Giáo án Vật lý 11 NC - Bài 4: Công của lực điện - Hiệu điện thế

GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 NÂNG CAO Bài 4: Công của lực điện - Hiệu điện thế A/ MỤC TIÊU BÀI HỌC: 1/ Kiến thức: Nêu được đặc tính công của lực điện. Học sinh biết cách vận dụng biểu thức công của lực điện. Trình bày được khái niệm hiệu điện thế. Trình bày mối liên hệ giữa công của lực điện và hiệu điện thế. Học sinh biết cách vận dụng công thức liên hệ giữa công của lực điện và hiệu điện thế. Nêu mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế và cách vận dụng công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. 2/ Kỹ năng: Giải thích công của lực điện không phụ thuộc dạng đường đi, chỉ phụ thuộc các vị trí điểm đầu và cuối của đường đi trong điện trường. Vận dụng công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế để giải bài tập. B/ CHUẨN BỊ: 1/ Giáo viên: a/ Kiến thức: Bài giảng trình bày trên bảng hay giáo án điện tử. Phiếu trả lời trắc nghiệm (Nếu ghi bảng thì in sẵn phiếu cho học sinh) 1/ Chọn câu trả lời sai: Công của lực điện làm di chuyển một điện tích q trong điện trường: phụ thuộc vào hình dạng đường đi. phụ thuộc cường độ điện trường. phụ thuộc hiệu điện thế ở hai đầu đường đi. phụ thuộc điện tích q. 2/ Tìm phát biểu đúng về mối quan hệ giữa công của lực điện và thế năng của điện tích trong điện trường: Công của lực điện cũng là thế năng của điện tích trong điện trường. Công của lực điện là số đo dộ biến thiên thế năng của điện tích trong điện trường. Lực điện thực hiện công dương thì thế năng của điện tích trong điện trường tăng. Khi thế năng của điện tích trong điện trường giảm thì công của lực điện là công cản 3/ Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai: Điện thế tại một điểm trong điện trường phụ thuộc vào cách chọn gốc điện thế. Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường không phụ thuộc vào cách chọn gốc điện thế. Điện thế tại một điểm trong điện trường bằng hiệu điện thế giữa điểm đó và điểm chọn làm gốc điện thế. Điện thế tại đất luôn bằng không. 4/ Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức điện của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d, chiều đường sức hướng từ N tới M Công thức nào sau đây là không đúng? UMN = VM – VN B.UMN = E.d C. AMN = q.UMN D.E = UNM/d 5/ Một electron bay với vận tốc v = 1,2.107 m/s từ một điểm có điện thế V1 = 600V theo hướng một đường sức thẳng. Xác định điện thế V2 của điểm mà ở đó electron dừng lại. Biết khối lượng electron m = 9,1.10-31kg. 400V B. 190,5V C. 200V D. một đáp số khác Nội dung trình bày bảng: Bài 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN – HIỆU ĐIỆN THẾ I/ Công của lực điện: B C H Xét điện tích q > 0 di chuyển từ B đến C trong điện trường đều.Lực điện: .Công của lực điện: ABC = F.BC.cos = F.BH = q.E.BH = ABH Mi Ni M N + _ O Mx Nx ● ● ● ● ● x Chọn Ox theo hướng đường sức điện. Chia MN ra vô số đoạn nhỏ xem như đoạn thẳng. Công của lực điện trên một đoạn bất kỳ MiNi : Ai = F.MiNi .cos = F.xi = qExi Công của lực điện trên đoạn MN bất kỳ: AMN = = qE= qE Nếu q < 0 ta cũng có công thức tương tự AMN = qE (1) Nhận xét: công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và cuối của đường đi trong điện trường. Điện trường tĩnh là một trường thế II/ Hiệu điện thế: 1/ Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích: Tương tự như công của trọng lực; khi điện tích q di chuyển từ M à N trong điện trường: AMN = WM - WN 2/ Hiệu điện thế - Điện thế: Wt của vật trong trọng trườngm à W của vật trong điện trườngq. AMN = q(VM – VN) (2) VM – VN : là hiệu điện thế giữa hai điểm M,N . UMN = VM – VN = . VM , VN : điện thế tại M và N Chú ý: Điện thế phụ thuộc vào mốc điện thế. Hiệu điện thế không phụ thuộc vào mốc điện thế. a/ Lý thuyết chọn = 0 b/Kỹ thuật chọn V(đất) = 0 . Trong hệ SI đơn vị của U và V là vôn(V) .Đo hiệu điện thế bằng tĩnh điện kế. III/ Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: Từ (1) và (2) à E = .Về độ lớn: E = .Trong hệ SI đơn vị của E là vôn/mét (V/m) b/ Dụng cụ: a/Hình vẽ 4.1 SGK. b/ Tĩnh điện kế. 2/ Học sinh: Ôn lại : Biểu thức tính công của lực, tính chất thế của một vật trong trường hấp dẫn, biểu thức thế năng của một vật trong trường hấp dẫn (lớp 10) Khái niệm: điện trường, cường độ điện trường, đường sức điện (bài 3) C/ TỔ CHỨC CÁC HỌAT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động 1: Ổn định, kiểm tra bài cũ.(5 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Khái niệm và tính chất của E. Cách xác định của một điện tích điểm Q. Điện trường đều. Dạng đường sức của điện trường đều. trả lời và nhận xét trả lời của bạn Hoạt động 2: Phần I/ SGK (20 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Yêu cầu các nhóm trình bày cách tính công của lực điện khi di chuyển một điện tích theo đường thẳng và đường bất kỳ. Các nhóm nhận xét kết quả trình bày của nhau. Nêu nhận xét về công của lực điện. Nêu câu hỏi C1 và C2. Nhấn mạnh các đại lượng dương và các đại lượng có giá trị đại số trong các công thức. đọc SGK phần công của lực điện và thảo luận cách tính công. Hoạt động 3: phần II/ SGK (10 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Gợi ý về công của trọng lực à AMN = WM - WN Dựa vào thế năng trong trọng trường à công thức AMN = q(VM – VN) từ đó đưa đến công thức tính hiệu điện thế. Lưu ý điện thế phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế. Nêu câu hỏi C3 và C4. Nhấn mạnh các đại lượng dương và các đại lượng có giá trị đại số trong các công thức. đọc SGK phần khái niệm hiệu điện thế. Hoạt động 4: Phần III/ SGK (10 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Yêu cầu một nhóm CM công thức E = để đi đến công thức E = (4.5) Các điều kiện để áp dụng công thức (4.5) Nêu câu hỏi C5. Nhấn mạnh các đại lượng dương và các đại lượng có giá trị đại số trong các công thức. đọc SGK phần liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế. Hoạt động 5: Củng cố kiến thức(10 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Nêu các câu hỏi trắc nghiệm Trả lời các thắc mắc của học sinh nếu có. Các nhóm lần lượt trả lời và nhận xét kết quả. Nhắc lại các kiến thức trọng tâm(đặc điểm công của lực điện, hiệu điện thế, liên hệ giữa E và U). Hoạt động 6: (2 phút) Giáo viên Học sinh Nội dung Dặn dò học sinh làm các bài tâp trong SGK trang 23