Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Chương I: Điện tích - Điện trường điện tích - định luật Cu-lông

TIẾT 1 : PHẦN I : ĐIỆN HỌC - ĐIỆN TỪ HỌC CHƯƠNG I : ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG Mục tiêu: Kiến thức: Nêu được các cách làm nhiễm điện một vật. Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai điện tích điểm. K ỹ n ăng: Viết được công thức định luật cu-long. Vận dụng được định luật Cu-lông để xác định được lực điện tác dụng giữa hai điện tích điểm. Biểu diễn được 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. Chuẩn bị: Giáo viên: Dụng cụ thí nghiệm về nhiễm điện do cọ xác, do tiếp xúc và do hưởng ứng. SGK, SBT và các tài liệu tham khảo. Nội dung ghi bảng: TIẾT 1: CHƯỢNG I: ĐIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật. Hai loại điện tích: + Điện tích dương. + Điện tích âm. - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. Sự nhiễm điện của các vật. Nhiễm điện do cọ xát. Nhiễm điện do tiếp xúc. Nhiễm điện do hưởng ứng. Định luật Cu-lông: Nội dung: (Sgk) Biểu thức: Trong đó: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ. r + r : khoảng cách giữa hai điện tích điểm. + q1, q2 : độ lớn của hai điện tích điểm. r Biểu diễn: q2<0 q1>0 q2>0 q1>0 Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (chất cách điện). : hằng số điện môi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện môi. Học sinh: Ôn lại kiến thức về điện tích. SGK, SBT. Tiến trình dạy học: Ổn định lớp: Giảng bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu sự nhiễm điện của vật. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hs trả lời câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của Gv: Có mấy loại điện tích? Tương tác giữa các điện tích diễn ra như thế nào? Hs quan sát Gv làm thí nghiệm và rút ra nhận xét: Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh có thể hút các mẫu giấy vụn. Thanh thuỷ tinh nhiễm điện. Hs nghe giảng và dự đoán kết quả của các hiện tượng trên Gv đặt câu hỏi cho Hs. Nhận xét câu trả lời. Có hai loại điện tích: Điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. Gv làm thí nghiệm hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. Gv nêu hiện tượng: Cho thanh kim loại không nhiễm điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện. Đưa thanh kim loại không nhiễm điện lại gần quả cầu đã nhiễm điện nhưng không chạm vào. Hiện tượng gì sẽ xảy ra? Gv nhận xét và nói rõ ở bài sau chúng ta sẽ giải thích nguyên nhân gây ra các hiện tượng trên. Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Cu-lông. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs lắng nghe. Hs lắng nghe và ghi chép. Hs trả lời câu hỏi: Đặc điểm của vectơ lực là gi? Đặc điểm của vectơ lực : gồm Điểm đặt. Phương , chiều. Độ lớn. Hs vẽ lực tương tác giữa hai điện tích cùng dấu và trái dấu. Hs phát biểu và viết biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn. So sánh sự giống và khác nhau giữa định luật Cu-lông và định luật vạn vật hấp dẫn. Gv trình bày cấu tạo và công dụng của cân xoắn. Cấu tạo: (hình 1.5/7 sgk) A là quả cầu kim loại cố định gắn ở đầu một thanh thẳng đứng. B là quả cầu kim loại linh động găn ở đầu một thanh nằm ngang. Đầu kia là một đối trọng. Công dụng: Dùng để khảo sát lực tương tác giữa hai quả cầu tích điện. Gv đưa ra khái niệm điện tích điểm: là những vật nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. Gv trình bày nội dung và biểu thức của định luật Cu-lông. Lực Cu-lông (lực tĩnh điện) là một vectơ. Gv yêu cầu Hs nêu đặc điểm vectơ lực. Biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn: G: hằng số hấp dẫn. Giống: + Lực HD tỉ lệ thuận tích khối lượng hai vật. + Lực Cu-lông tỉ lệ thuận tích độ lớn hai điện tích. + Lực HD tỉ lệ nghịch bình phương khoảng cách giữa hai vật. + Lực Cu-lông tỉ lệ nghịch bình phương khoảng cách giữa hai điện tích. Khác: + Lực HD bao giờ cũng là lực hút. + Lực Cu-lông có thể là lực hút hay lực đẩy. Hoạt động 3: Tìm hiểu lực tĩnh điện trong điện môi. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs trả lời câu hỏi: Lực tĩnh điện thay đổi như thế nào trong môi trường đồng tính? Lực tĩnh điện trong môi trường đồng tính giảm đi ε lần so với trong môi trường chân không. - Hằng số điện môi phụ thuộc vào những yếu tố nào? Không phụ thuộc vào yếu tố nào? Hằng số điện môi phụ thuộc vào tính chất của điện môi. Không phụ thuộc vào độ lớn các điện tích và khoảng cách giữa điện tích. Gv nêu vấn đề: Định luật Cu-lông chỉ đề cập đến lực tĩnh điện trong chân không. Vậy trong môi trường đồng tính lực tĩnh điện có thay đổi không? Nếu có thì thay đổi như thế nào? Từ thực nghiệm lực tĩnh điện trong môi trường đồng tính được xác định bởi công thức: ε :hằng số điện môi. Củng cố : HS trả lời câu hỏi 1,2 /8 sgk. Dặn dò: Làm bài tập 1,2,3,4 /8,9 sgk. Chuẩn bị tiết 2: “Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích”. Rút kinh nghiệm: TIÊT 2: THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. Mục tiêu: Kiến thức: Trình bày được nội dung chính của thuyết electron. Trình bày được khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện. Phát biểu được nội dung của định luật bảo toàn điện tích. Kỹ năng: Vận dụng được thuyết electron để giải thích được các hiện tượng nhiễm điện. Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện của một chất. Chuẩn bị: Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm về nhiễm điện do cọ xát. THUYẾT ELECTRON - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH. Thuyết electron: Bình thường nguyên tử trung hoà về điện. Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm. Electron có thể di chuyển trong một vật hay từ vật này sang vật khác vì độ linh động lớn. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện: Vật dẫn điện là những vật có các điện tích tự do có thể di chuyển được bên trong vật. Vật cách điện là những vật có rất ít các điện tích tự do có thể di chuyển bên trong vật. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện: Nhiễm điện do cọ xát: Khi thanh thuỷ tinh cọ xát với lụa thì có một số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nên thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm. Nhiễm điện do tiếp xúc: Khi thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện thì có sự di chuyển điện tích từ quả cầu sang thanh kim loại nên thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với quả cầu. Nhiễm điện do hưởng ứng: Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần quả cầu nhiễm điện thì các electron tự do trong thanh kim loại dịch chuyển. Đầu thanh kim loại xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu. Định luật bảo toàn điện tích Ở một hệ vật cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác, thì tổng đại số các điện tích trong hệ là một hằng số. Nội dung ghi bảng: Học sinh: Ôn lại hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, chất dẫn điện, chất cách điện (đã học ở THCS). Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Trả lời câu hỏi của Gv: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Cu-lông. Biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích cùng dấu. Gv đặt câu hỏi kiểm tra. Nhận xét câu trả lời của Hs. Hoạt động 2: Tìm hiểu nội dung thuyết electron. Vật dẫn điện và vật cách điện. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs nhớ lại cấu tạo của nguyên tử. Nguyên tử gồm: + Hạt nhân: proton: mang điện dương. nơtron: không mang điện. + Electron: mang điện âm. Thuyết electron dựa trên sự có mặt và sự di chuyển của electron. Hs dựa vào lưu ý của Gv để trả lời câu C1. Hs nêu tên một vài vật dẫn điện và vật cách điện. Yêu cầu HS nhắc lại kiến thức: cấu tạo của nguyên tử, điện tích của các hạt trong nguyên tử. Thuyết electron dựa trên cơ sở nào? Gv trình bày nội dung thuyết electron. Lưu ý Hs là khối lượng của electron nhỏ hơn khối lượng của proton rất nhiều nên electron di chuyển dễ hơn.. Yêu cầu Hs trả lời câu C1. Gv nêu câu hỏi: Theo quan điểm của thuyết electron thì thế nào là một vật nhiễm điện? Yêu cầu Hs nêu vi dụ về vật dẫn điện và vật cách điện. Định nghĩa vật dẫn điện và vật cách điện. Gv đưa ra định nghĩa trong SGK. Vậy hai cách định nghĩa đó có khác nhau không? Hoạt động 3: Tìm hiểu ba hiện tượng nhiễm điện. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs nghiên cứu SGK, lắng nghe và trả lời câu hỏi của Gv. Hs lắng nghe và ghi chép. Chú ý: Electron tự do có vai trò rất quan trọng trong quá trình nhiễm điên. Điện tích có tính bảo toàn. Gv yêu cầu Hs dựa vào thuyết electron để trả lời các câu hỏi sau: Bình thường thanh thuỷ tinh và mảnh lụa trung hoà về điện. Tại sao sau khi cọ xát chúng lại nhiễm điện? điện tích đó từ đâu đến? Thanh kim loại trung hoà điện khi tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện thì thanh KL nhiễm điện. Dựa vào nội dung nào của thuyết electron để giải thích hiện tượng trên? Tương tự yêu cầu Hs giải thích hiện tượng nhiếm điện do hưởng ứng. Yêu cầu Hs so sánh ba hiện tượng nhiễm điện trên. Gv nhận xét câu trả lời của Hs, tổng kết và rút ra kết luận. Hoạt động 4: Tìm hiểu định luật bảo toàn điện tích. Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Hs lắng nghe và ghi chép. Gv đặt câu hỏi: thế nào là một hệ cô lập về điện? Gv trình bày nội dung định luật bảo toàn điện tích. Củng cố: Hs trả lời các câu hỏi trong SGK /12. Dặn dò: Làm bài tập 1,2 /12 sgk. Chuẩn bị bài “Điện trường”. Rút kinh nghiệm: TIẾT 3: ĐIỆN TRƯỜNG Mục tiêu: Kiến thức: Nêu được điện trường tồn tại ở đâu? Có tính chất gì? Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường. Trình bày được khái niệm đường sức điện, ý nghĩa và tính chất của đường sức điện. Nếu được khái niệm điện trường đều. Phát biểu được nguyên lí chồng chất điện trường. Kỹ năng: Xác định được cường độ điện trường (phương, chiều, độ lớn) tại một điểm của điện trường gây bởi một, hai hoặc ba điện tích điểm. Nêu được một vài ví dụ về điện trường đều. Chuẩn bị: Giáo viên: Dụng cụ thí nghiệm điện phổ hoặc tranh ảnh minh hoạ điện phổ của các vật nhiễm điện. Nội dung ghi bảng: TIẾT 3: ĐIỆN TRƯỜNG Điện trường: Khái niệm điện trường: Xuất hiện xung quanh các điện tích. Tính chất cơ bản của điện trường: Tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó. Cường độ điện trường: Định nghĩa: (sgk). Biểu thức: Đơn vị: E(V/m) q > 0 : cùng phương, cùng chiều với . q < 0 : cùng phương, ngược chiều với. Đường sức điện: Định nghĩa: (sgk). Các tính chất của đường sức điện: (sgk) Điện phổ: (sgk) Điện trường đều : (sgk) Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song và cách đều nhau. Điện trường của một điện tích điểm: Chú ý: Q > 0 : hướng ra xa điện tích. Q < 0 : hướng lại gần điện tích. Nguyên lí chồng chất điện trường: (sgk) Học sinh: Ôn lại đường sức từ, từ phổ đã học ở THCS. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Trả lời câu hỏi kiểm tra của Gv Gv đặt câu hỏi kiểm tra: Nêu nội dung chính của thuyết electron. Dựa vào nội dung chính của thuyết electron giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng. Gv nhận xét. Hoạt động 2: Tìm hiểu điện trường và cường độ điện trường. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs theo dõi bài giảng. Hs nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi. Điện tích thử là vật có kích thước nhỏ và điện lượng nhỏ. Điện tích thử dung đê phát hiện ra lực điện. Nhận biết một nơi nào đó có điện trường hay không. Gv đặt vấn đê: một vật tác dụng lực hấp dẫn lên vật khác vì xung quanh vật có trường hấp dẫn. Vậy môi trưòng xung quanh điện tích có gì đặc biệt không? Người ta thấy rằng khi đặt một điện tích lại gần một điện tích khác thì chúng tương tác với nhau. Vậy chúng tác dụng lực lên nhau bằng cách nào? Gv đặt câu hỏi: Thế nào là điện tích thử? Điện trường của điện tích xuất hiện ở đâu? Tính chất cơ bản của điện trường là gì? Để đặt trưng cho điện trường xung quanh điện tích người ta đưa ra khái niệm cường độ điện trường. Chú ý: Tại một điểm bất kì trong điện trường cường độ điện trường là không đổi, không phụ thuộc vào độ lớn và dấu của điện tích q. Hoạt động 3: Tìm hiểu đường sức điện và tính chất của đường sức điện. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs đưa ra nhận xét: Là các đường thẳng. Xuất phát từ quả cầu rồi đi ra xa. Hs lắng nghe, nghiên cứu sgk và trả lời câu hỏi. Yêu cầu Hs nhìn vào hình 3.5/16 sgk nhận xét điện phổ của một quả cầu nhỏ nhiễm điện. Gv gợi ý: nếu đặt một điện tích tại những điểm bất kì trên đường thẳng đó thì phương của lực điện tác dụng lên điện tích trùng với đường thẳng đó. Gv mở rộng vấn đề: khảo sát một hệ gồm hai điện tích +Q; -Q đặt cách nhau khoảng nhỏ. Gv đưa ra khái niệm đường sức điện. Yêu cầu Hs trả lời: đường sức điện có những tính chất nào? Hoạt động 4: Tìm hiểu điện trường đều và điện trường của một điện tích điểm. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Điện phổ của điện trường đều: + Là những đường thẳng. + Các đường thẳng song song với nhau. Hs trả lời: Điện trường đều xuất hiện ở đâu? Chú ý: Hướng của cường độ điện trường phụ thuộc vào dấu của điện tích. Gv đưa ra khái niệm điện trường đều. Yêu cầu Hs dựa vào hình 3.7/16 sgk nhận xét điện phổ của điện trường đều. Gv yêu cầu Hs viết lại biểu thức định luật Cu-lông. Từ đó thiết lập công thức tính điện trường của một điện tích điểm. Yêu cầu Hs trả lời câu C3. Hoạt động 5: Tìm hiểu nguyên lí chồng chất điện trường. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs nhắc lại cách tổng hợp hai vectơ theo quy tắc hình bình hành. Hs chú ý những trường hợp đặc biệt của phép cộng hai vectơ. Gv nêu vấn đề: Điện trường do một điện tích điểm gây ra tại một điểm được đặt trưng bởi vectơ cường độ điện trường. Vậy vectơ cường độ điện trường tại một điểm do nhiều điện tích điểm gây ra được xác định như thế nào? Cường độ điện trường là một đại lượng vectơ nên cường độ điện trường tổng hợp được xác định theo quy tắc hình bình hành. Củng cố: Làm bài tập 1, 2 /17, 18 sgk. Dặn dò: Hs làm bài tập 3,4,5,6,7 /18 sgk. Chuẩn bị bài “Công của lực điện - Hiệu điện thế”. Rút kinh nghiệm: TIẾT 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - HIỆU ĐIỆN THẾ Mục tiêu: Kiến thức: Nêu được đặc tính của công của lực điện. Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường. Nêu được đơn vị đo hiệu điện thế. Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường đó. Kỹ năng: Tính được công của lực điện khi di chuyển một điện tích giữa hai điểm trong điện trường đều. Vận dụng được công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Chuẩn bị: Giáo viên: Tĩnh điện kế và những dụng cụ liên quan (nếu có). Nội dung ghi bảng: TIẾT 4 – 5: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - HIỆU ĐIỆN THẾ Công của lực điện: Điện tích q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường đều, công của lực điện trường: : hình chiếu của MN lên phương của điện truờng. Công của lực điện tác dụng lên điện tích q không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. => Vậy điện trường tĩnh là một trường thế. Khái niệm hiệu điện thế. Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích: AMN = WM – WN Hiệu điện thế, điện thế: Khái niệm hiệu điện thế: (sgk). Điện thế của điện trường phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế. Điện thế ở mặt đất và ở một điểm xa vô cùng bằng không. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: d là khoảng cách giữa hai điểm M’, N’. Học sinh: Ôn lại các vấn đề sau: Tính chất thế của trường hấp dẫn. Biểu thức thế năng của một vật trong trường hấp dẫn. Tiến trình dạy học: TIẾT 4: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs nghe câu hỏi và trả lời Gv đặt câu hỏi kiểm tra: Điện trường xuất hiên ở đâu? Tính chất cơ bản của điện trường là gì? Nêu các tính chất của đường sức điện. Gv nhận xét câu trả lời. Hoạt động 2: Tìm hiểu công của lực điện. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs theo dõi Gv đặt vấn đề. Trả lời câu hỏi: Công thức tính công: . cường độ điện trường: . Công của lực điện: A = q.E.s.cosα A = q.E. Công không phụ thuộc dạng đường đi. Hs trả lời câu C1/19 sgk. Khi đặt điện tích trong điện trường thì dưới tác dụng của lực điện trường làm điện tích di chuyển. Vậy công của lực điện trường được tính như thế nào? Gv hướng dẫn Hs thành lập công thức tính công của lực điện trường bằng cách trả lời các câu hỏi: + Yêu cầu Hs viết công thức tính công của lực. + Từ công thức định nghĩa cường độ điện trường hãy thiết lập công thức 4.1 /19 sgk. Chú ý: AMN là đại lượng đại số. Dựa vào công thức tính công yêu cầu Hs nhận xét. Gv tổng kết: Lực có tính chất trên gọi là lực thế. Trường tĩnh điện là trường thế. Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm hiệu điện thế. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs theo dõi. Công thức tính công: A = Wt1 – Wt2.. Chú ý: Điện thế của điện trường phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế. Hiệu điện thế không phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế. Gv nhắc lại: Công của lực hấp dẫn không phụ thuộc dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối. Yêu cầu Hs nhớ lại công thức tính công của lực hấp dẫn biểu diễn qua hiệu thế năng. Lưc hấp dẫn và lực điện có mối tương quan kì lạ. Từ đó đưa ra công thức tính công của lực điện biểu diễn qua hiệu thế năng. Thế năng của vật trong trường hấp dẫn tỉ lệ với khối lượng. Thế năng của điện tích q trong điện trường tỉ lệ với điện tích q. TIẾT 5: Hoạt động 4: Tìm hiểu mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs trả lời câu hỏi: Viết công thức tính công của lực điện. Từ công thức định nghĩa hiệu điện thế. Tìm mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Gv hướng dẫn Hs thiết lập công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Gv giới thiệu sơ về tĩnh điện kế. Hoạt động 5: Vận dụng. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs thực hiện theo sự hướng dẫn của Gv: Yêu cầu Hs đọc đề bài và tóm tắt đề. Viết công thức tính công của lực điện. Xác định cường độ điện trường. Hs đọc đề bài 5/23 sgk và trả lời các câu hỏi sau: Chuyển động của electron là chuyển động gì? Electron chuyển động dưới tác dụng của lực nào? Từ ĐL II Niutơn suy ra công thức gia tốc. Dựa vào dữ kiện đề bài, viết công thức phù hợp để tính quảng đường của chuyển động. Gv hướng dẫn Hs vận dụng công thức tính công của lực điện giải bài tập 4/23 sgk để củng cố bài học. Bài 5/23 sgk sử dụng kiến thức ở lớp10, Gv cho Hs nhắc lại để giải bài tập. Gv theo dõi, nhận xét và hoàn chỉnh. Dặn dò: Làm bài tập 6, 7, 8/23 sgk. Chuẩn bị bài “Bài tập về lực Cu-lông và điện trường”. Rút kinh nghiệm: TIẾT 6: BÀI TẬP VỀ LỰC CULÔNG VÀ ĐIỆN TRƯỜNG. Mục tiêu: Vận dụng được: Công thức xác định lực Cu-lông. Công thức xác định điện trường của một điện tích điểm. Nguyên lí chồng chất điện trường. Công thức tính công của lực điện. Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Chuẩn bị: Giáo viên: Chuẩn bị bài tập về lực Cu-lông và điện trường. Nội dung ghi bảng: Học sinh: Ôn lại những bài đã học. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Tìm hiểu lực tương tác giữa các điện tích (Bài 1) Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs đọc đề bài và trả lời các câu hỏi: Điện tích q0 chịu mấy lực tác dụng? Để điện tích q0 nằm cân bằng thì các lực tác dụng lên điện tích phải như thế nào? (về phương, chiều, đồ lớn) Vì q1 > 0 và q2 > 0 nên điện tích q0 phải nằm ở đâu? Chú ý : 1nC = 10-9C ; 1µC = 10-6C Gv yêu cầu Hs đọc đề và tóm tắt đê. Gv hướng dẫn Hs vận dụng định luật Cu-lông để giải bài toán. Gv nhận xét các câu trả lời và hoàn chỉnh bài giải. Yêu cầu Hs về nhà giải bài toán với trường hợp q1 > 0 và q2 < 0. Hoạt động 2: Tìm hiểu cường độ điện trường tại một điểm (Bài 2) Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs đọc đề và trả lời câu hỏi: Tại điểm M có mấy cường độ điện trường? Viết công thức tính cường độ điện trường do điện tích Q gây ra tại một điểm. Xác định các cường độ điện trường tại điểm M (phương, chiều, độ lớn). Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường. Nêu quy tắc hình bình hành và các trường hợp đặc biệt Gv yêu cầu Hs đọc và tóm tắt đề. Hướng dẫn Hs áp dụng công thức tính cường độ điện trường tại một điểm và nguyên lí chồng chất điện trường. Nhận xét câu trả lời và hoàn chỉnh bài giải. Yêu cầu Hs giải bài toán với trường hợp q1 > 0 và q2 > 0. Chú ý: SGK giải bài toán bằng phương pháp hình học nhưng có thế giải bài toán bằng quy tắc hình bình hành tổng quát hơn. Hoạt động 3: Tìm hiểu chuyển động của điện tích trong điện trường (Bài 3) Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs trả lời câu hỏi: - Điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường gì? Có tính chất như thế nào? Hạt bụi chịu mấy lực tác dụng? Đó là những lực nào? Xác định các lực tác dụng lên hạt bụi? (phương, chiều, độ lớn) Xác định lực tổng hợp tác dụng lên hạt bụi. Áp dụng định luật II Niutơn tính gia tốc của hạt bụi. Nhắc lại chuyển động ném xiên của một vật. Xác định quỹ đạo chuyển động của vật. => Suy ra hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại. Áp dụng công thức tính công. - Gv yêu cầu Hs đọc và tóm tắt đề. - Giúp Hs nhớ lại kiến thức về điện trường đều. - Nêu các câu hỏi gợi mở giúp Hs giải quyết vấn đề của bài toán. - Gv nhận xét và hoàn chỉnh bài toán. Hoạt động 4: Củng cố. Bài 1: Hai điện tích +q và –q (q>0) đặt tại hai điểm A,B với AB = 2a trong không khí. Xác định cường độ điện trường tại M nằm trên trung trực của AB, cách AB một đoạn x. Tính x để EM cực đại và tính giá trị cực đại này. Bài 2: Một electron chuyển động với vận tốc ban đầu V0 = 4.107 m/s trên đường nằm ngang và bay vào điện trường của một tụ điện, vuông góc với các đường sức. Các bản tụ dài l = 4cm và cách nhau d = 1,6cm. Cho U = 910V. Lập phương trình quỹ đạo và xác định dạng quỹ đạo của electron trong điện trường. Tính vận tốc electron khi vừa ra khỏi điện trường và độ lệch so với phương ban đầu. Dặn dò: - Làm bài tập SBT. Rút kinh nghiệm: TIẾT 8: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. Mục tiêu: Trình bày được: Điện trường bên trong vật dẫn cân bằng điện. Cường độ điện trường trên mặt ngoài vật dẫn cân bằng điện. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn. Hiện tượng phân cực điện môi khi điện môi được đặt trong điện trường ngoài. Chuẩn bị: Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm (nếu có): Tĩnh điện kế, điện nghiệm, quả cầu thử, một số vật dẫn có dạng khác nhau. Nội dung ghi bảng: TIẾT 8: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG Vật dẫn trong điện trường: Trạng thái cân bằng điện: Vật dẫn cân bằng điện khi trong vật dẫn không còn dòng điện. Điện trường trong vật dẫn tích điện: Điện trường bên trong vật dẫn cân bằng điện bằng không. Đối với vật dẫn rỗng, điện trường ở phần rỗng bằng không. Cường độ điện trường tại một điểm trên mặt ngoài vật dẫn vuông góc với mặt vật. Điện thế của vật dẫn tích điện. Điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài và bên trong vật dẫn có giá trị bằng nhau. Vật dẫn là vật đẳng thế. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện. Ở một vật dẫn nhiễm điện, điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật. Điện tích phân bố trên mặt ngoài vật dẫn không đều. Ở những chỗ lồi điện tích tập trung nhiều hơn; ở những chỗ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất; ở chỗ lõm hầu như không có điện tích. Điện môi trong điện trường. Khi đặt một vật điện môi trong điện trường thì điện môi bị phân cực. Do sự phân cực của điện môi nên mặt ngoài của điện môi trở thành các mặt nhiễm điện. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Tìm hiểu vật dẫn trong điện trường. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs lắng nghe. Hs trả lời câu hỏi: Thế nào là vật dẫn? Nếu điện trường tồn tại bên trong vật dẫn thì điều gì sẽ xảy ra? Điều đó có đúng với khái niệm vật dẫn cân bằng điện không? Điện trường bên trong vật dẫn bằng không. Gv trình bày khái niệm vật dẫn cân bằng điện. Chú ý: Vật dẫn = vật dẫn cân bằng điện. Gv đặt câu hỏi để đi đến kết luận “bên trong vật dẫn điện trường bằng không”. (vật dẫn đặt) Đối với vật dẫn rỗng, điện trường ở phần rỗng cũng bằng không. Hoạt động 2: Tìm hiểu điện thế và sự phân bố điện tích của vật dẫn. Hoạt động của HS Hoạt động của GV Hs quan sát Gv làm thí nghiệm và rút ra kết luận. Hs trả lời các câu hỏi sau: Viết công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Điện trường bên trong vật dẫn có giá trị như thế nào? UMN = VM – VN = 0 VM = VN : vât dẫn là vật đẳng thế. Hs theo dõi và ghi chép. Gv làm thí nghiệm để chứng tỏ “điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau”. Gv hướng dẫn Hs rút ra kết luận “vật dẫn là vật đẳng thế”. Gv trình bày sự phân bố điện tích ở vật dẫn. Hoạt động 3: Tim hiểu điện môi trong điện trường. Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Hs trả lời câu hỏi: Điện môi là gì? - Hs lắng nghe Gv trình bày và ghi chép. Gv trình bày để Hs biết được “hiện tượng phân cực là gì?” Điện môi đặt trong điện trường thì bị phân cực. Vậy kim loại đặt trong điện trường có bị phân cực không? Củng cố: Gv hướng dẫn Hs trả lời câu hỏi 1, 2, 3/31 sgk. Dặn dò: Làm bài tập 1,2/31 sgk. Chuẩn bị bài “tụ điện”. Rút kinh nghiệm: TIẾT 9: TỤ ĐIỆN Mục tiêu: Kiến thức: Nêu được nguyên tắc cấu tạo của tụ điện và nhận dạng được các tụ điện. Phát biểu được định nghĩa điện dung của tụ điện và nêu được đơn vị đ