Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 8 - Vật dẫn và điện môi trong điện trường

Tiết: 8 Ngày soạn: 2/10/2007 BÀI 6: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. Mục tiêu Kiến thức: Trình bày được: Điện trường bên trong vật dẫn cân bằng điện. Cường độ điện trường trên mặt ngoài vật dẫn cân bằng điện. ĐỊnh nghĩa được mặt đẳng thế. Sự phân bố điện tích ở bề mặt vật dẫn. Hiện tượng phân cực điện môi khi điện môi được đặt trong điện trường ngoài. Kỹ năng: Giải thích được các tính chất của vật dẫn và điện môi trong điện trường ở trạng thái cân bằng điện. Giải thích được sự phân bố điện tích ở bề mặt vật dẫn. 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 nêu và giải quyết vấn đề, phương pháp thuyết trình và phương pháp phát vấn, phương pháp thảo luận nhóm. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK, SBT, STK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên Ôn lại kiến thức về điện trường hiệu điện thế. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Kiểm tra bài củ: Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Chúng ta đã biết thế nào là vật dẫn điện, thế nào là vật cách điện vậy chúng có những tính chất gì nếu như chúng được đặt trong điện trường. Hôm nay chúng ta se tìm hiểu điều đó. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Vật dẫn trong điện trường GV: Yêu cầu học sinh đọc phần 1a thảo luận tìm hiểu trạng thái cân bằng điện. HS: Tổ chức hoạt động nhóm và trình bày ý kiến của nhóm mình. GV: Tổng kết lại các ý kiến và đưa ra khái niệm vật dẫn cân bằng điện à giới hạn phạm vi khảo sát, cụ thể là ta chỉ khảo sát trường hợp vật dẫn không có dòng điện. GV: Bên trong vật dẫn có điện trường có điện trường hay không? Vì sao? GV: Gợi ý:Thế nào là vật dẫn? Nếu điện trường tồn tại bên trong vật dẫn thì điều gì sẽ xảy ra? Điều đó có đúng với khái niệm vật dẫn cân bằng điện không? HS: Dựa vào gợi ý của giáo viên để trả lời câu hỏi. GV: Ở bề mặt vật dẫn vectơ cường độ điện trường có phương chiều như thế nào? Vì sao? HS: Nghiên cứu SGK giải thích. Vật dẫn trong điện trường Trạng thái cân bằng điện Trạng thái cân bằng điện trong vật dẫn là trạng thái mà bên trong vật không có dòng điện đi qua Điện trường trong vật dẫn tích điện * Bên trong vật dẫn, điện trường bằng không Trong phần rỗng của vật dẫn, điện trường cũng bằng không. * Điện trường bên trong vật dẫn rỗng bằng không nên người ta dùng các vật dẫn rỗng làm các màn chắn điện. * Vectơ cường độ điện trường vuông góc với bề mặt vật dẫn Hoạt động 2: Tìm hiểu điện thế và sự phân bố điện tích của vật dẫn. GV: Làm thí nghiệm để chứng tỏ “điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau”. GV: Hướng dẫn học sinh giải thích Hs trả lời các câu hỏi sau: Viết công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Điện trường bên trong vật dẫn có giá trị như thế nào? UMN = VM – VN = 0 VM = VN : vât dẫn là vật đẳng thế. GV: Yêu cầu nghiên cứu SGK trả lời các câu hỏi. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện có bề mặt nhẵn? Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện có bề mặt lồi lõm? Điện thế của vật dẫn tích điện * Điện thế trên mặt ngoài vật. Điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau. * Điện thế bên trong vật dẫn. Điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn phải bằng nhau và bằng điện thế trên mặt ngoài của vật. Vậy vật dẫn là vật đẳng thế Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện * Sự phân bố của điện tích ở mặt ngoài của vật dẫn. Ở một vật dẫn rỗng nhiễm điện, thì điện tích chỉ phân bố trên mặt ngoài củavật. Với vật dẫn đặc, điện tích cũng phân bố ở mặt ngoài của vật. * Sự phân bố điện tích trên vật trong trường hợp mà mặt ngoài có chỗ lồi, chỗ lõm. + Ở những chỗ lồi của mặt vật dẫn, điện tích tập trung nhiều hơn, ở chổ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất, ở chỗ lõm hầu như không có điện tích. Hoạt động 3: Tim hiểu điện môi trong điện trường GV: Gợi ý để hs giải thích được tại sao khi đặt một mẫu điện môi trong điện trường thì điện môi bị phân cực. HS: Nghiên cứu SGK giải thích hiện tượng phân cực điện môi. Điện môi trong điện trường Khi điện môi đặt trong điện trường thì mỗi nguyên tử như được kéo dãn ra một chút và chia thành hai phía có điện tích trái dấu nhau. Người ta nói điện môi bị phân cực. Giải thích : SGK Củng cố: Nêu đặc điểm của vật dẫn trong điện trường? Sự phân bố điện tích của các vật dẫn tich điện? Giải thích sự phân cực điện môi? Trả lời nhanh câu hỏi 3 trong SGK. Dặn dò: Làm các bài tập 1, 2 SGK Soạn bài mới: Phát biểu định nghĩa tụ điện? Viết biểu thức tính điện dung của tụ điện và tụ điện phẳng? Xây dựng biểu thức tính điện dung tương đương trong các đoạn mạch.