Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 1: Điện tích. Định luật Cu–lông

Tiết 1: Điện tích định luật CU – LÔNG. I- Mục tiêu: - Ôn lại một số kiến thức đã học ở THCS và biết các kiến thức: Hai loại điện tích (+; -). Đơn vị điện tích. Sự tương tác giữa hai điện tích cùng dấu, trái dấu. - Nêu được khái niệm điện tích điểm. Cấu tạo của điện nghiệm. - Nêu được: Phương, chiều, độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân không. - Vận dụng được công thức 1.1 và 1.2 vào bài tập. - Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích bằng các vectơ. - Biết cách tìm hợp lực tổng hợp tác dụng lên điện tích bằng phép cộng vectơ. II- Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Dụng cụ thí nghiệm: Thanh nhựa, các mẩu giấy vụn. Máy phát tĩnh điện, điện nghiệm. + Nội dung ghi bảng: Phần một: Điện học. Điện từ học. Chương I: Điện tích. Điện trường. Tiết 1: Điện tích. Định luật Cu–Lông. 1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật. a) Hai loại điện tích: - Có hai loại điện tích: dương (+); âm (-). Đơn vị điện tích : Culông (C). - Sự tương tác giữa các điện tích: Cùng dấu thì đẩy nhau. Trái dấu thì hút nhau. - Êlectron: mang điện âm, độ lớn e= 1,6.10-19C, nhỏ nhất. - Độ lớn điện tích của một hạt: ne ( n số nguyên). b) Sự nhiễm điện của các vật: * Nhiễm điện do cọ xát: SGK. * Nhiễm điện do cọ xát: SGK. *Nhiễm điện do cọ xát: SGK. 2. Định luật Cu-lông: * Khái niệm điện tích điểm: * Nội dung: SGK. q2 >0 q1>0 r q2 <0 q1>0 r + Độ lớn: + Phương: Đường thẳng nối hai điện tích. + Chiều : Phụ thuộc dấu của 2 điện tích. H1 * Biểu thức tính độ lớn : ( 1.1) ; ( Các điện tích đặt trong chân không) r(m); q1(C); q2(C). . * VD biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích: (H1) 3. Lực tương tác của các điện tích trong điện môi ( chất cách điện). q1>0 q3 >0 q2<0 H3 q1<0 q2 <0 H2 ( 1.2) ; e - Hằng số điện môi. ( các điện tích đặt trong điện môi đồng tính) 4. Ví dụ áp dụng: * Biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích trong hình sau * Trình bày cách tính hợp lực tác dụng lên các điện tích trong hình H3? 5. Bài về nhà: + Trả lời và làm các bài tập GSK(8,9). + Bài : 1.1đ 1.7; 1.18; 1.19; 1.20; 1.27; 1.28 SBT(11). 2. HS: Ôn lại kiến thức về điện tích đã học ở THCS. III- Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Tìm hiểu hai loại điện tích. Sự tương tác giữa các điện tích. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe. * Trả lời: * Ghi theo kết luận của GV. * Giới thiệu: Dùng các phần đầu của SGK(3,5). * Nêu câu hỏi: Hãy nêu những hiểu biết của mình về điện tích và sự tương tác giữa các điện tích đã được học ở THCS? ( có thể cho hs khác bổ sung thêm). * Kết luận và ghi bảng. * Quan sát điện nghiêm, mô tả cấu tạo, hoạt động. * Thông báo: Điện nghiệm được chế tạo dựa trên cơ sở sự tương tác giữa các điện tích. Cả lớp cùng quan sát. * Cho hs quan sát, nêu câu hỏi: Mô tả cấu tạo và nêu hoạt động của điện nghiệm? Hoạt động 2: Tìm hiểu sự nhiễm điện của các vật. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Quan sát. * Trả lời: Trên thanh nhựa xuất hiện các điện tích. * Trả lời: Trên vật xuất hiện các điện tích sau khi cọ xát lên vật khác. * Làm thí nghiệm: cọ xát thanh nhựa đưa lại gần các mẩu giấy vụ cho hs quan sát. * Nêu câu hỏi : Tại sao thanh nhựa sau khi cọ xát lại hút được những mẩu giấy nhỏ? * Thông báo: Một vật được nhiễm điện bằng cách như trong TN gọi là nhiễm điện do cọ xát. Thế nào là nhiễm điện do cọ xát? Trong thực tế có thể gặp ở đâu? * Quan sát, nhận xét: Quả cầu của điện nghiệm bị nhiễm điện. * Trả lời: Trên vật xuất hiện các điện tích sau khi đã tiếp xúc với vật khác mang điện. * Làm thí nghiệm: Quay máy phát tĩnh điện. Cho quả cầu của máy phát tiếp xúc với quả cầu của điện nghiệm sau đó đưa ra xa. Nêu kết quả TN? * Thông báo: Một vật được nhiễm điện bằng cách như trong TN gọi là nhiễm điện do tiếp xúc. Thế nào là nhiễm điện do cọ xát? Trong thực tế có thể gặp ở đâu? * Quan sát, nêu kết quả: Khi đưa quả cầu của máy phát đã nhiễm điện lại gần thì quả cầu của điện nghiệm bị nhiễm điện. Khi đưa ra xa thì điện tích trên quả cầu của điện nghiệm không còn nữa. * Trả lời: Trên vật kim loại xuất hiện các điện tích sau khi đưa lại gần các vật khác mang điện. * Làm thí nghiệm: Quay máy phát tĩnh điện. Cho quả cầu của máy phát lại gần quả cầu của điện nghiệm sau đó đưa ra xa. Nêu kết quả TN? * Thông báo: Một vật được nhiễm điện bằng cách như trong TN gọi là nhiễm điện do hưởng ứng. Thế nào là nhiễm điện do hưởng ứng? Trong thực tế có thể gặp ở đâu? * Yêu cầu trả lời câu C1. Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Cu-lông. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe, ghi chép. * Tìm hiểu nội dung định luật. * Trả lời: Như nội dung định luật. * Ghi chép theo GV. * Trả lời: + Giống nhau :Độ lớn của lực hấp dẫn tỉ lệ với tích khối lượng của hai vật và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách gữa hai vật. Độ lớn của lực Cu- lông tỉ lệ với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giã hai điện tích điểm. + Khác nhau: Lực hấp dẫn luôn là lục hút. Lực tĩnh điện có thể là lực hút hoặc đẩy. * Nêu VĐ: Trong mục này ta cùng tìm hiểu lực tương tác giữa hai điện tích một cách định lượng về điểm đặt, phương, chiều, độ lớn. Các kiến thức đó được nhà Bác học người Pháp Cu-lông tìm ra bằng con đường thực nghiệm. Định luật Cu-lông, trước hết ta xét khái niệm điện tích điểm. * Thông báo khái niệm điện tích điểm. * Cả lớp cùng tìm hiểu qua nội dung định luật ở SGK. Theo định luật Cu- lông thì lực tương tác giữa hai điện tích điểm có độ lớn, phương và chiều như thế nào? * Nhấn mạnh các ý sau: - Độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích đó. - Dấu của điện tích quyết định chiều của lực tương tác ( hút hoặc đẩy). * Vẽ H1. Hướng dẫn khai thác H1. * Độ lớn tính theo công thức (1.1) * Yêu cầu trả lời câu C2. * Gợi ý hs trả lời sau đó nhấn mạnh thêm: Sự giống nhau chỉ mang tính hình thức còn hai lực này khác nhau về bản chất. * Thông báo: Biểu thức (1.2) áp dụng cho trường hợp các điện tích đặt trong chân không. Vậy nếu các điện tích đặt trong chất cách điện (điện môi ) thì sao? đ mục3. Hoạt động 4: Tìm hiểu lực Cu-lông trong trường hợp các điện tích đặt trong điện môi. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe, ghi chép. * Trả lời: Nếu khoảng cách không đổi thì độ lớn bị giảm đi 81 lần. * Thông báo công thức (1.2), giải thích các đại lượng, nhấn mạnh e (epxilon)- hằng số điện môi. Cho HS quan sát bảng 1. * Nếu đưa hai điện tích điểm từ không khí vào trong nước thì lực tương tác sẽ thay đổi như thế nào? Hoạt động 5: Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Thực hiện theo yêu cầu của GV: Lên bảng biểu diễn và trả lời câu hỏi. * Ghi chép. * Cho HS làm mục 4. * Thông báo các công việc về nhà. IV. Rút kinh nghiệm: