Giáo án Vật lý lớp 11 - CT nâng cao - Tiết 2: Thuyết êlectron. Đnh luật bảo toàn điện tích

Tiết 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích. I- Mục tiêu: * Kiến thức: + Nêu được những nội dung chính của thuyết êlectron. Hiểu được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện, vật nhiễm điện. + Phát biểu được nội dung định luật bảo toàn điện tích. * Kỹ năng: + Vận dụng được thuyết êlectron để giải thích nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng. +Vận dụng được định luật bảo toàn điện tích vào trả lời một số câu hỏi và bài tập SGK + SBT. II- Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Dụng cụ thí nghiệm: Thanh nhựa, dạ, các mẩu giấy vụn. Máy phát tĩnh điện, quả cầu kim loại trên tĩnh điện kế. + Nội dung ghi bảng: Tiết 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích. * Cấu tạo của nguyên tử: các êlectron (lớp vỏ), hạt nhân có p(+); n( không mang điện) 1. Thuyết êlectron. * Bình thường NT trung hoà về điện. Nếu Nt mất đi êlectron đ ion dương. Nếu Nt nhận thêm êlectron đ ion âm. * Độ linh động của êlectron rất lớn đ sự di chuyển của êlectron............làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm: thừa êlectron. Vật nhiễm điện dương: thiếu êlectron. 2. Vật ( chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện. * Vật dẫn điện: +Có nhiều các điện tích tự do. + VD:...... * Vật cách điện: +Chứa rất ít các điện tích tự do. +VD:............. 3. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện. a) Nhiễm điện do cọ xát: * Thí nghiệm: + Cọ xát thanh thuỷ tinh vào lụa + Kết quả: Thanh thuỷ tinh mhiễm điện dương. Tấm lụa nhiễm điện âm. (H1) * Giải thích: Khi cọ xát có nhiều điểm tiếp xúcchặt chẽ đ các êlectron đi từ thanh thuỷ tinh sang tấm lụa. b) Nhiễm điện do tiếp xúc. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện tiếp xức với quả cầu mang điện âm (H2) + Kết quả: Thanh kl nhiễm điện âm ( kể cả sau khi tách ra xa quả cầu). + Giải thích: Khi tiếp xúc các êlectron tự do đã đi từ quả cầu sang thanh kim loại. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện tiếp xức với quả cầu mang điện dương (H3) + Kết quả: Thanh kim loại nhiễm điện dương (kể cả sau khi tách ra xa quả cầu). + Giải thích: Khi tiếp xúc các êlectron tự do đã đi từ thanh kl sang qua cầu c) Nhiễm điện do hưởng ứng. + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện đặt gần quả cầu mang điện âm (H4) + Kết quả: Đầu thanh kl gần quả cầu nhiễm điện dương, đầu kia ( xa qua cầu) nhiễm điện âm. + Giải thích: ......... + Đặt thanh kim loại trung hoà về điện đặt gần quả cầu quả cầu mang điện dương + Kết quả: Đầu thanh kl gần quả cầu nhiễm điện âm, đầu kia ( xa qua cầu) nhiễm điện dương. + Giải thích: ................ Nhận xét: Sự nhiễm điện thực chất là sự di chuyển điện (hạt mang điện) tích từ vật này sang vật khác hoặc phân bố lại điện tích. 4. Định luật bảo toàn điện tích. * Nội dung: SGK(12) 5. Củng cố bài. Trả lời bài 1,2 SGK(12) 6. Bài VN: Trả lời câu 1 đ 5 SGK(12), làm bài : 1.7; 1.30; 1.31. 2. HS: Ôn lại sự nhiễm điện do cọ xát, hưởng ứng, tiếp xúc. Chất dẫn điện, chất cách điện (học ở THCS) III- Tổ chức các hoạt động dạy học: Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Trả lời. * Phát biểu nội dung ĐL Cu-lông? Viết biểu thức tính độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong không khí và đặt trong điện môI đồng tính? * Hai điện tích điện tích điểm q1, q2 giống nhau đặt tại A,B. Điện tích q tại C là trung điểm của AB có lực điện tổng hợp tác dụng lên nó bằng không. Kết luận như thế nào về dấu, độ lớn của q? Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử ( chỉ ôn tập lại). Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Trả lời câu hỏi : * Nêu những hiểu biết của bản thân về cấu tạo của hạt nhân nguyên tử? * Có thể cho học sinh khác bổ sung. * Nhận xét và kết luận cho học sinh xem H2.1 sgk. Hoạt động 2: Tìm hiểu nội dung thuyết êlectron. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Đọc SGK. * Trả lời: theo SGk. * Ghi chép. * Trả lời: Theo cá nhân. * Cho học sinh tìm hiểu qua ND của thuyết ở SGK. * Hỏi: Thuyết có mấy nội dung chính? Nêu vắt tắt các nội dung đó? * Nhấn mạnh: Bình thường NT trung hoà về điện. Nếu Nt mất đi êlectron đ ion dương. Nếu Nt nhận thêm êlectron đ ion âm Độ linh động của các êlectron rất lớn đsự di chuyển của êlectron......... ...làm cho các vật nhiễm điện.Vật nhiễm điện âm: thừa êlectron. Vật nhiễm điện dương: thiếu êlectron. * Yêu cầu trả lời câu C1. ( Nguyên tắc thì được nhưng thực tế tác các p ra khỏi NT rất khó khăn chỉ xảy ra trong phản ứng hạt nhân, không nên nói như vậy) * Yêu cầu trả lời câu C2( nói như vậy cũng đúng: theo quy ước, có tính hình thức.Cách nói như SGK có tính bản chất.) Hoạt động 3: Tìm hiểu về vật dẫn điện và vật cách điện: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Đọc SGK. * Nghe, ghi chép * Cho học sinh tìm hiểu qua SGK. * Thông báo : như SGK * Nhấn mạnh: Những hạt mang điện đó gọi là các điện tích tự do. Hoạt động 4: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát.: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe, tìm hiểu SGK. * Trả lời: tương tự như SGK. * Nói về TN: Cọ xát thanh thuỷ tinh vào lụa. KQ: Thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương, lụa nhiễm điện âm. * Cho cả lớp tìm hiểu qua cách giảI thich ở SGK. * Hỏi: GiảI thích tại sao thanh thuỷ tinh sau khi cọ xát trên lụa lại nhiễm điện dương, tấm lụa trở lên nhiẽm điện âm? * Cho học sinh khác bổ sung (nếu cần) * Kết luận. Hoạt động 5: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc.: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe, tìm hiểu SGK. * Giải thích: Như SGK. * Nói lại KQ thí nghiệm: Cho thanh Kl ban đầu chưa nhiễm điện tiếp xúc với quả cầu KL đã nhiễm điện (+) và (-). KQ thanh kim loại trở lên nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, khi bỏ quả cầu di thanh KL vẫn nhiễm điện. (mô tả bằng HV hai TH) * Tìm hiểu qua SGK và giải thích kết quả đó? * Cho Hoạt động của học sinh khác bổ sung ( vếu cần) và kết luận. Hoạt động 6: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng.: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Nghe, tìm hiểu SGK. * Giải thích: Như SGK * Nói lại KQ thí nghiệm: Cho thanh Kl ban đầu chưa nhiễm điện lạigần (không tiếp xúc) quả cầu KL đã nhiễm điện (+) và (-). KQ thanh kim loại trở lên nhiễm điện: Đầu gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu, đầu xa nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, khi bỏ quả cầu di thanh KL lại trung hoà về điện (mô tả bằng HV hai TH) * Tìm hiểu qua SGK và giải thích kết quả đó? * Cho Hoạt động của học sinh khác bổ sung ( vếu cần) và kết luận. * Thảo luận và trả lời. *Nêu VĐ: Qua 3 TH trên ta thấy: Khi một vật nhiễm điện thì có các điện tích di chuyển từ vật này sang vật khác hoặc từ phần này sang phần khác. Các vật nhiễm điện đó có gì khác với các hạt mang điện (êlectron, prôtôn)? * Cho học sinh nêu câu trả lời, ( Điện tích của vật có thể thay đổi được, điện tích của các hạt không thay đổi được- gắn chặt với hạt coi như thuộc tính của hạt. Các hạt êlectron, prôton- hạt sơ cấp) Hoạt động 7 : Tìm hiểu ĐL bảo toàn điện tích: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Trả lời: Không đổi ( bằng 0) * Phát biểu ĐL. * ĐVĐ: Quay lại TH nhiễm điện do hưởng ứng: Nếu xét tổng đại số điện tích của thanh kim loại trước và sau khi đưa lại gần quả cầu nhiễm điện thì có đặc điểm gì? * Hỏi: Với TH nhiễm diện do cọ xát, tiếp xúc tổng đại số điện tích trên hai vật có dặc điểm gì? (nêu dự đoán). * Thông báo: Kết quả thực nghiệm đã khẳng định như vậy. ở đây ta xét đến một vật, hệ vật ( Thanh TT+ lụa; Thanh KL+ Quả cầu KL) không trao đổi điện tích với vật (hệ) nào khác- Hệ cô lập về điện. Từ kết quả thực nghiệm, các nhà KH kháI quát hoá thành ĐL bảo toàn điện tích. * Yêu cầu học sinh phát biểu trong SGK. * Nhấn mạnh: Hệ cô lập về điện. Tổng đại số điện tích. Đến nay chưa tìm được TH nào mà ĐL này không thoả mãn- Đây là một trong những ĐL chính xác nhất của tự nhiên. Hoạt động 8 : Củng cố bài và nhận công việc về nhà. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên * Trả lời. * Thuyết êlectron có mấy nội dung chính? Nêu vắt tắt các nội dung đó? * ĐL bảo toàn điện tích áp dụng trong ĐK nào? * Trả lời bài 1,2 SGK. * Về nhà: Hoàn thành các bài tập trước. Làm các bài: 1.30, 1.31, IV- Rút kinh nghiệm: