Giáo án Vật lý 11 - Bài 4 - Công của lực điện

BÀI 4 : CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. I. MỤC TIÊU : 1. Về kiến thức : - Nêu được đặc điểm của lực tác dụng lên điện tích trong điện trường đều. - Lập được công thức tính công của lực điện trong điện trường đều. - Phát biểu được đặt điểm của công dịch chuyển điện tích trong điện trường bất kỳ. - Trình bày được khái niệm, biểu thức, đặc điểm của thê năng của điện trường. - Chứng minh hệ thức liên hệ giữa thế năng tĩnh điện và công lực điện. 2. Về kỹ năng : Vận dụng các công thức để tính được công của lực điện, thế năng tĩnh điện trong trường hợp đơn giản. II. CHUẨN BI : 1. Giáo viên : + Vẽ lên giấy khổ lớn các hình 4.1 và 4.2 SGK. + Chuẩn bị phiếu học tập. + Thước kẻ, phấn màu. 2. Học sinh : Ôn lại cách tính công của trọng lực và đặc điểm công của trọng lực. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : 1. Ổn định lớp : 2. Kiểm tra bài cũ : - Điện trường là gì ? Cường độ điện trường là gì ? Biểu thức tính cường độ điện trường của một điện tích điểm ? - Nêu những đặc điểm của đường sức điện trường ? - Điện trường đều là gì ? 3. Giới thiệu bài mới : Khi điện tích đặt trong điện trường đều thì sẽ chịu tác dụng của lực điện trường, ta nói điện trường đã thực hiện một công lên điện tích. Vậy, công này tính như thế nào? Và dạng chuyển động của điện tích sẽ ra sao ? 4. Nội dun g bài mới : CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN I. CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN. 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường đều. Hình 4.1 SGK. Ngày :.................... Số Tiết :................. PPCT:....................  q >0  F qE= ur ur  F khơng đổi • Phương song song với các đường sức • Chiều: từ bản dương đến bản âm. • Độ lớn: F = qE. 2. Cơng của lực điện trong điện trường đều.  Điện tích q>0 di chuyển theo đường thẳng MN: AMN = qEd  Điện tích di chuyển theo đường gấp khúc MPN: AMPN = qEd  Tương tự theo một đường bất kỳ: A = qEd Đặc điểm của cơng lực điện : - Khơng phụ thuộc hình dạng đường đi. - Phụ thuộc vào vị trí điểm đầu đầu và điểm cuối. 3. Cơng của lực điện trong điện trường bất kỳ. - Cĩ đặc điểm giống như điện trường đều. - Trường tĩnh điện là trường thế. II. THẾ NĂNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. 1. Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường : Thế năng là khả năng sinh cơng của điện trường. A = qEd = WM (Điện trường đều) WM = AM∞ (điện trường bất kỳ) 2. Sự phụ thuộc của thế năng vào điện tích q . WM = AM∞= q.VM 3. Cơng của lực điện trường và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường. AMN = VM - VN 5. Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : (phút) Tìm hiểu và xây dựng biểu thức tính công của lực điện: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. º Trình bày hình 4.1. º Lực điện tác dụng lên điện tích q dương có tính O Xem hình vẽ và trả lời câu hỏi của GV. O F có phương song song với các đường sức điện. chất như thế nào ? º Ta hãy thử đi xây dựng biểu thức tính công của lực điện º Cho Thấy biết từ M đến N, q có thể di chuyển theo bao nhiêu đường. º Từ hình vẽ, GV yêu cầu Hs tìm biểu thức tính công trong trường hợp q di chuyển theo đường thẳng MN º Từ biểu thức vừa tìm được hãy nhận xét các trường hợp nào công âm, dương, bằng không. º GV lưu ý học sinh cách tính d là khoảng cách giữa hai điểm theo đường sức trong điện trường. º Nếu q không di chuyển theo đường thẳng thì sao . Trình bày hình 4.2 và phân tích chuyển động của điện tích q trong trường hợp này. º Yêu cầu học sinh xây dựng công thức tính công khi q di chuyển theo đường gấp khúc. º GV yêu cầu HS nhận xét công thức vừa tìm được rồi sau đó đi đến kết luận cho công của lực điện nói chung. O Nhắc lại khái niệm công của trọng lực . O Xem hình và cho biết các quỹ đạo khả dĩ có thể có của điện tích q. O Làm việc nhóm và lên bảng trình bày O Nhận xét biểu thức vừa tìm. O Trả lời câu 5 trong phiếu học tập O Lắng nghe và ghi nhận các giả thuyết O Hoạt động nhóm ( phân tích đường gấp khúc MPN ra hai quãng đường và lấy tổng đển tính A). O Trả lời câu C1 (A = mgh; đều không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vào hiệu độ cao) O Trả lời câu 3,1 (PHT.3)và câu 1 (PHT1) º Trình bày hình 4.3 và thông báo tính chất chung của điện trường tĩnh điện. O Ghi nhận, chú ý đặc điểm của công lực điện trong điện trường tĩnh điện. O Trả lời câu C2 ( A = 0 vì lực điện luôn vuông góc với quãng đường của vật) Hoạt động 2 : (..phút) Tìm hiểu thế năng của một điện tích trong điện trường: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN. HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. º Thế năng trọng lực có đặc điểm gì ? º Thông báo đặc điểm của thế năng điện trường. º Lưu ý học sinh cách chọn mốc tính thế năng º Thông báo công thức 4.3. º Đại lượng V sẽ được làm rõ trong tiết tới. º Trình bày kết luận về mối liên hệ giữa công của lực điện và độ giảm thế năng. O Đặc trưng cho khả năng sinh công của trọng lực. O Ghi nhận O Tìm biểu thức tính thế năng theo định nghĩa. (công thức A = Eqd = WM) O Ghi nhận và chú ý về đại lượng V trong công thức. O Trả lời câu 2 (PHT 3) O Viết công thức 4.4 O Trả lời câu 9 (PHT 3) Hoạt động 3 : (..phút) Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN. HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. º Yêu cầu HS hoàn thành các câu còn lại trong phiếu học tập. º hướng dẫn học sinh làm các bài tập 4,5,6,7 SGK (Bài 7 : electron bay từ bản âm sang bản dương, công của lực điện bằng độ tăng động năng ) º Hãy tìm hiểu xem VM được gọi là gì ? º Xem và soạn trước bài 5 : Điện thế - hiệu điện thế O hoàn thành phiếu học tập. O ghi nhận các hướng dẫn.