Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 6 - Công của lực điện

TIẾT 6 Ngày soạn:09/09/2008 CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN A. Mục tiêu 1. Kiến thức Trình bày được công thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích trong điện trường đều. Nêu được đặc điểm công của lực điện. Nêu được mối liên hệ giữa công của lực điện và thế năng của điện tích trong điện trường. Nêu được thế năng của điện tích thử q trong điện trường luôn luôn tỉ lệ thuận với q. 2. Kĩ năng Vận dụng công thức để tính được công của lực điện, thế năng tĩnh điện trong trường hợp đơn giản. 3. Thái độ Tích cực, chủ động trong học tập. B. Phương pháp giảng dạy: Phát vấn đàm thoại, hoạt động nhóm. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Vẽ lên giấy khổ lớn H.4.1, 4.2. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức tính công của trọng lực trong chương trình vật lý 10. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 11B1 11B2 11B3 11B4 11B5 2. Kiểm tra bài cũ không kiểm tra bài cũ. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề GV: Công thức tính công? HS: A = F.s.cos. GV: Biểu thức tính công của trọng lực? Đặc điểm? HS: A = mgz, công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộcvào vị trí của điểm đầu và điểm cuối. Tương tác tĩnh điện có nhiều điểm tương đồng với tương tác hấp dẫn, ta sẽ thấy công của lực điện và thế năng của điện tích cũng có nhiều điểm tương đồng như công của trọng lực và thế năng của một vật trong trọng trường? b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC HĐ1: Tìm hiểu công của lực điện GV: Treo hình 4.1 lên bảng. Yêu cầu hs xác định lực tác dụng lên điện tích q. Đặc điểm của lực điện này như thế nào? HS: Trả lời GV: Treo hình 4.2 lên bảng. GV: Yêu cầu hs tính công của lực điện làm di chuyển điện tích theo đường MN. HS: Lên bảng tính. GV: Lưu ý hs,d là độ dài đại số có thể âm hoặc dương. GV: Yêu cầu hs suy ra các trường hợp đặc biệt của AMN. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs về nhà chứng minh cho trường hợp q < 0. GV: Yêu cầu hs tính công của lực điện khi làm điện tích di chuyển theo đường gấp khúc MPN. HS: Lên bảng tính. GV: Tổng quát cho trường hợp đường di chuyển là đường gấp khúc hoặc đường cong. GV: Yêu cầu hs rút ra nhận xét về đặc điểm công của lực điện. HS: Trả lời. HS: Hoàn thành câu C1. GV: Công của lực điện trong điện trường bất kì có đặc điểm như thế nào? HS: Đọc mục I.3 sgk trả lời. HS: Hoàn thành câu C2. HĐ2: Tìm hiểu thế năng của một điện tích điểm trong điện trường GV: yêu cầu hs đọc sgk, thảo luận: - Thế năng của điện tích trong điện trường? Sự giống và khác giữa thế năng trọng trường và thế năng của một điện tích điểm? - Công thức tính thế năng của một điện tích đặt tại M trong điện trường đều và trong điện trường bất kì do nhiều điện tích gây ra? Mốc thế năng chọn ở đâu? HS: Đọc sách, thảo luận trả lời. GV: Thế năng của điện tích tại M phụ thuộc như thế nào và điện tích? HS: Tỉ lệ thuận GV: Mối liên hệ giữa công của lực điện và độ giảm thế năng? HS: AMN = WM - WN HS: Hoàn thành câu C3. I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều q > 0: :- là lực không đổi - có phương song song với các đường sức điện. - chiều hướng từ bản dương sang bản âm. - độ lớn F = qE. 2. Công của lực điện trong điện trường đều a. Điện tích q > 0 di chuyển theo đường MN AMN = = Fscos Với: F = qE scos = d AMN = qEd (1) Trong đó: d = là độ dài đại số. Chọn chiều (+) cho cùng chiều với chiều đường sức. - nếu 0, nên d > 0 và AMN > 0. - nếu > 900 thì cos < 0, nên d < 0 và AMN < 0. Trường hợp q < 0 công thức (1) vẫn đúng, và quy ước dấu của d cũng không thay đổi. b. Điện tích q > 0 di chuyển theo đường gấp khúc MPN. AMPN = qEd c. Điện tích q di chuyển theo một đường gấp khúc hoặc đường cong: vẫn có kết quả tương tự. * Kết luận: Công của lực điện trong sự di chuyển điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi. 3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì - cũng có kết luận tương tự. Trường tĩnh điện là một trường thế. II. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG 1. Khái niệm về thế năng của điện tích trong điện trường Thế năng của điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường. * Điện tích q > 0 đặt tai M trong điện trường đều. WM = A = qEd - d: khoảng cách từ điểm M đến bản âm. - WM: thế năng của điện tích q tại M. - Mốc thế năng: là điểm mà lực điện hết khả năng sinh công. * Điện tích q nằm tại M trong một điện trường bất kì. WM = AM (2) - Mốc thế năng: tại vô cực. 2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q (3) VM: hệ số tỉ lệ, không phụ thuộc vào điện tích q, chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm M trong điện trường. 3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường AMN = WM - WN (4) 4. Củng cố - Biểu thức tính công của lực điện, hiểu rằng đây là một lực thế. - Làm một số câu TNKQ ở sgk 5. Dặn dò - Học bài cũ, làm bài tập sgk và 4.7 sbt. - Chuẩn bị bài mới: + Định nghĩa điện thế? Điện thế đặc trưng về phương diện nào? Đặc điểm của điện thế? + Định nghĩa hiệu điện thế? Biểu thức? Xem phần nguyên tắc hoạt động của tĩnh điện kế.