Tài liệu Giáo án vật lí 11 nâng cao

Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Tuần 1 Tiết PPCT: 1 Ngày sọan: Ngày dạy: CHƯƠNG I : ĐIỆN Bài 1. TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG I. Mục Tiêu: - Kiến Thức: - Học sinh nắm được các khái niệm: Hai loại điện tích, lực tương tác giữa hai điện tích điểm cùng dấu và trái dấu. - Trình bày được khái niệm điện tích điểm và cấu tạo của điện nghiệm. -Phát biểu Định luật Cu-lông và viết biểu thức của Định luật Cu-lông về tương tác giữa các điện tích điểm trong chân không, nói rỏ phương chiều của lực Cu-lông. - Kỹ Năng: Áp dụng Định luật Cu-lông giải các bài tập Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích bằng các vectơ Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng các vectơ lực II. CHUAÅN BÒ 1. Giaùo vieân - Một số thí nghiệm đơn giản về sự nhiễm điện (nếu có) 2. Hoïc sinh: OÂn taäp kieán thöùc ñaõ hoïc veà ñieän tích ôû THCS. III. Tổ Chức Hoạt động Dạy-Học: Hoạt động 1(10 phút): Hai loại điện tích.Sự nhiễm điện của các vật. Tg Noäi dung 11 1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật. a.Hai loại điện tích: - Điện tích dương (+) - Điện tích âm (-) -Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, khác dấu thì hút nhau. - Điện tích của electron: e = - 1,6.10-9 (C) b. Sự nhiễm điện của các GV: ¢u B×nh §Þnh Hoạt Động Của GV Hoạt Động Của HS Ở THCS đã học các loại điện Điện tích dương (+), điện tích nào? tích âm (-) Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, khác dấu thì hút nhau. Vật bị nhiễm điện khi nào? Mô tả các hiện tượng nhiễm điện Khi cọ xát thanh thủy đối với các vật? tinh đó vào lụa. Ta thấy thanh thủy tinh có Hướng dẫn HS nghiên cứu nhiễm thể hút các vật nhẹ:giấy điện do tiếp xúc và do hưởng ứng. vụn,sợi bông… => Thanh thủy tinh đã bị Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật nhiễm điện. mang điện,vật tích điện hay là một điện tích. Giữa các vật bị nhiễm Điên tích xuất hiện sẽ có tác điện và các vật nhẹ bị hút dụng như thế nào? có xuất hiện điện tích. Trang 1 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC vật. - Nhiễm điện do cọ xát. - Nhiễm điện do tiếp xúc. Trả lời câu hỏi C1 trong SGK. Các em đã biết gì về tính chất của những vât mang điện? - Nhiễm điện do hưởng ứng.  HS trả lời câu C1 các vật có tính chất tương tác với nhau Hoạt Động 2 (12 phút): Định Luật Cu-lông.Đơn vị điện tích 16 2. Định luật Cu-lông. A  B  F F21 B Sơ đồ cân xoắn cu-lông  F21  F21  F12 r q2 q1 -Định luật Cu-lông: (SGK) F K. q1 q 2 r2 với K: là hệ số tỉ lệ K=9.109Nm2/C2 F: lực tĩnh điện, (N) r: Khỏang cách giữa 2 diện tích, (m); q1,q2: Độ lớn điện tích, (C) Năm 1785, Cu-lông(Pháp) thiết HS lắng nghe lập được định luật về sự phụ thuộc của lực tương tác giữa các điện tích điểm vào khoảng cách giữa chúng,để đo lực đẩy giữa 2 quả cầu nhỏ cùng điện tíchông dùng chiếc cân xoắn. -HS quan sát,kết hợp đọc Quan sát và mô tả cân xoắn? -Trình bày thí nghiệm để dẫn đến trong SGK trả lời. kết quả - Chú ý tới phương của lực tương tác. ? Qua các kết quả trên hãy phát -HS phát biểu Định luật biểu Định luật Cu-lông?biễu diễn Cu-lông và Một HS lên lực tương tác giữa 2 điện tích bảng biểu diễn lực tương tác giữa 2 điện tích cùng cùng dấu,khác dấu? dấu, khác dấu. qq Hãy viết công thức Định luật  F  K . 1 2 2 với K là Cu-lông? r Trong hệ SI: K=9.109Nm2/C2 hệ số tỉ lệ. Đơn vị các đại lương trong công thức trên? từ đó nêu đơn vị điện Đơn vị: tích? Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C2 -HS đọc và trả lời câu hỏi C2 trong SGK. 1. .Khi tăng đồng thời khoảng cách giữa 2 điện tích điểm lên gấp đôi và độ lớn của mỗi điện tích lên gấp ba thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ: A. Tăng lên gấp đôi B.Giảm đi một nữa C.Tăng 2,25 lần D.Tăng 2,5 lần Hoạt động 3 (8 phút): Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi GV: ¢u B×nh §Þnh Trang 2 Trường THPT Long Khánh A 8 3.Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi ( chất cách điện) F K. q1 q 2  .r 2 -Hằng số điện môi:  ( 1) đặc trưng cho tính chất điện của 1 chất cách điện. Giáo án Vật lý 11 - NC Để so sánh độ lớn các điện tích ta nghiên cứu Lực tương tác giữa các điện tích trong điện môi. ? Điện môi là môi trường cách điện hay dẫn điện? ? Víêt công thức Định luật Culông trong trường hợp này ? ? Hằng số điện môi  cho ta biết đều gì? Đối với chân không:=1 -GV kết luận lại vấn đề -HS lắng nghe. Điện môi là môi trường cách điện  F K . q1 q 2  .r 2 Khi các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng nhỏ hơn  lần so với khi đặt chúng trong chân không Hoạt động 4(10 phút):Củng cố, Vận dụng, dặn dò: Củng cố: Noäi dung ñònh luaät CuLoâng, Coâng thöùc ñònh luaät CuLoâng. F  K . Trong moâi tröôøng coù haèng soá ñieän moâi: F K . q1q 2  .r 2 q1 q 2 r2  : Haèng soá ñieän moâi cuûa moâi tröôøng. Vận dụng: Trả lời câu hỏi 1,2,3 và bài tập 1,2 sgk trang 8,9 Bài tập: Xác định lực tương tác giữa hai điện tích q1 = 3.10-6C và q2= - 3.10-6 C cách nhau một khỏang r = 3 cm trong 2 trường hợp: a) Đặt trong chân không b) Đặt trong dầu hỏa có hằng số điện môi bằng 2. Dặn dò: Về nhà làm bài tập 3,4 trang 9 sgk và 1.1; 1.2; 1.4 SBT, tiết sau giải bài tập. Tuần 1 Tiết PPCT: 2 GV: ¢u B×nh §Þnh Ngày sọan: Ngày dạy: Trang 3 Trường THPT Long Khánh A I. MUÏC TIEÂU Giáo án Vật lý 11 - NC BAØI TAÄP 1. Kieán thöùc : Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích bằng các vectơ Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng các vectơ lực 2. Kyõ naêng : Vận dụng định luật Cu-lông giải các bài tập II. CHUAÅN BÒ Giaùo vieân - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp. - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc. Hoïc sinh - Giaûi caùc caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp. III. TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoaït ñoäng 1 (5 phuùt) : Kieåm tra baøi cuõ: Câu 1: Phát biểu nội dung định luật Cu-lông và viết biểu thức của định luật. Câu 2: Hai điện tích bằng nhau đặt trong chân không, cách nhau một đọan 4 cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 10-5N. Tìm độ lớn mỗi điện tích? Hoaït ñoäng 2 (8 phuùt) : Giaûi caùc caâu hoûi traéc nghieäm. Tg Noäi dung cô baûn Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân 8 Caâu 1 trang 8 : C Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn C. Caâu 2 trang 8 : C Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn C. Caâu 1.1 SBT: C Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn C. Caâu 1.2 SBT: B Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn B. Câu 1.4 SBT: C Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn C Hoaït ñoäng 3 (30 phuùt) : Giaûi caùc baøi taäp töï luaän. Tg Noäi dung cô baûn Hoaït ñoäng cuûa GV Bài 3 trang 9: 8 Y/c HS tóm tắt giả thuyết bài 23 22,4 (l) 2.6,02.10 tóan -3 1.10 (l) ? Gv hướng dẫn giải 3 -Tính số nguyên tử trong 1 Số nguyên tử hiđrô trong 1 cm 23 3 cm3. 2.6,02.10 .10 19 n 5,375.10 - Một nguyên tử hiđrô có bao 22,4 nhiêu electron, proton? Tổng các điện tích dương: Q = 5,375.1019. 1,6.10-19 = 8,6 (C) Tổng các điện tích âm: Q =5,375.1019.(-1,6.10-19) = - 8,6 C GV: ¢u B×nh §Þnh Hoaït ñoäng cuûa HS Giaûi thích löïa choïn. Giaûi thích löïa choïn. Giaûi thích löïa choïn. Giaûi thích löïa choïn. Giaûi thích löïa choïn Hoaït ñoäng cuûa HS Hs tóm tắt giả thuyết Một HS lên bảng giải -Một electron và một proton e = - 1,6.10-19 C - Điện tích của 1 electron là bao nhiêu? p = 1,6.10-19 C - Điện tích của 1 proton là bao Trang 4 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC nhiêu? - Tính tổng điện tích dương và tổng điện tích âm trong n nguyên tử. 5 Bài 4 trang 9: Cho biết: r = 5.10-11 (m) K = 9.109 /q1/ = /q2/ = e = 1,6.10-19C Giải: Áp dụng công thức của định luật Cu-lông: F K . Bài 4 trang 9: Y/c HS tóm tắt giả thuyết bài Hs tóm tắt giả thuyết toán Gv gọi HS lên giải Một HS lên bảng giải q1q2 = 9,216.10-6 (N) r2 10 Bài 1: a) Hai điện tích đẩy nhau nên q1.q2 > 0 và q1 = q2 = q Bài tập 1: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau 4 cm. Lực 2 đẩy giữa chúng là 10 N qq q Ta có: F  K . 1 2 2 = K 2 a) Tìm độ lớn mỗi điện r r tích F .r 2 16  q2   .10  12 b) Tính khỏang cách giữa Hs tóm tắt giả thuyết K 9 chúng để lực tác dụng 4  q  .10  6 (C ) F’= 2,5 N 3 Một HS lên bảng giải b) Khi lực đẩy giữa hai điện ’ tích F = 2,5 N Y/c HS tóm tắt giả thuyết bài Ta có: toán 2 F K . q r2 / q2 /  r K 0,64 F'  r 0,08( m) 2 Gv hướng dẫn giải - Hai điện tích đẩy nhau thì cùng hay trái dấu? - Vieát bieåu thức ñònh luaät Culông. - Biến đổi thành công thức tính điện tích q. - Thay lực bằng 2,5 N tính khoảng cách r Baøi 2: Theo ñònh luaät Cu-loâng ta coù GV: ¢u B×nh §Þnh - Cùng dấu - F K. q1 q 2 r2 2 F .r 16  .10  12 K 9 4  q  .10  6 (C ) 3 2 / q / r 2 K 0,64 ' F  r 0,08( m) q2  Bài tập 2: Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn Trang 5 Trường THPT Long Khánh A 7 | q1q 2 | q2 = k r 2 r 2 Fr 2 9.10  3.1.(10  1 ) 2 F=k => q2 =  k 9.10 9 q = 10-7(C) Giáo án Vật lý 11 - NC bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3 N. Xác định điện tích của hai qua cầu đó. Hs tóm tắt giả thuyết Y/c HS tóm tắt giả thuyết bài qq toán F K. 1 2 2 r - Vieát bieåu thức ñònh luaät CuF .r 2  q2  lông. = 10-7C K - Biến đổi thành công thức tính điện tích q thay số vào tìm q. Một HS lên bảng giải Gv gọi HS lên giải Bài 3: Lực tĩnh điện: F K. q1 q 2 r 2 = K. e 2 r2 F K. Lực hấp dẫn: 2 Fhd G (q1=q2=e) Bài 3: Hai vật nhỏ giống nhau Hs tóm tắt giả mỗi vật thừa một electron. Tìm thuyết khối lượng mỗi vật, biết lực tĩnh điện bằng lực hấp dẫn. m1m2 m G 2 2 r r Để F = Fhd thì: Gm2 = ke2 => m = 1,86.10-9 (kg) q1 q 2 2 r Y/c HS tóm tắt giả thuyết bài mm m2 toán Fhd G 1 2 2 G 2 r r - Vieát bieåu thức ñònh luaät Cu--lông. Gm2 = ke2 - Vieát bieåu thức tính lực hấp => m = 1,86.10-9 (kg) dẫn - Cho hai lực bằng nhau, suy ra Một HS lên bảng giải tính khối lượng Gọi HS lên bảng giải Hoaït ñoäng 4: (2 phuùt) : Củng cố- Dặn dò - Nhắc lại công thức tính lực tĩnh điện - Chuẩn bị soạn baøi thuyeát electron: + Noäi dung thuyeát electron. + Ñònh luaät baûo toaøn ñieän tích. Tuần 2 Tiết PPCT: 3 GV: ¢u B×nh §Þnh Ngày sọan: Ngày dạy: Trang 6 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Bài 2: THUYEÁT ELECTRON- ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑIEÄN TÍCH. I – Mục tiêu: - Kiến Thức Trình bày được những nội dung chính của thuyết êlectron. Từ đó trình bày được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện. Phát biểu được nội dung của định luật bảo toàn điện tích. - Kỹ Năng: Giải thích được tính dẫn điện của một vật, ba hiện tượng nhiễm điện của các vật. II – Chuẩn bị: Giáo viên: Thí nghiệm về nhiễm điện do cọ xát (thanh thuỷ tinh hay thứoc nhựa, mảnh lụa hay mảnh dạ, giấy vụn) các quả cầu bằng kim loại, máy phát tĩnh điện (nếu có) Học sinh: Ôn lại hiện tựong nhiễm điện do cọ xát, chất nhiễm điện, chất cách điện (đã học ở THCS) III. Tổ Chức Hoạt động Dạy-Học: Hoạt động 1: (5 phút) Kiểm tra bài cũ Hoạt động 2( 10 phút): Tìm hiểu về nội dung chính của thuyết electron. Tg Noäi dung 10 1/ Thuyết êlectron: Hoạt Động Của GV Yêu cầu HS nhắc lại cấu tạo Thuyết dựa vào sự có mặt của của nguyên tử, hạt nhân? electron và chuyển động của chúng để giải thích một số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron. Nhắc lại hiện tượng nhiễm Nội dung: điện do cọ xát. - Bình thường nguyên tử trung hoà về điện - Yêu cầu HS đọc phần 1. + Nếu nguyên tử mất đi một e thì nguyên tử trở thành ion dương. -Yêu cầu HS trình bày 3 nội + Nếu nguyên tử nhận thêm dung của thuyết. một e thì nguyên tử trở thành ion âm. - Nhận xét trả lời của HS. - Vật nhiễm điện âm là vật thừa - Nêu câu hỏi C1. e. Vật nhiễm điện dương là vật - Nêu câu hỏi C2. thiếu e. - Nhận xét trả lời của HS. Hoạt Động Của HS HS nêu cấu tạo nguyên tử. Đọc SGK - Tìm hiểu nội dung cơ bản của thuyết electron. - Trình bày nội dung của thuyết. - Nhận xét bạn trả lời. -Trình bày câu trả lời của câu hỏi C1. -Trình bày câu trả lời C2 Hoạt Động 3 (5 phút): Tìm hiểu Vật(chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện GV: ¢u B×nh §Þnh Trang 7 Trường THPT Long Khánh A 6 2. Vật(chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện. - Vật (chât) dẫn điện là vật (chất) có chứa các điện tích tự do. - Vật (chât) cách điện là vật (chất) chứa rất ít điện tích tự do. Giáo án Vật lý 11 - NC - Yêu cầu HS đọc phần 2. - Tổ chức hoạt động nhóm. -Đọc SGK - Thảo luận nhóm tìm hiểu chất dẫn điện và chất cách điện là gì. - Yêu cầu HS trình bày hiểu biết của mình về chất dẫn điện. - Tìm hiểu chất dẫn điện và chất cách điện. - Trình bày chất dẫn điện và chất cách điện. - Yêu cầu HS nêu nhận xét. - Nhận xét bạn trả lời. - Nhận xét trả lời của HS. Hoạt động 4(10 phút):Vận dụng thuyết electron giải thích 3 hiện tượng nhiễm điện 13 3. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện: a) Nhiễm điện do cọ xát b) Nhiễm điện do tiếp xúc - Yêu cầu HS đọc phần 3a. - Tổ chức hoạt động nhóm. Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu cách giải thích. - Yêu cầu HS giải thích hiện - Trình bày sự nhiễm điện tượng nhiễm điện do cọ xát. do cọ xát. - Nhận xét trả lời của HS. - Nhận xét bạn trả lời. - Yêu cầu HS đọc phần 3b. - Tổ chức hoạt động nhóm. c) Nhiễm điện do hưởng ứng -Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu cách giải thích. - Yêu cầu HS giải thích hiện - Trình bày sự nhiễm điện tượng nhiễm điện do tiếp xúc. do tiếp xúc. - Nhận xét trả lời của HS. - Nhận xét bạn trả lời. Hoàn thành C3 Trả lời C3 - Yêu cầu HS đọc phần 3c. - Tổ chức hoạt động nhóm. -Đọc SGK. - Thảo luận nhóm tìm hiểu cách giải thích. Yêu cầu HS giải thích hiện - Trình bày sự nhiễm điện tượng nhiễm điện do do hưởng ứng. - Nhận xét trả lời của HS. - Nhận xét bạn trả lời. Hoạt động 5 (7 phút):Tìm hiểu về Định luật bảo toàn điện tích. 7 GV: ¢u B×nh §Þnh - Yêu cầu HS đọc phần 4. -Đọc SGK tìm nội dung Trang 8 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC 4. Định luật bảo toàn điện tích: - Yêu cầu HS tìm hiểu nôi định luật. dung định luật bảo toàn điện tích. Hệ vật cô lập về điện là Trong một hệ cô lập về điện, Nhắc lại khái niệm về hệ cô hệ vật không có trao đổi tổng đại số của các điện tích là lập ? điện tích với các vật khác không đỗi. ngoài hệ. Hãy phát biểu nội dung định luật bảo toàn điện tích ? - Trình bày định luật bảo toàn điện tích. GV nhận xét Hs tiếp thu ghi nhận 1. Môi trường nào dưới đây không chứa điện tích tự do? a. Nước biển. b. Nước sông. c. Nước mưa. C. Nước cất. 2. Giải thích tại sao các xe tải chở xăng, dầu người ta thường phải lắp một sợi xích sắt chạm xuống đất ? Hoạt động 5: (4 phút):Củng cố, daën doø : - Nội dung thuyết electron, vận dụng thuyết electron giải thích một số hiện tượng nhiễm điện. - Định luật bảo toàn điện tích. - Trả lời bài tập trắc nghiệm 1,2 sgk trang 12. - Về nhà học bài và sọan bài: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện. + T/c ñieän tröôøng. + Cöôøng ñoä ñieän tröôøng. Tuần 2 Tiết PPCT: 4 GV: ¢u B×nh §Þnh Ngày sọan: Ngày dạy: Trang 9 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG I-Mục Tiêu: - Kiến thức: Trả lời được câu hỏi điện trường là gì và tính chất cơ bản của điện trừong là tính chất gì. Phát biểu đượ định nghĩa cường độ điện trừong. Vận dụng được biểu thức xát định cường độ điện trường ảu một điện tích điểm. Trình bày được khái niệm đường sức điện và ý nghĩa của dường sức điện, các tính chất của đừong sức điện. Trả lời được câu hỏi điện trường đều là gì và nêu lên được một số ví dụ về điện trường đều là gì. Phát biểu được nguyên lí chồng chất điện trường. - Kĩ năng: - Xác định được vectơ cường độ điện trường của một điện tích điểm và nhiều điện tích điểm gây ra tại một điểm trong không gian II – Chuẩn bị: Giáo viên: Thiết bị thí nghiệm về điện phổ (nếu có) Học sinh: Xem lại đường sức từ, từ phổ (đã học ở THCS) III.Tổ Chức Hoạt động Dạy-Học: Hoaït ñoäng 1 (5 phuùt) : Kieåm tra baøi cuõ : Neâu vaø giaûi thích hieän töôïng nhieãm ñieän do tieáp xuùc, do höôûng öùng Hoạt động 2( 5 phút): Tìm hiểu khái niệm và tính chất điện trường. Tg 5 Noäi dung 1.Điện trường: a) Khái niệm điện trường: - Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Hoạt Động Của GV Yêu cầu HS đọc phần 1.a. Đặt các điện tích điểm gần nhau thì chúng tương tác nhau (hút hoặc đẩy) nghĩa là phải có một môi trường truyền tương tác (điện) giữa chúng. Môi trường đó ta gọi là điện trường. Hoạt Động Của HS HS đọc SGK b) Tính chất cơ bản của điện Vậy, điện trường là gì? Trình bày khái niệm trường: điện trường. Điện trường tác dụng lực điện lên - Yêu cầu HS đọc phần 1.b các điện tích khác đặt trong nó. Tìm hiểu các tính chất của điện Nêu tính chất của trường điện trường - Nhận xét và kết luận chung. Hoạt Động 3( 8 phút):Tìm hiểu khái niệm cường độ điện trường. GV: ¢u B×nh §Þnh Trang 10 Trường THPT Long Khánh A 8 2/ Cường độ điện trường: Thương số  F q đặc trưng cho điện trường ở điểm đang xét về mặt tác dụng lực gọi là cường độ  điện trường và ký hiệu là E   F E q   Hay F qE  Nếu q > 0 thì  Nếu q < 0 thì  Độ lớn E F q   F  E   F  E Giáo án Vật lý 11 - NC Như đã nói ở trên, xung quanh điện tích điểm có tồn tại điện trường, và tác dụng lực điện lên các điện tích thử đặt trong nó. Nếu khoảng cách càng xa thì lực tương tác càng yếu. Đặc trưng cho sự mạnh, yếu của điện trường ta đưa ra khái niệm CĐĐT HS lắng nghe. Vậy cường độ điện trường là gì? GV : Höôùng daã n HS thaønh laäp coâng thöùc  F E q HS thaønh laäp coâng  Vì lực(F) là một đại lượng vectơ, còn q là một số nên E cũng là một đại lượng vectơ. Cường độ điện trường E có đơn ? E là một đại lượng vectơ cần có vị là: N/C hoặc V/m những yếu tố nào? ? Xác định phương chiều của E. F thöùc E  q Điểm đặt:  E Phương: Chiều: Độ lớn: ? Đơn vị của E. Y/C trả lời C1 Đơn vị: N/C hoặc V/m Trả lời C1: Hoạt động 4: (6 phút):Tìm hiểu về đường sức điện. 6 Yêu cầu HS đọc phần 3a Đọc SGK - Yêu cầu HS trình bày định - Trình bày định a. Định nghĩa: nghĩa. nghĩa đường sức điện. Đường sức điện là đường được - Nhận xét câu trả lời vẽ trong điện trường sao cho - Nhận xét, tóm tắt. của bạn. hướng của tiếp tuyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng - Yêu cầu HS đọc phần 3.b. - thảo luận nhóm. với hướng của véctơ cường độ - Tổ chức hoạt động nhóm. - Tìm hiểu các tính điện trường tại điểm đó. Vậy đường sức điện là những chất của đường sức đường như thế nào? điện. b. Các tính chất của đường - Trình bày các tính sức điện: - Yêu cầu HS trình bày kết quả chất của đường sức - Tại mỗi điểm trong điện hoạt động nhóm. điện. trường có thể vẽ được một và chỉ - Nhận xét, tóm tắt. - Nhận xét câu trả lời một đường sức điện. Hình dạng đường sức điện trong của bạn - Đường sức điện là những những trường hợp đơn giản. Hình đường không kín. Xuất phát từ 3.3; 3.4 3. Đường sức điện: GV: ¢u B×nh §Þnh Trang 11 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC điện tích dương, và kết thúc âm. - Ở những chỗ CĐĐT mạnh - Yêu cầu HS đọc phần 3.c. đường sức dầy. Ở những chỗ - Cho hs xem những hình ảnh điện CĐĐT yếu đường sức thưa. phổ - Các đường sức không bao giờ cắt nhau. - Yêu cầu HS quan sát và nhận c. Điện phổ: (sgk) xét. - Nhận xét, tóm tắt. - Đọc SGK. - Tìm hiểu khái niệm điện phổ - Xem hình ảnh điện phổ và rút ra nhận xét. - Nêu nhận xét về điện phổ. - Trả lời câu hỏi C2 - Nêu câu hỏi C2. Hoạt động 5: (8 phút) Điện trường đều, điện trường của một và nhiều điện tích gây ra trong không gian. 8 4. Điện trường đều: Một điện trường mà vectơ cường độ tại mọi điểm bằng nhau gọi là điện trường đều. Yêu cầu HS đọc phần 4 - Tìm hiểu điện trường đều. - Đọc SGK. - Trình bày trường đều. điện - Nhận xét, tóm tắt. - Đọc SGK. 5. Cường độ điện trường của - Yêu cầu HS đọc phần 5 một điện tích điểm: Q.q ? Từ công thức ĐL coulomb E  F F k 2 mà q và công thức E=F/q hãy lập công r Q F E  k 2 Q thức tính cường độ điện trường q r E k 2 ta có của một điện tích điểm? r  + E Q M  E Trả lời C3 Nêu câu hỏi C3 Q: điện tích gây ra điện trường (C) r: là khỏang cách từ điểm khảo sát đến điện tích Q (m) 1. Ñaïi löôïng naøo döôùi ñaây khoâng lieân quan ñeán cöôøng ñoä ñieän tröôøng cuûa moät ñieän tích ñieåm Q taïi moät ñieåm ? a. Ñieän tích Q. b. Ñieän tích thöû q. c. Khoaûng caùch r töø Q ñeán q. d. Haèng soá ñieän moâi cuûa moâi tröôøng. Hoạt động 6: Nguyên lý chồng chất điện trường 5 6. Nguyên lý chồng chất điện trường: GV: ¢u B×nh §Þnh Yêu cầu HS đọc phần 6 tìm hiểu - Trình bày nguyên lý Trang 12 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC nguyên trường.      E E1  E 2  E3  ...  E n lý chồng chất điện chồng chất điện trường * Nếu 2 điện tích Q1, Q2 gây ra CĐĐT tại M.  E1  E Nếu 2 điện tích Q1, Q2 gây ra CĐĐT tại M. Tìm CĐĐT tổng cộng? Vận dụng theo quy tắc hình bình hành.  E2 Q1 Q2    E  E1  E 2 Hoạt động 5: (8 phút):Củng cố, vận dụng, dặn dòø: Củng cố: - Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. - Cường độ điện trường của một điện tích điểm: E  Q F k 2 q r q: điện tích thử; Q: điện tích gây ra điện trường. - Đường sức điện là đường mà tt tại mỗi điểm của nó là giá của véctơ cường độ điện trường tại điểm đó. - Ñaëc ñieåm ñöôøng söùc ñieän. Điện trường đều.      - Nguyên lý chồng chất điện trường E E1  E 2  E3  ...  En Vận dụng: Bài 1: Đặt điện tích q = 5.10-2 C trong môi trường có ε = 4. Tìm cường độ điện trường tại M cách q 10 cm. Bài 2: Cho một điện tích điểm đặt tại A có độ lớn 6.10-7 (C) trong chân không. a) Tính cường độ điện trường gây ra tại B cách A 20 cm. b) Nếu tại B đặt một điện tích khác Có độ lớn – 4.10 -7 (C) thì lực tương tác giữa hai điện tích có độ lớn bằng bao nhiêu? Dặn dò: - Xem laïi caùc kieán thöùc và làm bài tập 12,13 trang 21 sgk. Tiết sau giaûi baøi tập. Tuần 3 Tiết PPCT: 5 Ngày sọan: Ngày dạy: Bài 4: CÔNG GV: ¢u B×nh §Þnh CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ Trang 13 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC I. MỤC TIÊU. Kiến thức: - Hiểu được cách xây dựng khái niệm về công lực điện trường trong dịch chuyển điện tích trong điện trường đều. - Viết được công thức tính công lực điện trường trong sự di chuyển của một điện tích trong điện trường của một điện tích điểm. - Nêu được đặc điểm công của lực điện. - Hiểu được khái niệm hiệu điện thế. - Nêu được định nghĩa và xác định được mối liên hệ giữa điện trường và hiệu điện thế. Kỹ năng: - Giải được một số bài tập đơn giản về điện thế và hiệu điện thế trong SGK. II. CHUẨN BỊ. 1.Giáo viên: - Hình vẽ các đường sức điện trường, hình ảnh để xác định công của lực điện trên khổ giấy lớn. - Vẽ lên giấy khổ lớn hình vẽ về sự không phụ thuộc vào dạng của đường đi của công lực điện tác dụng vào điện tích dịch chuyển trong điện trường. 2.Học sinh: - Ôn lại kiến thức về khái niệm công trong cơ học, định luật Culông và về tổng hợp lực. - Ôn lại cách tính công của trọng lực. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1:(5 phút) Kiểm tra bài cũ – Giới thiệu bài mới - Trình bày khái niệm về điện trường và tính chất cơ bản của điện trường. - Biểu thức xác định cường độ điện trường - Hai điện tích q1= 2.10-6 C và q2 = 7.10-7 C đặt cách nhau 3 cm trong dầu hỏa (ε = 2,1). Tính lực tương tác giữa hai điện tích.  .Đặt vấn đề: Tương tác tĩnh điện có nhiều điểm tương đồng với tương tác hấp dẫn. Ta sẽ thấy ngay cả công của lực điện và thế năng của điện trong điện trường cũng có những điểm tương tự như công của trọng lực và thế năng của một vật trong trọng trường. Công của trọng lực được biểu diễn qua hiệu thế năng. Còn công của lực điện trường có thể được biểu diễn qua đại lượng nào? Ta có thể thông qua cách xây dựng khái niệm về công trong trường trọng lực để xây dựng khái niệm này trong trường tĩnh điện được không. Hoạt động 2(30 phút) Tìm hiểu công của lực điện Tg Nội dung 30 1. Công của lực điện: GV: ¢u B×nh §Þnh Hoạt động của GV Hoạt động của HS Y/c HS nhắc lại công thức tính công - A  FScos . của một lực và của trọng lực. - A = mgh Đặc điểm công của trọng lực? - Không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu, điểm cuối - Giới thiệu hình vẽ 4.1. Từ hình vẽ và khối lượng của vật. xác định lực tác dụng lên điện tích - Lực điện tác dụng lên qo có qo, khi qo dich chuyển trong điện hướng của điện trường (từ bản trường đều, nêu đặc điểm của lực cực dương sang bản cực âm) và Trang 14 Trường THPT Long Khánh A này? Tính công của lực điện trong điện trường đều ứng với các trường hợp sau: - Điện tích di chuyển theo đường thẳng MN? ’ ’ AMN = qE M N (1) - Điện tích di chuyển theo đường gấp khúc MNP? Trong đó M’N’ là Lần lượt cho học sinh xác định hình chiếu của MN F, S,  trong mỗi trường hợp rồi áp trên phương x đường dụng công thức. đi. Từ biểu thức tính công của lực điện Công của lực điện trong điện trường đều trong trường tác dụng lên một hợp điện tích di chuyển theo đường điện tích không phụ cong MN? dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của Hoàn thành C1, C2 đường đi trong điện trường. - Giáo viên nêu tính tổng quát của công thức và cho học sinh đi đến Điện trường tĩnh là kết luận tổng quát một trường thế Giáo án Vật lý 11 - NC có độ lớn F  q.E không đổi. - Công của lực điện trong trường hợp như hình 4.1 A  qEcos � AMN  �A  qEM �� N Trong đó M’N’ là hình chiếu của MN trên phương x đường đi. Trả lời C1,C2 Nêu nhận xét cho trường hợp này Kết luận, ghi vào vở Hoạt động 3 (10 phút) Củng cố-vận dụng-dặn dò Củng cố: - Hãy giải thích bằng hình vẽ đại lượng M’N’ trong công thức 1. - Hãy viết công thức tính công của lực điện khi một điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường. Có gì đáng chú ý trong công thức vừa viết? Vận dụng: Một electron di chuyển được đọan đường 1 cm, dọc theo đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện có giá trị bằng bao nhiêu? Dặn dò: - Về nhà làm bài tập 1,2,3 sgk trang 22, 23 - Chuẩn bị tiếp mục 2, 3 của bài 4. Tuần 3 Ngày sọan: Tiết PPCT: 6 Ngày dạy: Bài 4: CÔNG GV: ¢u B×nh §Þnh CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ (tiếp) Trang 15 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm hiệu điện thế. Tg Nội dung 25 2) Khái niệm hiệu điện thế. a) Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích A  w M -w N b) Hiệu điện thế, điện thế AMN  q (VM  VN ) (VM-VN) gọi là hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. Kí hiệu: UMN. U MN  AMN q => A=qU Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có một điện tích di chuyểngiữa hai điểm đó. Hoạt động của GV - GV yêu cầu HS nhắc lại các công thức xác định công của trọng lực. - GV phân tích đặc điểm chung của công (công của trọng lực và công của lực điện trường) + Khái niệm về thế năng một điện tích trong điện trường. + Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều. + Thế năng của một điện tích q trong điện trường của một điện trường của một điện tích điểm. + Công của lực điện và độ giảm thế năng tĩnh điện. + Vai trò thành phần trong công thức tính điện thế đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng. ? Thế năng của một vật tỉ lệ với khối lượng của vật. Tương tự thế năng điện tích thì tính như thế nào? - GV thông báo: Đặc điểm này có thể khái quát hóa cho trường hợp thế năng tĩnh điện của điện tích q - Hướng dẫn HS đi đến kết luận về công của điện trường thông qua điện thế. - GV thông báo hiệu số (V M-VN) gọi là hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. - GV xây dựng định nghĩa của hiệu điện thế dựa vào công của lực điện U MN  Hoạt động của HS - HS nhắc lại các công thức tính thế năng trong trường trọng lực. - Nghe GV trình bày và chuẩn bị trả lời câu hỏi khi GV yêu cầu. - Chỉ ra công thức tính công của lực điện trong mọi trường hợp là: A  w M -w N - Hs thảo luận theo nhóm: phân tích các công thức xác định thế năng của điện tích: WM=qVM và WN=qVN trong đó VM và VN là các đại lượng không phụ thuộc vào điện trường - Rút ra kết luận: AMN  q (VM  VN ) AMN q - Rút ra hệ quả được sử dụng rất nhiều sau này là: A=qU. ? Nêu định nghĩa đơn vị điện thế Y/c hoàn thành C3 Y/c hoàn thành C4 Trả lời câu C3. Trả lời C4 Thông báo cho HS cách chọn mốc thế năng GV: ¢u B×nh §Þnh Trang 16 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Hoạt động 2: (8 phút)Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế 1 0 3) Liên hệ giữa cường độ Hướng dẫn xây dựng hệ thức - Hs tiếp thu và có thể xây điện trường và hiệu điện giữa E và U dựa vào việc tính dựng khái niệm này dưới sự thế hiệu điện thế giữa hai điểm nằm hướng dẫn của GV: U U cũng trên một đường sức của E  MN E  MN điện trường đều. M �� N M �� N Khi không để ý đến dấu ta Lưu ý: khi không cần để ý - Thông báo cho HS: Hệ thức đến dấu các đại lượng thì có thể viết: này vẫn dùng được cho điện U U E E trường không đều.. d d D là khoảng cách giữa hai Y/c hoàn thành C5 điểm M’N’ Trả lời C5 Hoạt động 3(10 phút) Củng cố, vận dụng, dặn dò Củng cố: - Hãy tìm mối liên hệ giữa UMN và UNM - Hãy viết công thức định nghĩa hiệu điện thế - Hãy viết công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong trường hợp điện trường đều Vận dụng: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U=2000 (V) là A = 1(J) . Xác định độ lớn của điện tích đó. Giải bài tập 4,5,6 sgk trang 23 Dặn dò: Về nhà làm bài tập 7,8 sgk trang 23 và chuẩn bị bài 5: Xem kỹ phương pháp giải bài tập Tuần 4 Tiết PPCT: 7 I. MUÏC TIEÂU GV: ¢u B×nh §Þnh Ngày soạn: Ngày dạy: BAØI TAÄP Trang 17 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC 1. Kieán thöùc : - Veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng gaây bôûi moät ñieän tích ñieåm vaø nhieàu ñieän tích ñieåm. - Caùc tính chaát cuûa ñöôøng söùc ñieän. - Coâng cuûa löïc ñieän - Ñieän theá, hieäu ñieän theá, lieân heä giöõa hieäu ñieän theá vaø cöôøng ñoä ñieän tröôøng. 2. Kyõ naêng : - Xaùc ñònh ñöôïc cöôøng ñoä ñieän tröôøng gaây bôûi caùc dieän tích ñieåm. - Giaûi ñöôïc caùc baøi toaùn tính coâng cuûa löïc ñieän. - Giaûi ñöôïc caùc baøi toaùn tính hieäu ñieän theá, lieân heä giöõa E, U vaø A. II. CHUẨN BỊ GV: chuẩn bị thêm một số bài tập HS:Giải bài tập ở nhà III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoaït ñoäng 1 (10 phuùt) : Toùm taét nhöõng kieán thöùc lieân quan ñeán caùc baøi taäp caàn giaûi + Veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng gaây bôû moät ñieän tích ñieåm + Ñaëc ñieåm cuûa coâng cuûa löïc ñieän. + Bieåu thöùc tính coâng cuûa löïc ñieän. + Khaùi nieäm ñieän theá, hieäu ñieän theá, lieân heä giöõa U vaø E. Hoaït ñoäng 2 (3 phuùt) : Giaûi caùc caâu hoûi traéc nghieäm. Tg Noäi dung cô baûn 3 Caâu 1 trang 22: D Caâu 2 trang 22 : D Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn D. Yeâu caàu hs giaûi thích taïi sao choïn D. Hoaït ñoäng cuûa HS Giaûi thích löïa choïn. Giaûi thích löïa choïn. Hoaït ñoäng 3 (30 phuùt) : Giaûi caùc baøi taäp töï luaän. 30 Bài 4 trang 23: Cho biết d = 2 cm = 0,02 m Hs tóm tắt giả thuyết q = 5.10-10C A = 2.10-9J E=? Một HS lên bảng giải Giải Cường độ điện trường E là: Hs nhận xét bài làm của bạn Ta có A = qEd => E = A 200V / m Ed Bài 5 trang 23: Giải: Khi e bắt đầu vào điện trường thì Hs tóm tắt giả thuyết lực điện tác dụng lên e đóng vai trò là lực cản. Lúc đầu e có năng lượng GV: ¢u B×nh §Þnh mv 2 2 Một HS lên bảng giải Trang 18 Trường THPT Long Khánh A Giáo án Vật lý 11 - NC Khi e đi được đoạn đường s thì công của lực cản bằng eEs. Nên eEs = Hs nhận xét bài làm của bạn mv 2 2 mv 2 eE = 25,6.10-4 (m) => s = 2 Hs tóm tắt giả thuyết Bài 7 trang 23: Cho biết UMN=1 V Một HS lên bảng giải q= -1 C A=? Hs nhận xét bài làm của bạn Giải: Khi quả cầu lơ lửng giữa hai tấm kim loại thì lực điện và trọng lực cân bằng: F = P Ta có F = qE = q => U = mgd q U và P = mg d = 127,5 V Hs tóm tắt giả thuyết Bài 8 trang 23: Cho biết m = 4,5.10-3 kg l=1m Một HS lên bảng giải d = 4 cm = 0,04 m U = 750 V x = 1 cm = 1 m q=? g = 10 m/s2 Hs nhận xét bài làm của bạn Giải: Khi quả cầu cân bằng, các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực P Lực căng dây T Lực điện F    Ta có : P  T  F 0 Với F = Ptanα q U = mg 0,01 d ( vì α << nên tanα = sinα = 0,01) => q = mgd .0,01 = 2,4.10-8C U Quả cầu lệch về bản dương nên < 0 tức là q = - 2,4.10-8C Baøi 1 Cho biết: q1 = 3.10-8C GV: ¢u B×nh §Þnh q Goïi teân caùc veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng thaønh phaàn. Xaùc ñònh veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng toång hôïp taïi C. Laäp luaän ñeå tìm vò trí cuûa C. Tìm bieåu thöùc tính AC. Trang 19 Trường THPT Long Khánh A q2 = - 4.10-8C r = 10 cm = 0,1 m Tìm r1 = ? khi E = 0 Giải: Goïi C laø ñieåm maø taïi ñoù cöôøng  ñoä ñieän tröôøng baèng 0. Goïi E 1 vaø E 2 laø cöôøng ñoä ñieän tröôøng do q1 vaø q2 gaây ra taïi C,    ta coù E = E 1 + E 2 = 0 Giáo án Vật lý 11 - NC Suy ra vaø thay soá ñeå tính AC.  => E 1 = - E 2 .   Do E1  E 2 nên E1 = E2 | q2 | | q1 |  k 2 = k  ( AB  AC ) 2  . AC  =>  Tìm caùc ñieåm khaùc coù cöôøng ñoä ñieän tröôøng baèng 0. 2 q 4  AB  AC     2  AC q1 3   => AC = 64,6cm. Goïi teân caùc veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng thaønh phaàn. Tính ñoä lôùn caùc veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng thaønh phaàn Baøi 2 Cho biết: AB = 5 cm = 0,05 m q1 = 16.10-8C, q2 = - 9.10-8C. Tính E = ? Xaùc ñònh veùc tô cöôøng ñoä ñieän tröôøng toång hôïp taïi C. Giải:   Goïi Goïi E 1 vaø E 2 laø cöôøng ñoä ñieän tröôøng do q1 vaø q2 gaây ra taïi C. | q1 | 5 Ta coù : E1 = k 2 = 9.10 V/m  . AC (höôùng theo phöông AC). | q1 | E2 = k 9.105V/m 2 =  .BC GV: ¢u B×nh §Þnh Tính ñoä lôùn cuûa E  Trang 20