụng bảng sau Copyright to Rose Corp ( khactungtl@gmail.com ) Trang Create by Truong Khac Tung TRƯỜNG THPT TÁNH LINH Bài 13SGK/21 (Tìm CĐĐT tổng hợp, nhớ số Pythagore tạo thành tam giác vuông : 3,4,5 ; 6,8,10 …) GIÁO ÁN 11 Dấu dd d+ Q1=Q2 ↑↑ ↑↓ ↑↑ Q1≠Q2 ↑ ↓ ↑↑ ↑↓ B5 : HDHS giải p/t tìm nghiệm Chú ý cách loại nghiệm   E A ↑↓ E B ^ E A = E B Do Q1≠Q2 Q1 → F ↑↑ E   + q < → F ↑↓ E +q +Nêu rõ ý nghĩa chiều di chuyển điện tích -Cơng lực điện : A = qEd Chú ý : HD HS cách xác định d, ( khoảng cách đường sức điểm đầu điểm cuối ) -Đặc điểm : Tìm hiểu cơng lực điện Hoạt động GV Vấn đề : Lực điện tác dụng vào điện tích làm cho điện tích di chuyển  lực điện sinh cơng, cơng lực điện có đặc điểm ? B1 : HD HS tìm hiểu lực tác dụng lên điện tích đặt điện trường  C1 : Khi q>0 q