Giáo án Vật lý 11 cơ bản - Tiết 3, 4 - Điện trường và cường độ điện trường Đường sức điện

Ngày soạn: Tiết 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN Lớp 11C Thứ Ngày Lớp 11E Thứ Ngày Lớp 11H Thứ Ngày I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nắm được khái niệm sơ lược về điện trường - Phát biểu được định nghĩa về cường độ điện trường; viết được biểu thức định nghĩa và nêu được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức - Nêu được các đặc điểm về phương chiều của véc tơ cường độ điện trường, vẽ được véc tơ điện trường của một điện tích điểm. - Nêu được định nghĩa của đường sức điện trường, các đặc điểm quan trọng của đường sức điện trường - Trình bày được khái niệm về điện trường đều - Nêu được các đặc điểm của điện trường trong các vật dẫn cân bằng điện và sự phân bố điện tích trong các vật dẫn đó 2. Kĩ năng - Vận dụng các công thức về điện trường và nguyên lí chồng chất điện trường để giải một số bài toán đơn giản về điện trường tĩnh 3. Thái độ - Tích cực tham gia xây dựng bài II. Chẩn bị 1. Giáo viên:- Chuẩn bị một số TNo minh hoạ về lực tác dụng mạnh hay yếu của một quả cầu mang điện lên một điện tích thử; về sự phân bố điện tích ở mặt ngoài vật dẫn. Hình vẽ các đường sức điện trường trên giấy khổ lớn - Chuẩn bị phiếu học tập 2. Học sinh: Ôn lại định luật Cu-lông và cách tổng hợp lực III. Tiến trình lên lớp 1. Ổn định tổ chức 2. Kiểm tra bài cũ( p ): - Trình bày nội dung của thuyết electron, giải thích sự nhiễm điện do hưởng ứng - Phát biểu định luật bảo toàn điện tích, giải thích hiện tượng xảy ra khi cho 2 quả cầu tích điện tiếp xúc nhau 3. Bài mới Hoạt động 1( p): Điện trường Hoạt động của giáo viện Hoạt động của học sinh - Giáo viên giới thiệu TNo hình 3.1 và nhấn mạnh vấn đề về môi trường truyền tương tác điện + Lực tương tác điện xảy ra cả trong chân không + Hình thành khái niệm điện trường - GV đặt vấn đề dưới dạng câu hỏi mở: trong TNo hình 3.1(sgk), khi hút dần không khí ở trong bình, lực tương tác không giảm mà còn tăng => có thể suy ra điều gì? - Định nghĩa điện trường - Giới thiệu hình 3.2 để nêu đặc điểm của điện trường - GV kết luận lại vấn đề - Qua gợi ý của GV chỉ ra sự tương tác giữa 2 điện tích phải thông qua một môi trường vật chất chứ không phải không khí hay môi trường đặt các điện tích - Đọc định nghĩa và nêu tính chất của điện trường - Biểu diễn lực tương tác điện giữa 2 điện tích (cùng dấu và trái dấu) - Nghe góp ý và tiếp thu kết luận - Ghi vào vở khái niệm điện trường và tính chất của điện trường Hoạt động 2( p): Cường độ điện trường Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - GV đưa ra tình huống ở hình 3.2, nói rõ mục đích nghiên cứu điện trường về khả năng tác dụng lực vào điện tích thử. Gợi ý cho học sinh dùng định luật cu-lông để chỉ ra một cách định tính sự phụ thuộc của lực tác dụng vào vị trí không gian ta xét ... - Hãy viết biểu thức tính lực tác dụng của điện tích Q lên q tại M? - Nếu thay đổi vị trí đặt q thì lực điện có thay đổi không? - Để đi đến định nghĩa về cường độ điện trường, GV yêu cầu HS viết biểu thức định luật cu-lông về lực tương tác giữa Q và q chỉ ra sự ảnh hưởng của từng đại lượng đến sự mạnh yếu của điện trường tại điẻm M => định nghĩa cường độ điện trường tại một điểm? - HD hs phân tích mqh giữa E và F để dẫn đến khái niệm véc tơ cường độ điện trường và các đặc trưng về phương chiều và độ lớn của nó - HD hs làm câu C1 - Từ biểu thức tính cường độ điện trường suy ra đơn vị của nó? - Cường độ điện trường phụ thuộc vào những yếu tố nào? từ các công thức F và (3.1) hãy suy ra công thức tính E của một điện tích điểm Q? - Đưa ra vấn đề: có 2 điện tích Q1 và Q2 gây ra tại M 2 điện trường có các véc tơ E1 và E2. Nếu đặt điện tích q tại Mthì nó sẽ chịu tác dụng của F ntn? nêu nhận xét? - GV vẽ 2 điện tích Q1 và Q2 cho hs vẽ các véc tơ cường độ điện trường do mỗi điện tích gây ra, suy ra véc tơ cường độ điện trường tổng hợp. - Gọi hs phát biểu nguyên lí chồng chất điện trường và viết biểu thức - GV chốt lại và kết luận - Viết biểu thức định luật cu-lông cho 2 trường hợp q đặt tại M và N, so sánh rút ra kết luận: đại lượng đặc trưng cho sự mạnh yếu của điện trường tại 1 điểm gọi là cường độ điện trường - Phân tích biểu thức F = kQq/er2 (F phụ thuộc vào đại lượng nào trong công thức) - Tỉ số F/q không phụ thuộc độ lớn của q => định nghĩa cường độ điện trường E=F/q - Thông qua phân tích của GV để viết biểu thức của cường độ điện trường dạng véc tơ? phương, chiều, độ lớn của E - Trả lời C1 - HS đưa ra đơn vị của E - Từ F = kQq/er2 và E= F/q => E = kQ/er2 trong đó E không phụ thuộc độ lớn điện tích thử q mà có thể đặc trưng cho điện trường tại điểm M Đặt EM = kQ/er2 - Lần lượt biểu diễn các lực tác dụng do các điện tích Q1 và Q2 lên q - Biểu diễn lực tổng hợp - Nhận xét: Điện tích thử q đặt tại M sẽ chịu tác dụng của điện trường tổng hợp biểu diễn như hình 3.4 - Ghi chép các kết luận của GV 4. Củng cố( p) + Nhắc lại các kiến thức trọng tâm + Làm bài tập 11 SGK- 20 5. Hướng dẫn về nhà( p) - Học bài cũ, làm bài tập 9,10,12 SGK -21 Ngày soạn Tiết 4 ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN Lớp 11C Thứ Ngày Lớp 11E Thứ Ngày Lớp 11H Thứ Ngày 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ( p): - Cường độ điện trường là gì? Nó được xác định như thế nào? Đơn vị? - Viết công thức tính và nêu những đặc điểm của véc tơ E tại một điểm? 3. Bài mới Hoạt động 1 ( p): Hình ảnh và định nghĩa đường sức điện Hoạt động của giáo viện Hoạt động của học sinh - GV tiến hành TNo (nếu không có thì mô tả theo sgk hình vẽ 3.5) - Gợi ý hs giải thích + Mỗi mạt sắt đặt trong điện trường thì xảy ra hiện tượng gì? chúng nhiễm điện như thế nào? + khi bị nhiễm điện các hạt sẽ chịu tác dụng của lực nào? và sắp xếp ntn? + tập hợp vô số các hạt cho ta hình ảnh ntn? - Thông báo mỗi đường đó gọi là đường sức điện - Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa đường sức điện - Theo dõi kết quả TNo và theo định hướng của GV: - Phân tích hình vẽ 3.5 + Hạt mạt sắt sẽ nhiễm điện trái dấu ở 2 đầu + Khi chịu tác dụng lực điện hạt mạt sắt sẽ cân bằng ở trạng thái có trục trùng với véc tơ cường độ điện trường tại điểm đặt nó + Tập hợp vô số hạt tạo nên các đường cong liên tục - Phát biểu định nghĩa đường sức điện Hoạt động 2( p) Hình dạng đường sức và đặc điểm của đường sức điện Hoạt động của giáo viện Hoạt động của học sinh - Giới thiệu hình ảnh 1 số đường sức điện (hình 3.6 đến 3.9) - Cho hs nhận xét đặc điểm của các đường sức điện dựa vào hướng dẫn GV? - Nhận xét chung về đặc điểm của đường sức điện? - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C2 - HS hoạt động nhóm nêu các đặc điểm của đường sức điện trường - Nhận xét, bổ sung câu trả lời các nhóm và ghi đặc điểm vào vở - Trả lời câu C2 Hoạt động 3( p) Điện trường đều Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Đặt vấn đề: Nếu có 1 điện trường mà các đường sức điện song song cách đều thì véc tơ cường độ điện trường tại các điểm có đặc điểm gì? - Giới thiệu điện trường đều giữa 2 bản kim loại phẳng tích điện trái dấu và cho học sinh vẽ đường sức điện - GV chốt lại và kết luận - Từ đặc điểm của đường sức điện tự suy ra đặc điểm đường sức điện của điện trường đều - Vẽ đường sức điện trường đều - Ghi chép những kết luận của GV 4. Củng cố bài học ( p) - Nhắc lại trọng tâm của bài - Làm BT trắc nghiệm 5. Hướng dẫn về nhà ( p) - Học bài cũ và làm bài tập 13 (21) sgk - Làm bài tập trong sách bài tập, tiết sau là tiết bài tập.