Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 10, Bài 8 - Năng lượng điện trường

Tiết: 10 Ngày soạn: 08/10/2007 BÀI 8: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG Mục tiêu Kiến thức: Nêu được điện trường trong tụ điện và mọi điện trường đều mang năng lượng. Viết được công thức tính năng lượng của tụ điện và nêu được đặc điểm của mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện. Viết được công thức tính năng lượng điện trường và nêu được đặc điểm về mật độ năng lượng điện trường. Kỹ năng: Vận dụng được công thức tính năng lượng điện trường và mật độ năng lượng điện trường. Giải được các bài tập đơn giản về năng lượng của tụ điên jvaf năng lượng của điện trường. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, thảo luận tích cực hợp tác với bạn bè. Phương pháp Kết hợp phương pháp thuyết trình, nêu và giải quyết vấn đề, phương pháp phát vấn. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK, SBT, STK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Kiểm tra bài củ: Nêu định nghĩa điện dung của tụ điện? Biểu thức tính điện dung của tụ điện? Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Nêu phương án tổi ưu để tăng điện dung của tụ điện? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong những tiết trước chúng ta đã biết điện trường có 3 tính chất hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu tiếp một tính chất của điện trường đó là điện trường mang năng lượng. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Năng lượng của tụ điện GV: Trình bày về bộ đèn của máy ảnh. Từ đó đi đến kết luận “tụ điện có năng lượng”. GV: Khi nối hai bản của một tụ điện đã tích điện, hiện tượng gì sẽ xảy ra? HS: Sẽ có dòng e- từ bản âm chạy sang bản dương. GV: Hãy tính công lực điện đã là di chuyển e từ bản âm sang bản dương? GV: Có nhận xét gì về công của lực điện trường và năng lượng của tụ điện? HS: Bằng nhau. GV: Từ biểu thức đó xây dựng các công thức tính năng lượng của tụ điện khác? Năng lượng của tụ điện Nhận xét * Tụ điện tích điện thì có năng lượng. Ta gọi đó là năng lượng của tụ điện. Công thức tính năng lượng của tụ điện * Công mà nguồn điên đưa điện tích đến các bản bằng năng lượng được dự trử trong tụ điện. * Điện tích của tụ điện bằng Q, giá trị trung bình của hiệu điện thế trong quá trình tích điện là . Do đó công mà nguồn điện đã thực hiện là : . * Vậy năng lượng của tụ điện là : Một số dạng công thức khác: Hoạt động 2: Năng lượng của điện trường GV: Hướng dẫn HS thiết lập công thức tính năng lượng điện trường, ý nghĩa của các đại lượng trong công thức. HS: Trả lời các câu hỏi sau: Công thức liên hệ giưa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng. Công thức tính năng lượng của tụ điên. công thức tính năng lượng điện trường. GV: Trình bày khái niệm và công thức tính mật độ năng lượng điện trường. Năng lượng của điện trường * Tụ điện đã tích điện có dự trữ một năng lượng W đó chính là năng lượng của điện trường bên trong tụ điện. Năng lượng điện trường của tụ điện phẳng: Vậy năng lượng của điện trường đều tỉ lệ với thể tích không gian có điện trường. * Mật độ năng lượng của điện trường : là năng lượng điện trường trong một đơn vị thể tích. Chú ý: Các công thức trên có thể dùng cho cả trường hợp điện trường không đều và điện trường phụ thuộc thời gian. Củng cố: GV: Cho học sinh trả lời một số câu hỏi trắc nghiệm. Câu 1: Năm tụ điện giống nhau có điện dung C=0,2mF được mắc nối tiếp với nhau thành bộ. khi mắc bộ tụ vào nguồn điện, bộ tụ thu được ngăng lượng A=2.10-4J. Hiệu điện thế hai đầu mỗi bản tụ là. a/ 200V b/ 25V c/ 20 V d/ 250V Câu 2: Một tụ điện phẳng được mắc vào nguồn điện có HĐT 1000V. Diện tích của mỗi bản là 200cm2, khoảng cách giữa các bản là 1cm. hỏi năng lượng của tụ điện sẽ thay đổi bao nhiêu lần nếu ta dịch chuyển các bản cách xa nhau 10 cm. a/ giảm 10 lần b/ tăng 10 lần c/ giảm 20 lần d/ tăng 20 lần Câu 3: Biểu thức nào sau đây là SAI: a/ b/ c/ d/ Dặn dò: Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 SGK Làm các bài tập 2, 3, 4 SSGK Làm các bài tập bài “Bài tập về tụ điện”.