Giáo án Vật lí 11 cơ bản cả năm

Tiết theo PPCT: Tiết 1. Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Phần một: Điện học. Điện từ học Chương I. Điện tích. Điện trường. Bài 1. điện tích. định luật cu lông. I. mục tiêu - Học sinh nắm được thế nào là sự nhiễm điện, nêu được kháI niệm thế nào là điện tích điểm. - Phân biệt được các loại tương tác điện. - Nêu được nội dung và viết được biểu thức định luật Cu – Lông. áp dụng định luật này để giảI các bài tập điện đơn giản. - Hiểu kháI niệm điện môI và hằng số điện môi. II. CHUẩN Bị. - Học sinh ôn tập phần tương ứng ở trung học cơ sở về tương tác điện và định luật Cu – lông. - Giáo viên vẽ hình 1.3 SGK để minh họa. III. phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Sơ lược chương trình vật lí 11 THPT. 3. Phương án dạy học. Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Tìm hiểu sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện - Các vật có khả năng hút các vật nhẹ được gọi là các vật đã bị nhiễm điện. - Điện là thuộc tính của vật và điện tích là số đo thuộc tính đó. - Điện tích điểm là một vật tích điện(điện tích) có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta đang xét. - Các điện tích hoặc hút nhau hoặc đẩy nhau. Sự hút hay đẩy nhau giữa các điện tích, đó là sự tương tác điện. A B M N - Khi đưa M lại gần B thì B quay đi. Vậy M và B nhiễm điện cùng dấu. - KL: Các điện tích cùng loại(dấu) thì đẩy nhau. Các điện tích khác loại(dấu) thì hút nhau. HĐ2. Tìm nội dung định luật Cu-lông. - Muốn tìm mối liên hệ giữa lực tương tác điện F với q1 ,q2 thì ta cố định q1 và tăng dần điện tích q2. *Nội dung định luật Cu-lông: SGK | q1q2| r2 F = k (1.1) Trong hệ SI: Hệ số tỉ lệ k = 9.109Nm2/ C2. F- Lực Cu-lông (N) r – Khoảng cách giữa hai đt(m) q1,q2 - Độ lớn các điện tích (C) HĐ3. Tìm hiểu về lực tương tác điện trong điện môI đồng tính. Hằng số điện môi |q1q2| ε r2 F = k Trong đó: ε- Hằng số điện môi. đối với chân không ε = 1 - Trong đời sống và trong kĩ thuật ngày nay, Sử dụng nguồn năng lượng điện là không thể thiếu. Vậy Điện là gì? Dựa vào đâu để con người có thể khai thác được năng lượng điện? I. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện. 1. Sự nhiễm điện của các vật - Các vật bị nhiễm điện sẽ có biểu hiện gì? cho ví dụ? - Ngày nay người ta vẫn dựa vào hiện tượng hút các vật nhe để kiểm tra xem một vật có nhiễm điện hay không. 2. Điện tích. Điện tích điểm - Thế nào là điện tích? - Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay một điện tích. - Tương tự như khối lượng là số đo mức quán tính của vật. - Tương tự trong cơ học ta đã xây dựng kháI niệm chất điểm để nghiên cứu các chuyển động của vật, để đơn giản ta xây dựng kháI niệm điện tích điểm. Điện tích điểm là gì? 3. Tương tác điện. Hai loại điện tích - Tương tác điện là gì? - Dựa vào sự tương tác điện người ta chia điện tích thành hai loại và đặt tên là: + Điện tích Dương, Kí hiệu là dấu: + + Điện tích Âm, kí hiệu là dấu: - - Điện tích hút và đẩy nhau khi nào? Chú ý: SGK II. Định luật Cu-lông. Hằng số điện môi 1. Định luật Cu-lông - Giới thiệu dụng cụ cân Xoắn và nguyên tắc hoạt động. - Xét sợ tương tác của hai quả cầu A và B mang điện tích là q1 và q2. * Hình vẽ SGK. - Khi tích điện cùng dấu cho hai quả cầu thì chúng đẩy nhau bằng tương tác điện. Kết quả là khi quả cầu đứng yên thì lực Cu- lông bằng lực đàn hồi xuất hiện trên dây xoắn. => Kết quả thí nghiệm: Lực tương tác điện tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai quả cầu. F21vt q1 q2 F12vt r - Muốn tìm mối liên hệ giữa lực Cu –lông và độ lớn các điện tích ta tiến hành TN như thế nào? => Kết quả: F tỉ lệ với độ lớn các điẹn tích q1 và q2 => Từ hai kết quả trên hãy nêu nội dung tổng quát? 2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm trong điện môI đồng tính. Hằng số điện môi a) Điẹn môI là môI trường cách điện. b) Công thức định luật Cu-lông trong điện môI đồng tính: * ý nghĩa hằng số điện môi: SGK IV. Bổ sung - Rút kinh nghiêm Tiết theo PPCT: Tiết 2. Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài 2. Thuyết Êlectron. định luật bảo toàn điện tích I. Mục tiêu - Vận dụng được thành thạo thuyết Êlectron trong việc giảI thích các hiện tượng điện. - Hiểu nội dung của định luật bảo toàn điện tích. II. Chuẩn bị GV: Vẽ các hình 2.1; 2.2; 2.3 HS: Ôn tập các kiến thức về cấu tạo nguyên tử. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ - Nêu nội dung định luật Cu – lông viết cho chân không và viết công thức của định luật này cho Chân không và trong điện môI đồng tính? Nêu tên và đơn vị của các đại lượng? - GiảI bài tập 8 SGK? 3. Phương án dạy học Trong đời sống kĩ thuật ngày nay các hiện tượng điện được ứng dụng rất phong phú. Vậy các hiện tượng điện được giảI thích như thế nào? Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Nhắc lại cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. - Nguyên tử cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các êtectron chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo từ hai loại hạt là Nơtron không mang điện và Prôtôn mang điện tích dương. Lớp vỏ nguyên tử gồm các êiectron mỗi hạt có điện tích là: - 1,6.10-19C; khối lượng là: 9,1. 10-31kg Điện tích của Prôtôn là: + 1,6.10-19C và khối lượng là: 1,6.10-27kg - ở điều kiện bình thường nguyên tử trung hòa về điện. => Khi tổng số điện tích của êlectron ở lớp vỏ bằng tổng số điện tích của Prôtôn ở hạt nhân. - Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là các điện tích nguyên tố (âm hoặc dương). HĐ2. Tìm hiểu nội dung thuyềt êlectron - Nội dung của thuyết êlectron về sự nhiễm điện của các vật như sau: SGK C1: HS HĐ3. Vận dụng thuyết êlectron để giảI thích một số hiện tượng điện cụ thể. - Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa các điện tích tự do. Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật. VD: Các kim loại có chứa các êlectron tự do; các dung dịch axít, bazơ và muối có chứa các Ion tự do. Chúng đều là các chất dẫn điện. - Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do. VD: Không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, một số nhựa là các chất cách điện. C2; C3: HS - Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vậy nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật đó. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc. - SGK HĐ4. Tìm nội dung định luật bảo toàn điện tích. - ND: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi. - Hệ vật cô lập về điện là ệ không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ. I. Thuyết Êlectron 1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố - Nêu cấu tạo nguyên tử và đặc điểm mang điện của các hạt, sự sắp xếp của chúng? - Thế nào là sự trung hòa về điện? => Vật trung hòa về điện khi tổng số Prôtôn bằng tổng số êlectron trong vật. - Thế nào là điện tích nguyên tố? 2. Thuyết êlectron - Để giảI thích các hiện tượng điện người ta sử dụng thuyết sau gọi là thuyết êlectron. Nội dung thuyết này căn cứ vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giảI thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật. - Nêu nội dung của thuyết? II. Vận dụng 1. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện - GiảI thích về tính chất dẫn điẹn và tính chất các điện của vật (chất)? Sự phân biệt này chỉ là tương đối vì không có chất nào tuyệt đối không có điện tích tự do. 2. Sự nhiễm điện do tiếp xúc + + - GiảI thích sự nhiễm điện do tiếp xúc? GT: Nếu cho hai quả cầu kim loại đã tích điện tiếp xúc với nhau và đo chính xác các điện tích, ta sẽ thấy tổng điện tích của hai quả cầu sau khi tiếp xúc bằng tổng đại số điện tích của hai quả cầu trước khi tiếp xúc. Như vậy việc gán dấu cho hai điện tích chỉ là hình thức nhưng nó đã giúp ta tính toán được các điện tích theo phương pháp đại số. 3. Sự nhiễm điện do hưởng ứng - GiảI thích sự nhiễm điện do hưởng ứng? III. Định luật bảo toàn điện tích - Từ việc sử dụng thuyết êlectron để giảI thích các hiện tượng điện ta nhận thấy tổng đại số điện tích luôn không đổi. Từ đó ta rút ra nội dung định luật bảo toàn điện tích? - Thế nào là một hệ cô lập? HĐ5. Củng cố - Yêu cầu HS đọc phần chữ in xanh sau bài học. IV. Bổ sung – rút kinh nghiệm. Tiết theo PPCT: Tiết 3 Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài 3. điện trường và cường độ điện trường. đường sức điện (tiết1) I. Mục tiêu - Hiểu thế nào là điện trường. - Hiểu kháI niệm cường độ điện trường, biết cách xác định vectơ và đơn vị cường độ điện trường. II. Chuẩn bị Ôn tập kiến thức về định luật Cu-lông. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ Phát biểu định luật Cu-lông, minh họa bằng hình vẽ? 3. Phương án dạy học Khi nghiên cứu lực tương tác giữa hai điện tích, nảy sinh câu hỏi: Tại sao hai điện tích cách xa nhau trong chân không lại tác dụnglực lên nhau? Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Tìm hiểu kháI niệm điện trường + - - Khi đặt hai quả cầu tích điện trong chân không thì chúng tương tác với nhau càng lớn hơn so với khi đặt chúng trong không khí. => Như vậy có một môI trường tồn tại xung quanh cácđiện tích và truyền tương tác điện giữa hai quả cầu. MôI trường đó là điện trường. 0 Q q M FqQvt FQqvt ĐN: Điện trường là một dạng vật chất (môI trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó. HĐ2. Tìm hiểu kháI niệm cường độ điện trường Giả sử có một điện tích điểm Q đặt tại điểm O. Điện tích này gây ra một điện trường xung quanh nó. Để nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, ta đặt tại đó một điện tích điểm q. Gọi là điện tích thử, và xét lực điện tác dụng lên q. Theo định luật Cu- lông, q càng nằm xa Q thì lực điện càng nhỏ. Ta nói điện trường tại các điểm càng xa Q càng yếu. * ĐN: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. E= F/q (3.1) E là cường độ điện trường tại điểm mà ta xét. F lực điện tác dụng lên điện tích thử q tại điểm đó. C1: HS | Q. q| r2 F = k và E =F/q |Q| r2 => E = k (3.3) Từ đó cho thấy E không phu thuộc q. HĐ3. tìm hiểu nguyên lí chồng chất ĐT I. Điện trường 1. MôI trường chuyền tương tác điện - Theo định luật Cu-lông thì hai điện tích đặt cách nhau khoảng r trong chân không có tương tác với nhau không? - Vậy hai quả cầu tương tác với nhau như thế nào, thông qua môI trường nào? 2. Điện trường - Điện trường là gì? - Nếu điện tích điểm Q gây ra xung quanh nó một điện trường, tác dụng lực điện lên điện tích điểm q đặt trong nó. Vấn đề đặt ra là q có tác dụng lực điện lên Q không? - q gây ra xung quanh nó một điện trường. Điện trường này tác dụng lên Q một lực trực đối. II. Cường độ điện trường 1. KháI niệm cường độ điện trường - Muốn biết điện tích điểm Q có gây ra tại các vị trí xung quanh nó những điện trường như thế nào ta phảI tiến hành khảo sát ra sao? => Để đặc trưng cho độ mạnh, yếu của điện trường tại các điểm khác nhau, người ta đưa ra kháI niệm cường độ điện trường. 2. Định nghĩa - Từ định luật cu-lông ta nhân thấy thương số F/q không phụ thuộc vào q mà có độ lớn bằng lực F tác dụng lên điện tích thử 1C. 3. Vectơ cường độ điện trường - Ta nhận thấy nếu đặt q tại các điểm khác nhau thì F khác nhau=> E là đại lượng vectơ. Evt = Fvt/q (3.2) Vectơ cường độ điện trường Evt có: + Phương và chiều trùng với phương và chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương. + Chiều dài(Môđun) biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó. 4. Đơn vị đo cường độ điện trường - Từ Ct (3.1) ta thấy đơn vị của E là N/C. Tuy nhiên người ta dùng đơn vị đo CĐ điện trường là vôn trên mét, KH: V/m. 5. CĐ điện trường của một điện tích điểm - Viết công thức cđ đt do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm bất kì trong chân không? 6. Nguyên lí chồng chất điện trường - Các điện trường E1vt, E2vt đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau và điện tích quy chịu tác dụng của điện trường tổng hợp Evt: Q1 Q2 M E1vt Evt E2vt Evt= E1vt+ E2vt (3.4) - Vectơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành. III. Bổ sung – Rút kinh nghiệm Tiết theo PPCT: Tiết 4 Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài 3. điện trường và cường độ điện trường. đường sức điện (tiết2) I. Mục tiêu - Hiểu định nhĩa đường sức. - Nêu được các đặc điểm của đường sức. - Nêu được ý nghĩa đường sức, vẽ được đường sức của điện trường, điện trường đều. - Hiểu kháI niệm điện trường đều. II. Chuẩn bị Vẽ các hình 3.6; 3.7; 3.8; 3.9 SGK. Ôn tập kiến thức về điện trường. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Nêu định nghĩa cường độ điện trường; xác định phương chiều của vectơ cường độ điện trường; viết công thức cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra? 3. Phương án dạy học Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Tìm nội dung định nghĩa đường sức - Do hưởng ứng nên các hạt bị cách điện đã bị nhiễm điện. Nên chúng chịu tác dụng của lực điện => kết quả chúng sắp xếp theo những đường cong. Tiếp tuyến của đường cong tại mỗi điểm trùng với vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. - Mỗi đường cong đó được gọi là một đường sức. HĐ3. Tìm hiểu hình dạng của đường sức điện và nêu những đặc điểm của nó. a) Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi. CM: Giả sử tại một điểm có hai đường sức vậy sẽ tồn tại hai vectơ cường độ điện trường tại đó => vô lí => đfcm b) SGK c) SGK d) SGK - ở điểm nào điện trường lớn thì đường sức sẽ mau và ngược lại. - C2: Xét tại hai điểm A và B có rA< rB. Qua A và B lấy hai mặt cầu có RA< RB. Ta có: EA> EB vì rAđfcm. ĐN: SGK HĐ4. Vân dụng Bài tập 13. SGK- t21. d = 5cm; q1= 1,6.10-8C; q2= - 9.10-8C; rA= 4cm; rB=3cm. Tính: ECvt= ? III. dường sức điện 1. Hình ảnh các đường sức điện - Trình bày thí dụ về hình ảnh như trong SGK? - Tại sao các hạt cách điện lại sắp xếp theo trật tự xác định? (Hình 3.5 SGK) 2. Định nghĩa đường sức * ĐN: Đường sức điện là đường ma tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véctơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng theo đó. 3. Hình dạng đường sức của một số điện trường. SGK 4. Các đặc điểm của đường sức điện - Quan sát hình dạng của đường sức trong một số trường hợp và nêu lên đặc điểm của nó? Chứng minh các đặc điểm? - Từ đặc điểm d) ta có thể nhận biết trong điện trường tại điểm nào có điện trường lớn hay nhỏ không? A B Q SA SB 5. Điện trường đều - Nêu kháI niệm điện trường đều? VD: Giải: ECvt= EAvt+ EBvt ttừ hình vẽ ta có: EC2= EA2+ EB2 => EC= √( EA2+ EB2) IV. Bổ sung – Rút kinh nghiệm Tiết theo PPCT: Tiết 5 Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài tập I. Mục tiêu - áp dụng được định luật Cu-lông trong một số bài tập cụ thể. - GiảI được các bài tập đơn giản về điện trường và tính cđ đt. - Vận dụng thành thạo thuyết êlectron để giảI thích các hiện tượng điện. II. Chuẩn bị Một số bài tập cơ bản, phù hợp với học sinh. Ôn tập kiến thức và làm các bài tập được giao. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Nêu định nghĩa đường sức điện? Thế nào là điện trường đều? 3. Phương án dạy học Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Nhắc lại các kiến thức cơ bản 1. ĐL cu-lông: F = k(| q1q2|)/r2; k = 9.109Nm2/C2. Với môI trường điện môi: F = k(| q1q2|)/εr2 2. Các nội dung cơ bản của thuyết êlectron: có 3 nội dung. 3. Định luật bảo toàn điện tích. 4. Định nghĩa điện trường. 5. Cường độ điện trường: Evt= Fvt/q E = F/q = k|Q|/ εr2; Evt = E1vt+ E2vt HĐ2. GiảI bài tập Giải a) Tính: F = k(| q1q2|)/r2= (9.109.2.1,6.10-38)/(2,94.10-11)2=5,33.10-7N b) F = Fhd ú 5,33.10-7 = mrw2=> => w = √(Fd/mer) = 1,41.1017rad/s. c) Fhd = Gm1m2/r2 => Fd/Fhd = = 9.109.2.e2/Gm1m2 = 1,14 . 10- 39N => Lực hấp dẫn quá nhỏ so với lực điện. Giải Q M Evt ADCT: E = F/q = k|Q|/ εr2= 0,72.105V/m. Giải Tại những điểm có điện trường tổng hợp bằng không là: Evt = E1vt+ E2vt= 0vt => E1vt= - E2vt => E1vtvà E2vt cùng phương, ngược chiều. Vậy điểm đó nằm trên đường thẳng nối q1 và q2. - Vì q1 và q2 tráI dấu => điểm cần tìm nằm ngoài khoảng hai điện tích. r2 r2 E1vt M E2vt q1 d q2 - Vì |q1| < |q2| Vậy điểm đó nằm về phía q1. - Gọi r1 là khoảng cách từ q1 đến điểm cần tìm. => r2 = d + r1. Vậy ta có: |E1| = |E2| ú k|q1|/r12 = k|q2|/r22= k|q2|/(d + r12) q1(d+ r1)2= |q2|. r12 (d +r1)√q1 = r1√ |q2| r1 = 0,57 m - Ngoài ra còn phảI kể đến các điểm ở rất xa q1 và q2 nữa. HĐ3. Củng cố: Học sinh hoạt động theo nhóm giảI trên phiếu học tập. 1. Bài 16(t4 – SBT) q1= - e = - 1,6.10-19C; q2= 2.e = 2.1,6.10-19C r = 2,94. 10-11m me= 9,1.10-31kg; mH= 6,65.10-27kg G = 6,67. 10-11m3/kg.s2 a) F = ? b) w = ? c) so sánh Fđ và Fh 2. Bài 11. t21 – SGK. Q = 4.10-8C; r = 5 cm ε = 2 Evt=? 3. Bài 12. t21-SGK. Q1= 3.10-8 ; q2 = - 4.10-8 ; d = 10cm; ε = 1 Evt= 0vt => r1=? ; r2= ?; Tại đó có điện trường không? IV. Bổ sung – Rút kinh nghiệm Tiết theo PPCT: Tiết 6 Ngày soạn: Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài 4. công của lực điện I. Mục tiêu - Hiểu đặc điểm của công của lực điện trường, vận dụng thành thạo công thức tính công của lực điện trường trong việc giảI bài tập. - Hiểu kháI niệm thế năng của điện tích trong điện trường. II. Chuẩn bị Các hình vẽ 4.1; 4.2 sgk. Ôn tập về công, điện trường và cường độ điện trường. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chực: 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Phương án dạy học Điện trường có năng lượng không? Lực điện trường có sinh công không? Nếu có thì công này có dặc điểm gì? Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Tìm hiểu đặc điểm của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường. - TL: sgk Fvt= q.Evt Fvt – Không đổi; phương song song với đường sức; chiều từ bản dương sang bản âm; độ lớn: F = q.E. Cho α ; MN = s => AMN= Fvtsvt= F.s cos α Với F = q.E và s. cos α = d => AMN = q.E.d ; trong đó d = MH và Evtọọ Fvt. α – góc hợp bởi hướng của đường sức và hướng của s (hương của Fvt và của svt). + Nếu α cos α > 0 => d> 0=> AMN > 0. + Nếu α > 900 =>cos α < 0 => d AMN < 0. - Ta có: AMP = Fs1cos α1 APN = Fs2cos α2 => AMPN= Fs1cos α1+ Fs2cos α2 = = F ( s1cos α1+ s2cos α2) = F.d = qEd . => NX: Từ các kết quả trên nhận thấy công của lực điện làm di chuyển điện tích giữa hai điểm trong điện trường không phụ thuộc hình dạng đường đi. KL: SGK AMN = qEd - Tổng quát: Công của lực điện làm di chuyển một điện tích q trong điện trường không phụ thuộc dạng đường đI mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của độ dịch chuyển => Trường tĩnh điện là một trường thế. HĐ2. Tìm hiểu kháI niệm thế năng của một điện tích trong điện trường. - KN: Thế năng của điện tích q trong điện trường đặc trưng cho kha năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại diểm mà ta xét trong điện trường. - Thế năng của điện tích là công mà điện trường có thể sinh ra khi điện tích di chuyển trong điện trường. - Mốc thế năng tại điểm mà lực hết khả năng sinh công. - Đối với điện trường đều có điện tích q> 0 di chuyển trong đó thì: Ta có: A = qEd = WM. d- Khoảng cách từ M đến bản âm WM – Thế năng điện tích q tại M. - Nếu tại một điểm có nhiều điện tích gây ra điện trường thì gốc thế năng ở vô cực. (vì ở đó điện trường bằng không) Do vậy: WM = AM∞. Vì Fd ~ q => AM∞ ~ q => WM ~ q => AM∞ = WM = VM.q. VM- hệ số tỉ lệ, nó không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm M trong điện trường. - Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. AMN = WM – WN. I. Công của lực điện 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều - Nêu định nghĩa điện trường đều? M + + + + + + - - - - - - Fvt q d Nếu đặt q (q> 0) vào trong điện trường đều thì q chịu tác dụng của lực có đặc điểm gì? 2. Công của lực điện trong điện trường đều - Xét điện tích điểm q> 0 như hình vẽ? + + + + + + + + - - - - - - - - M N P H d s Hãy biện luận giá trị của A theo α? - Hãy tính công trong trường hợp q di chuyển theo đường gấp khúc MPN? => Từ đó ta có thể mở rộng cho đường cong bất kì. 3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì Q q M N C2: AMN = 0 vì cos α = 900 II. Thế năng của một điện tích trong điện trường 1. KháI niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường - Tương tự trong trường trọng lực: Dạng năng lượng mà vật có được do vị trí của nó gọi là thế năng trọng trường. Thế năng được giảI phóng dưới dạng công của lực. - Tương tự như trên hãy nêu kháI niệm thế năng của điện tích trong điện trường? - Trong điện trường thế năng được xác định như thế nào? Mốc thế năng thường được chọn ở đâu? - Nếu tại một nơI có nhiều điện tích gây ra điện trường thì gốc thế năng ở đâu? 2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q. 3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điệntích trong điện trường. - theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng hãy tìm mối liên hệ giữa công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích? C3: Khi q di chuyển dọc theo cung MN thì thế năng củ q giảm dần. IV. Bổ sung – Rút kinh nghiệm Tiết theo PPCT: Tiết 7 Ngày soạn: 27/09/2008 Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài 5 . điện thế. Hiệu điện thế I. Mục tiêu - Nêu được định nghĩa điện thế, hiểu các đặc điểm của điện thế. - Hiểu khái niệm hiệu điện thế, vận dụng được công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường. II. Chuẩn bị Chuẩn bị thiết bị tĩnh điện kế để giới thiệu với học sinh. Ôn tập khái niệm thế năng điện trường. III. Phương án dạy học 1. ổn định tổ chức: 2. Kiểm tra bài cũ: - Thế nào là công của lực điện trường? Nêu khái niệm thế năng điện trường? Tìm mối liên hệ giữa công và độ giảm thế năng? 3. Phương án dạy học: Thế năng WM của điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện tác dụng lên điện tích q. Thế năng WM vừa phụ thuộc điện trường tại M, vừa phụ thuộc q. Có đại lượng nào đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường, không phụ thuộc vào điện tích q? Hoạt động học của học sinh Hoạt động dạy của giáo viên HĐ1. Xây dựng khái niệm điện thế - Ta có: WM = AM∞ = VM.q; trong đó hệ số VM không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc vị trí của điểm M trong điện trường: => VM = WM/q = AM∞/q VM- Gọi là điện thế tại điểm M. * Đn: SGK VM = AM∞/q (1) Đơn vị điện thế là vôn, kí hiệu V. Trông công thức (1) nếu q= 1C; AM∞= 1J thì VM= 1V = 1J/1C. C1: HS HĐ2. Xây dựng khái niệm hiệu điện thế - Hiệu điện thế giữa hai điểm M,N trong điện trường la hiệu giữa VM và VN : UMN = VM - VN (2). Từ (2) => UMN = AM∞/q – AN∞/q = = (AM∞ - AN∞)/ q Mặt khác ta có thể viết: AM∞ = AMN + AN∞ => UMN = AMN /q (3). * ĐN: SGK - Xét tại điểm M và N trong điện trường đều và nằm trên một đường sức ta có: AMN = qEd Với d = MN => UMN = AMN /q = Ed. => E = UMN/ d = U/d (4). I. Điện thế 1. Khái niệm điện thế Hãy nêu định nghĩa điện thế tại một điểm? 2. Định nghĩa - Từ biểu thức định nghĩa hãy nêu đơn vị của điện thế? 3. Đơn vị điện thế Qua các phần trên em hãy nêu đặc điểm của thế năng? 4. Đặc điểm của thế năng - Trong công thức (1) nếu: q> 0 và AM∞ >0 => VM > 0 AM∞ VM< 0 Ta thấy điện thế là đại lượng đại số. - Điện thế của điểm ở mặt đất và của một điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc ( bằng 0). Ta đã biết giữa công của lực điện trường và độ giảm thế năng có mối liên hệ với nhau. Vậy độ giảm điện thế có đặc điểm gì và xác định ra sao? II. Hiệu điện thế 1. Khái niệm - Theo rõi SGK và cho biết thế nào là hiệu điện thế giữa hai điểm M,N trong điện trường? - Tìm mối liên hệ giữa HĐT và công của LĐT? M N q VM VN 2. Định nghĩa - Phát biểu định nghĩa hiệu điện thế? Đơn vị hiệu điện thế là Vôn: V. Muốn đo hiệu điện thế ta làm như thế nào? 3. Đo hiệu điện thế SGK. - Hiệu điện thế liên hệ với công của lực điện, vậy nó có liên hệ với cường độ điện trường như thế nào? 4. Hệ thức gữa hiệu điện thế và cường độ điện trường + + + + + + + + - - - - - - - - Evt M N Chú ý: Công thức (4) giải thích tại sao đơn vị E là V/m. Công thức (4) đúng cho cả điện trường không đều nếu d nhỏ. IV. Bổ sung – Rút kinh nghiệm Tiết theo PPCT: Tiết 8 Ngày soạn:27/09/2008 Ngày dạy/ Lớp dạy: Bài tập I. Mục tiêu Vận dụng các kiến thức về công của lực điện trường, điện thế, hiệu điện thế và các công thức đã học để giảI một số bài tập điện đơn giản. II. Chuẩn bị GiảI các bài tập trong SGK và SBT để lường trước các khó khăn của hoc sinh. Ôn tập lí thuyết và làm các bài tập được giao. III. Phương án dạy học. 1. ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài c