Giáo án Vật lý 11 - Bài 16: Điện tích – Định luật cu lông

Tiết : _ _ _ _ _ Bài 16 : ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU LÔNG I. Mục tiêu : Ôn lại các khái niệm đã học. Bổ sung một số khái niệm mới : Hai loại điện tích dương và âm, lực tương tác giữa hai điện tích điểm. ba cách làm nhiễm điện của vật. Hiểu khái niệm điện tích điểm, hằng số điện môi, làm quen với các điện nghiệm. nắm được phương – chiều và độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích điểm trong chân không và trong điện môi và vận dụng công thứcmột cách chính xác. 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. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm . III. Thiết bị , đồ dùng dạy học . Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm về nhiễm điện ( do cọ sát, tiếp xúc và hưởng ứng, dụng cụ thí nghiệm phải được sấy khô) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đông của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức , điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Nghiên cứu bài mới 1) HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH SỰ NHIỄM ĐIỆN CỦA CÁC VẬT a) Hai loại điện tích - Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm. - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau. - Đơn vị điện tích của cuông, kí hiệu là C. Điện tích của êlectron có giá trị tuyệt đối e= 1,6.10-19 C. Trong tự nhiên không có điện tích nào có có giá trị tuyệt đối nhỏ hơn e. Giá trị tuyết đối củađiện tích một hạt bao giờ cũng bằng một số nguyên lần e . b) Sự nhiễm điện của các vật Nhiễm điện do cọ xát Sau khi cọ xát vào lụa, thanh thủy tinh có thể hút được các mẩu giấy vụn Þ thanh thủy tinh được nhiễm điện do cọ xát. Nhiễm điện do tiếp xúc Cho thanh kim loại không nhiễm điện tiếp xúc với quả cầu đã nhiễm điện, thanh kim loại được nhiễm điện do tiếp xúc. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại vẫn nhiễm điện. Nhiễm điện do hưởng ứng Đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu đã nhiễm điện, hai đầu thanh kim loại được nhiễm điện, đầu gần quả cầu hơn nhiễm điện trái dấu với điện tích của quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu Þ thanh kim loại được nhiễm điện do hưởng ứng . 2. ĐỊNH LUẬT CULÔNG a) Phát biểu định luật “Độ lớn của lực tương tác giữahai điện tích điểm đúng yên trong chân không tỉ lệ thuận với tích các giá trị tuyệt đối của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng” r là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2 ; k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị. Trong hệ SI, k = 9.109 đơn vị SI, và biểu thức của định luật Cu-lông được viết : (16.1) - Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó. Chú ý : Lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên gọi là lực tĩnh điện hay nói tắt là lực điện, nhiều khi cũng được gọi là lực Cu-lông. b) Công thức xác định lực Cu-lông Dưới dạng Vectơ, công thức xác định lực Cu-lông có thể viết như sau : - là lực mà điện tích q1 tác dụng lên điện tích q2, - là vectơ vẽ từ điện tích q1 đến điện tích q2, - là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2. - Vectơ là vec tơ đơn vị chỉ hướng của vectơ . = 3) LỰC TƯƠNG TÁC CỦA CÁC ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN MÔI Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính, chứa đầy không gian xung quanh điện tích, giảm đi e (đọc la epxilon) lần so với khi chúng được đặt trong chân không : (16.3) e được gọi là hằng số điện môi. Trong không khí e »1. GV : Thuyết giảng sơ lượt về cấu tạo nguyên tử ® Hai lọai điện tích : Điện tích âm và điện tích dương. GV : Bình thường nguyên tử ờ trạng thái trung hòa về điện. Khi số electron khác số proton, vật nhiễm điện và sẽ mang điện tích. Nếu số electron nhỏ hơn số proton vật nhiễm điện gì và ngược lại ? GV : Các em cho biết sự tương tác giữa hai điện tích cùng dấu và trái dấu ? GV hướng dẫn thêm cho HS biết về đơn vị điện tích và điện tích hạt sơ cấp. GV tiến hành thí nghiệm lấy thanh nhựa cọ sát vào len, sau đó đưa lại gần các mẫu giấy vụn (điện nghiệm) ® Yêu cầu HS nhận xét GV tiến hành thí nghiệm về sự nhiễm điện do tiếp xúc theo mô hình sau : ® Yêu cầu HS nhận xét GV tiến hành thí nghiệm về sự nhiễm điện do hưỡng ứng theo mô hình sau : ® Yêu cầu HS nhận xét ( Cho HS trả lời H1) GV nhắc cho HS về khái niệm điện tích điểm ® định luật Cu lông. Khi nói đến phương – chiều của lực, GV nên vẻ hình trước và yêu cầu HS rút ra nhận xét Để tránh HS hiểu các lực chỉ nằm ngang, GV đưa ra các tình huống sau : ® Yêu cầu HS vẽ lực . ( Đồng thời cũng cho HS thấy rõ chiều của lực Ỵ dấu điện tích ) GV hướng dẫn cho HS lực Cu Lông dưới dạng vectơ. GV dùng phương pháp thông báo về kiến thức này. GV cần lưu ý HS rằng : Trong điện môi phương và chiều của lực tương tác giữa hai điện tích cũng giống nhau như trong chân không. Chỉ có độ lớn của lực là khác không trong trường hợp chân không. HS : Nếu số electron nhỏ hơn số proton vật nhiễm điện dương và ngược lại vật nhiễm điện âm. HS : Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau. HS : Thanh thủy tinh được nhiễm điện do cọ xát. HS : thanh kim loại được nhiễm điện do tiếp xúc. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại vẫn nhiễm điện. HS : thanh kim loại được nhiễm điện do hưởng ứng . Nếu đưa quả cầu ra xa thì thanh kim loại không cò nhiễm điện nữa. HS lần lượt nhận xét về phương và chiều của lực. Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) GV lần lược cho HS thực hiện trả lời ba câu hỏi 1, 2, 3 trang 93 HS thực hiện trả lời ba câu hỏi 1, 2, 3 trang 93 {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{