8. Các chữ viết tắt trong đề tài
4.2. Bài 2 Thuyết electron định luật bảo toàn điện tích
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được những nội dung chính của electron. Hiểu được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện, vật nhiễm điện.
- Phát biểu được nội dung định luật bảo toàn điện tích.
2. Kỹ năng
- Vận dụng được thuyết electron để giải thích nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng. - Vận dụng được định luật bảo toàn điện tích vào trả lời một số câu hỏi và bài tập SGK
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên:
- Dụng cụ thí nghiệm: Thanh nhựa, dạ, các mẫu giấy vụn. Máy phát tĩnh điện, quả cầu kim loại trên tĩnh điện kế.
- Phiếu học tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về sơ lược cấu tạo nguyên tử, chất dẫn điện, chất cách điện đã được học ở lớp 7 trung học cơ sở.
- Ôn lại hiện tượng nhiễm điện đã học ở bài trước.
- Về nhà nghiên cứu phiếu học tập mà GV phát và trao đổi với bạn bè.
Phiếu học tập * Câu hỏi cho học sinh chuẩn bị bài ở nhà:
Trang 70
- Hiện tượng gì xảy ra nếu cho thanh thủy tinh cọ xát vào miếng lụa? Giải thích tại sao lại có hiện tượng trên ?
- Hiện tượng xảy ra nếu cho thanh kim loại nhiễm điện âm tiếp xúc với quả cầu trung hòa về điện và cho thanh kim loại nhiễm điện dương tiếp xúc với quả cầu trung hòa về điện? Giải thích tại sao lại có hiện tượng trên ?
- Hiện tượng gì xảy ra nếu cho thanh kim loại trung hòa về điện lại gần quả cầu nhiễm điện âm và cho thanh kim loại trung hòa về điện lại gần quả cầu nhiễm điện dương? Giải thích tại sao lại có hiện tượng trên ?
* Câu hỏi cũng cố bài:
B1. Chọn câu sai trong các câu sau
A. Trước và sau khi một vật nhiễm điện, tổng đại số các điện tích trên vật đó lúc sau luôn khác với lúc đầu.
B. Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn là hằng số.
C. Trong sự nhiễm điện do cọ sát, sự xuất hiện của điện tích âm trên vật này luôn kèm theo sự xuất hiện của điệ tích dương và có cùng độ lớn trên vật kia.
D. Điện tích của vật nhiễm điện luôn là bội số nguyên của điện tích nguyên tố.
B2. Chọn câu trả lời đúng
Một vật cách điện mang điện tích dương đặt gần (nhưng không chạm vào chúng) hai quả cầu kim loại tiếp xúc với nhau. Hai quả cầu sau đó được tách nhau ra. Quả cầu lúc đầu đặt xa vật cách điện hơn sẽ.
A. không mang điện tích B. mang điện tích âm C. mang điện tích dương D. mang điện dương hoặc âm
B3. Hai quả cầu như nhau được tích điện có độ lớn khác nhau. Sau khi được cho chạm vào nhau rồi tách ra thì chúng sẽ luôn
A. đẩy nhau. B. hút nhau.
C. trung hòa về điện.
D. không đẩy và cũng không hút nhau.
Đáp án câu hỏi cũng cố bài: B1.(A), B2.(C), B3.(C). III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức bài học
BÀI 2: THUYẾT ELECTRON. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Thuyết electron: Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron.
Vận dụng
- Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện - Sự nhiễm điện do tiếp xúc.
Trang 71
Những cơ hội để học sinh phat huy tính tích cực, sáng tạo:
- Phát phiếu câu hỏi để HS về nhà tìm hiểu trước khi tới lớp nhằm giúp HS định hướng được nội dung mình sẽ học gồm những gì, để chuẩn bị và phát biểu.
- Đặt ra những câu hỏi gợi mở sự tư duy của HS như:
Theo thuyết electron thì thế nào là một vật nhiễm điện dương hay nhiễm điện âm ? Theo thuyết electron thì có gì khác nhau giữa vật dẫn điện và vật cách điện ? Em hãy giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, do tiếp xúc, do hưởng ứng.
Hãy giải thích tại sao khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì hai quả cầu hút lẫn nhau.
IV. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1 (5 phút). Ổn định tổ chức, kiểm tra bài cũ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Trả lời. - Phát biểu nội dung định luật Cu-lông? Viết biểu thức tính độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm dặt trong không khí và đặt trong điện môi đồng tính?
Hoạt động 2(5 phút): Tiềm hiểu về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Trả lời câu hỏi. - Nêu những hiểu biết của bản thân về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử?
- Có thể cho HS khác bổ sung.
- Nhận xét và kết luận cho HS xem H2.1 SGK.
Hoạt động 3 (5 phút): Tìm hiểu nội dung thuyết êlectron.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Đọc SGK.
- Trả lời: theo SGK.
- Ghi chép.
- Trả lời theo cá nhân.
- Cho học sinh tìm hiểu qua ND của thuyết ở SGK.
- GV đặt câu hỏi: Thuyết có mấy nội dung chính? Nêu vắn tắt các nội dung đó?
- GV nhấn mạnh: Bình thường NT trung hòa về điện.
+ Nếu NT mất êlectron → ion dương. + Nếu NT nhận thêm êlectron → ion âm
Độ linh động của êlectron rất lớn → sự di chuyển của êlectron…….làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm: thừa êlectron. Vật nhiễm điện dương: thiếu êlectron.
- Yêu cầu trả lời câu hỏi C1. (Nguyên tắc thì được nhưng thực tế các p ra khỏi NT rất khó khăn chỉ
Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi
Trang 72
Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu về vật dẫn điện và vật cách điện:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Đọc SGK.
- Nghe, ghi chép.
- Cho học sinh tìm hiểu qua SGK. - Thông báo: như SGK.
- Nhấn mạnh: Những hạt mang điện đó gọi là các điện tích tự do.
Hoạt đông 5 (5phút): Giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Nghe, tìm hiểu SGK.
- Trả lời: tương tự như SGK.
- Nói về TN: cọ xát thanh thủy tinh vào lụa. Kết quả: Thanh thủy tinh nhiễm điện dương, lụa nhiễm điện âm.
- Cho cả lớp tìm hiểu qua cách giải thích ở SGK. - Hỏi: Giải thích tại sao thanh thủy tinh sau khi cọ xát trên lụa lại nhiễm điện dương, tấm lụa trở nên nhiễm điện âm?
- Cho HS khác bổ sung (nếu cần). - Kết luận.
Hoạt động 6 (5phút): Giải thích hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Nghe, tìm hiểu SGK.
- Giải thích: Như SGK.
- Nói lại KQ thí nghiệm: Cho thanh kim loại ban đầu chưa nhiễm điện tiếp xúc với quả cầu kim loại đã nhiễm điện (+) và (-). KQ thanh kim loại trở nên nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, khi bỏ quả cầu đi thanh kim loại vẫn nhiễm điện. (Mô tả bằng hình vẽ hai trường hợp).
- Tìm hiểu qua SGK và giải thích kết quả đó? - Cho hoạt động của học sinh khác bổ sung (nếu cần) và kết luận.
Hoạt động 7 (5 phút): Giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS nghe, tìm hiểu SGK.
- Giải thích như SGK
- Nói lại KQ thí nghiệm: Cho thanh kim loại ban đầu chưa nhiễm điện lại gần (không tiếp xúc) quả cầu KL đã nhiễm điện (+) và (-). KQ thanh kim loại trở nên nhiễm điện. Đầu gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu, đầu xa nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, khi bỏ quả cầu đi thanh KL lại xảy ra trong phản ứng hạt nhân, không nên nói như vậy)
- Yêu cầu trả lời câu C2 (nói như vậy cũng đúng: theo quy ước, có tính hình thức. Cách nói như SGK có tính bản chất).
Trang 73
trung hòa về điện (mô tả bằng hình vẽ và hai thí nghiệm).
- Tìm hiểu qua SGK và giải thích kết quả đó? - Cho HS khác bổ xung (nếu cần)
- Thảo luận và trả lời.
Điện tích của vật thể thay đổi được, điện tích của các hạt không thay đổi được-gắn chặt với hạt coi như thuộc tinh của hạt. Các hạt êlectron, prôtôn- hạt sơ cấp…)
- Nêu VĐ: Qua 3 TH trên ta thấy: khi một vật nhiễm điện thì có các điện tích di chuyển từ vật này sang vật khác hoặc từ phần này sang phần khác. Các vật nhiễm điện đó có gì khác với các hạt mang điện (êlectron, prôtôn)?
- Cho HS nêu câu trả lời
Hoạt động 8 (5phút): Tìm hiểu định luật bảo toàn điện tích
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS trả lời: Không đổi (bằng 0)
- HS phát biểu định luật.
- Đối với TH nhiễm điện do hưởng ứng: nếu xét tổng đại số điện tích của thanh kim loại trước và sau khi đưa lại gần quả cầu nhiễm điện thì có đặc điểm gì?
- GV thông báo: Kết quả thực nghiệm đã khẳng định ở đây ta xét đến một vật, hệ vật (thanh thủy tinh + lụa; thanh kim loại + quả cầu kim loại) không trao đổi điện tích vật (hệ) nào khác hệ cô lập về điện. Từ kết quả thực nghiệm, các nhà KH khái quát hóa thành ĐL bảo toang điện tích. - Yêu cầu HS phát biểu định luật trong SGK. - Nhấn mạnh: Hệ cô lập về điện. Tổng đại số điện tích. Đến nay chưa tìm được trường hợp nào mà ĐL này không thỏa mãn. Đây là một trong những định luật chính xác nhất của tự nhiên.
Hoạt động 9 (5 phút): Vận dụng, cũng cố
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS trả lời.
- Ghi tóm tắt nội dung bài học.
- Thuyết êlectron có mấy nội dung chính? Nêu vắn tắt các nội dung đó?
- ĐL bảo toàn điện tích áp dụng trong ĐK nào? - Trả lời câu hỏi 1,2 SGK
- Nhận xét, đánh giá tiết dạy.
IV. Một số kinh nghiệm được rút ra từ bài dạy
...
...
...
...
Trang 74
... ...
4.3. Bài 44. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG
Tiết… phân phối theo chương trình
I. Mục tiêu 1. Về kiến thức
- Nêu được nội dung cơ bản của giả thuyết lượng tử của Plăng và thuyết lượng tử ánh sáng của Anh- xtanh.
- Viết được công thức của Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài. - Nêu được ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt.
- Vận dụng được thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích ba định luật quang điện.
2. Về kĩ năng
-Rèn luyện kĩ năng giải thích các hiện tượng vật lí.
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện để giải thích các định luật quang điện và làm một số bài tập.
- Rèn luyện kĩ năng suy luận logic trong việc áp dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích các định luật quang điện.
- Rèn luyện kĩ năng làm bài tập trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn về phần thuyết lượng tử ánh sáng.
II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên
Chuẩn bị phiếu học tập cho HS.
PHIẾU HỌC TẬP Câu 1. Trình bày nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng.
Câu 2. Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng.
Câu 3. Thế nào là lưỡng tính song-hạt của ánh sáng?
Câu 4. Chọn cụm từ thích hợp điền vào ô trống
Theo giả thuyết lượng tử của Plăng thì năng lượng của……… phải luôn bằng một số nguyên lần lượng tử năng lượng.
A. mọi êlectron. B. mọi nguyên tử.
Trang 75
C. phân tử của mọi chất. D. một chùm sáng đơn sắc.
Câu 5. Theo thuyết phô tôn của Anh-xtanh, thì năng lượng A. của mọi phô tôn đều bằng nhau.
B. của một phôtôn bằng một lượng tử năng lượng. C. giảm dần, khi phô tôn càng rời xa nguồn. D. của một phô tôn không phụ thuộc bước sóng.
Câu 6. Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện là A.
B.
C.
D. .
Đáp án phiếu học tập: câu 4.(B), câu 5.(B), câu 6.(B). 2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức đã học bài 43. Hiện tượng quang điện ngoài. Các định luật quang điện. - Đọc trước bài 44. Thuyết lượng tử ánh sáng. Lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng.
III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức bài học
Những cơ hội để học sinh phát huy tính tích cực, sáng tạo:
- Ánh sáng là sóng điện từ có bước song ngắn lan truyền trong không gian.
- Hiện tượng quang điện là hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại.
Sử dụng thuyết điện từ ánh sáng giải thích hiện tượng quang điện ?
- Phát triển giả thuyết lượng tử năng lượng của Planck. ε = hf - Đưa ra thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh.
- Sử dụng công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện. - Thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh
- Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện:
Trang 76
- Đặt ra những câu hỏi gợi mở sự tư duy của học sinh như. Trình bày nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng.
Giải thích các định luật quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng. Thế nào là lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng ?
- Đưa ra những câu hỏi C1, C2, C3, C4, C5 trong SGK và những câu bài tập áp dụng để HS trao đổi nhằm phát huy tính tích cực, tự giác ở mỗi HS và yêu cầu bất kỳ em nào đứng dậy trả lời và cho điểm cộng nếu trả lời đúng, để HS nhớ bài lâu hơn.
IV. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1 (5 phút). Kiểm tra chuẩn bị điều kiện xuất phát đặt vấn đề.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời
- Theo thuyết điện từ về ánh sáng, cường độ chùm sáng kích thích càng lớn, thì điện trường biến thiên trong ánh sáng càng mạnh, làm cho êlectron trong kim loại dao động càng mạnh, tốc độ và động năng của êlectron càng lớn đạt được gí trị dủ lớn để êlectron bức ra khỏi bề mặt kim loại. Vậy theo thuyết lượng tử ánh sáng, muốn hiện tượng quang điện xảy ra thì cường độ chùm sáng kích thích phải lớn hơn một giới hạn nào đó; động năng của êlectron quang điện phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích. Kết luận này mâu thuẫn với các định luật quang điện.
GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
- Sử dụng thuyết điện từ để giải thích các định luật quang điện.
Đặt vấn đề: Ta đã biết, dùng thuyết điện từ về ánh sáng không giải thích được các định luật quang điện. Muốn giải thích được các định luật quang điện ta cần phải sử dụng một tính chất khác của ánh sáng mà không phải là tính chất sóng. Vậy tính chất đó là gì? Bài học ngày hôm nay giúp chúng ta trả lời câu hỏi đó.
Hoạt động 2 (10 phút). Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
HS chú ý lắng nghe.
GV giới thiệu về giả thuyết lượng tử năng lượng của PLăng
- Năm 1900, nhà vật lí người Đức Plăng đã đề xướng giả thuyết về lượng tử năng lượng nhằm giải thích sự phát cà hấp thụ bắc xạ của các vật, đặc biệt là các vật nóng sáng.
1. Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định ε = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một giây.