Bài soạn Vật lý lớp 10 - Bài tập 1: Lực cu - Lông

Tiết: 01 Ngày soạn: 15/08/2007 Ngày dạy: 06/09/2007 CHỦ ĐỀ 1: CÁC BÀI TOÁN VỀ ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG. BÀI TẬP 1. LỰC CU-LÔNG I. MỤC TIÊU. 1. Kiến thức. - Trình bày được phương, chiều và độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích điểm trong chân không. Vận dụng được công thức xác định lực Cu-lông. - Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích điểm bằng vectơ. - Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng vectơ. - Hiểu rỏ hơn về định luật bảo toàn điện tích. 2. Kỹ năng. Xác định được phương, chiều và độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích điểm. Giải thích được các hiện tượng liên quan đến sự tương tác giữa các điện tích. 3. Thái độ. Hứng thú học tập môn Vật lý, lòng yêu thích khoa học. Ý thức sẵn sàng áp dụng những kiến thức khoa học vào thực tiễn cuộc sống. II. CHUẨN BỊ. 1. Giáo viên. Xem trước bài 1,2 và các bài tập liên quan. 2. Học sinh. Ôn lại kiến thức về điện tích ở lớp 7. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. 1. Ổn định lớp. ( 1’ ) Kiểm tra sĩ số. 2. Kiểm tra bài cũ. ( 5’ ) - Phát biểu định luật Cu-lông. Biểu thức. - Phát biểu định luật bảo toàn điện tích. - Nêu nội dung chính của thuyết Êlectron. 3. Giảng bài mới. Hoạt động 1: Phương pháp giải các bài tập tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích TL Nội dung Hoạt động của Thầy Hoạt động của Trò 5’ Tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích. - Lực tổng hợp tác dụng lên q là vectơ tổng xác định bởi. = ++... - Theo định lí hàm số cosin: F2 = F12 + F22 + 2F1F2cos = (,) - Phương pháp hình chiếu. Chọn hệ tọa độ Oxy vuông góc và chiếu các vectơ lên các trục tọa độ. Ta có: F = - Nếu một vật có điện tích q chịu tác dụng của nhiều lựcthì lực tổng hợp tác dụng lên q tính thế nào? - Làm thế nào để chuyển từ vectơ sang độ lớn? - Hướng dẫn HS. = ++... - Suy nghĩ trả lời. Hoạt động 2. Tìm hiểu định luật Cu-lông. 5’ 15’ 8’ Bài 1. Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1 = 2.10-6C, q2 = 5.10-6C tác dụng vào nhau một lực 36N trong chân không. Tính khoảng cách giữa chúng. Giải. Khoảng cách giữa hai điện tích: F =r == 0,05m Bài 2. Hai điện tích q1 = 8.10-8C, q2 = -8.10-8C đặt tại A,B và cách nhau 6cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên q3 = 8.10-8C đặt tại C nếu: CA = 4cm, CB = 2cm. CA = 4cm, CB = 10cm. CA = CB = 5cm. Giải. Điện tích q3 sẽ chịu hai lực tác dụng của q1 và q2 là và. Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: = + A B C q1 q3 q2 a. F = F1+F2 = + F = 0,18 (N) b. A B C q1 q3 q2 F1 = = 36.10-3(N) F2 = = 5,76.10-3 (N) F = F1-F2 = 30,24.10-3 (N) H F1 F F2 C q1 q2 q3 c. Vì C cách đều A,B nên C nằm trên trung trực của đoạn AB. F1 = = 23,04.10-3(N) F2 = = 23,04.10-3(N) F2 = F12 + F22 + 2F1F2cos F = 27,65.10-3(N) Bài 3. Hai quả cầu nhỏ giống nhau, cùng có khối lượng m, điện tích q được treo tại cùng 1 điểm bằng hai dây mảnh. Do lực đẩy tỉnh điện. hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a. Xác định góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng. Cho m = 2,5g; q = 5.10-7C; a=60cm. Giải A B H A A Quả cầu chịu tác dụng của 3 lực. Điều kiện cân bằng: + += tag= = = 0,25 = 140 - Cho HS tìm hiểu đề. - Gọi hs lên bảng giải bài tâp. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Cho HS tìm hiểu đề. - Tổ chức cho hs thảo luận nhóm. - Yêu cầu học sinh trình bày kết quả thảo luận. - Theo dõi và hướng dẫn HS. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Cho HS tìm hiểu đề. - Gọi hs lên bảng giải bài tâp. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Tìm hiểu đề. - Lên bảng giải bài tâp. - Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. - Tìm hiểu đề. - Thảo luận nhóm. - Trình bày kết quả thảo luận. - Thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên. - Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. - Tìm hiểu đề. - Lên bảng giải bài tâp. -Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. 4. Củng cố. ( 5’ ) Điều kiện cân bằng của điện tích thế nào? Biểu thức định luật culông Phát biểu ĐLBTĐT. 5. Dăn dò. ( 1’ ) Về nhà học bài cũ, chuẩn bị trước bài 3. ˜ ¯ ™ Tiết: 02 Ngày soạn: 20/08/2007 Ngày dạy: 13/09/2007 CHỦ ĐỀ 1: CÁC BÀI TOÁN VỀ ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG. BÀI TẬP 2. ĐIỆN TRƯỜNG I. MỤC TIÊU. 1. Kiến thức. - Hiểu rỏ hơn về công thức tính lực điện và ĐLBT điện tích, nguyên lí chồng chất điện trường. - Phát biểu được nội dung của nguyên lý chồng chất điện trường. - Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường. 2. Kỹ năng. - Vận dụng được biểu thức xác định cường độ điện trường của một điện tích điểm. - Vẽ được véctơ cường độ điện trường tại một điểm. - Xác định được điểm đặt, phương, chiều và độ lớn của vectơ cường độ điện trường. - Vận dụng được nguyên lí chồng chất điện trường. 3. Thái độ. - Cần cù, siêng năng, khả năng suy luận và tư duy cao. - Hứng thú học tập môn Vật lý, lòng yêu thích khoa học. II. CHUẨN BỊ. 1. Giáo viên. Soạn một số bài tập liên quan 2. Học sinh. Ôn lại các kiến thức từ bài 1 đến bài 3. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. 1. Ổn định lớp. ( 1’ ) Kiểm tra sĩ số. 2. KIểm tra bài cũ. ( 8’ ) - Phát biểu định luật bảo toàn điện tích. - Biểu thức tính cường độ điện trường. - Nguyên lí chồng chất điện trường. 3. Giảng bài mới. Hoạt động 1. Tìm hiểu phương pháp giải bài tập. TL Nội dung Hoạt động của Thầy Hoạt động của Trò 5’ Phương pháp giải các bài toán về cường độ điện trường. B1.Vẽ các vectơ CĐĐT thành phần. B2. Sử dụng quy tắc đường chéo HBH vẽ vectơ tổng. B3. Sử dụng các công thức tính CĐĐT thành phần. B4. Áp dụng định lí hàm số cosin để tính độ lớn vectơ tổng. - Trình bày phương pháp giải các bài toán về cường độ điện trường. - Yêu cầu học sinh viết biểu thức định lí hàm số cosin. - Tiếp thu, ghi nhớ. a2 =b2+c2+ 2abcos() Hoạt động 2. Vận dụng để giải bài tập. 5’ 5’ 15’ Bài 1 Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4N. Hỏi độ lớn của điện tích đó ? Tóm tắt. E = 0,16V/m; F =2.10-4N; q =?C Giải. Độ lớn của điện tích q: q = = 1,25.10-3 C Bài 2. Một điện tích điểm q = 10-7C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của lực F = 3.10-3N.Tính cường độ điện trường E tại điểm đặt điện tích q và tìm độ lớn của điện tích Q, biết rằng hai điện tích đặt cách nhau 30cm trong chân không. Tóm tắt. q = 10-7C; F = 3.10-3N; E = ? V/m; Q =?C; r =30cm = 0,3m. Giải. Cường độ điện trường E: E = = 3.104 (V/m). Độ lớn điện tích Q. E = 9.109 Q = = 3.10-7C Bài 3. Ba điểm A, B, C trong không khí tạo thành tam giác vuông tại A. AB= 3cm, AC=4cm. Các điện tích q1 = 3,6.10-9C và q2 được đặt ở A và B, véctơ cường độ điện trường tổng hợp tại C có phương song song với AB. Xác định q2 và cường độ điện trường tổng hợp tại C. Tóm tắt. AB= 3cm=0.03m, AC=4cm=0.04m q1 = -3,6.10-9C. q2=?C, =?V/m Giải C A B q1 q2 Vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại C: =+ Vì q1<0 nên hướng từ C đến A. Để // AB, phải hướng ra xa B và q2 >0 E1 = = 2.10-4 (V/m) EC = E1tg= E1.=1,5.104 (V/m) E2 = = =E1 E2= E1= 2,5.104 (V/m) Ta có:E2 = q2= 6,94.10-9C - Cho hs tìm hiểu đề. - Gọi hs lên bảng giải bài tâp. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Cho hs tìm hiểu đề. - Gọi hs lên bảng giải bài tâp. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Cho hs tìm hiểu đề. - Tổ chức cho hs thảo luận nhóm. - Yêu cầu học sinh trình bày kết quả thảo luận. - Theo dõi và hướng dẫn HS. - Gọi hs nhận xét. - Nhận xét. - Tìm hiểu đề. - Lên bảng giải bài tâp. - Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. - Tìm hiểu đề. - Lên bảng giải bài tâp. - Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. - Tìm hiểu đề. - Thảo luận nhóm. - Trình bày kết quả thảo luận. - Thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên. - Nhận xét. - Tiếp thu, ghi nhớ. 4. Củng cố. (5’) - Yêu cầu học sinh nêu lại phương pháp giải bài tập - Yêu cầu học sinh nêu lại các công thức tính: E; nguyên lí chồng chất điện trường, 5. Dặn dò. (1’) - Về nhà làm các bài tập trong sgk và chuẩn bị trước bài 4. ˜ ¯ ™