Giáo án Vật lý phân ban 11 - Bài 18 - Điện trường

Tiết : _ _ _ _ _ Bài 18 : ĐIỆN TRƯỜNG I. Mục tiêu : Trả lời được câu hỏi điện trường là gì và tính chất cơ bản của điện trường. Phát biểu được định nghĩa vectơ cường độ điện trường. Hiểu được điện trường là một trường vectơ. Hiểu và vận dụng được biểu thức xác định vectơ cường độ điện trường và cường độ điện trường của một điện tích điểm. Hiểu được nội dung của nguyên lí chồng chất điện trường. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp diễn giảng. III. Thiết bị , đồ dùng dạy học . 1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đông của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức , điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Nghiên cứu bài mới 1. ĐIỆN TRƯỜNG a) Khái niệm điện trường. Một điện tích tác dụng lực điện lên các điện tích khác ở gần nó. Vậy cũng có thể nói cung quanh điện tích đó có điện trường. Các điện tích tương tác với nhau là vì điện tích này nằm trong điện trường của điện tích kia. b) Tính chất cơ bản của điện trường. Tính chất cơ bản của điện trương là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó. Một vật có kích thước nhỏ, mang một điện tích nhỏ, được dùng để phát hiện lực điện tác dụng lên nó gọi là điện tích thử. Người ta dùng điện tích thử để nhận biết điện trường. 2. VECTƠ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG Thương số đặc trưng cho điện trường ở điểm đang xét về mặt tác dụng lực. Ta gọi thương số này là vectơ cường độ điện trường và kí hiệu là . (18.1) Độ lớn của véctơ gọi là cường độ điện trường và kí hiệu là E (không có dấu Vectơ). Trong trường hợp đã biết Vectơ cường độ điện trường, thì từ công thức (18.1) ta suy ra : Þ (18.2) * q > 0 thì cùng chiều với , ngược lại nếu q < 0 thì ngược chiều với (hình 18.1). Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường có thể là Niutơn trên culông, nhưng người ta thường dùng đơn vị vôn trên mét kí hiệu là V/m. Chú ý : Vectơ cường độ điện trường hay cường độ điện trường nhiều khi vẫn được nói vắn tắt là điện trường. 3. ĐIỆN TRƯỜNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM Hai điện tích điểm q, Q đặt cách nhau một khoảng thì trong hệ SI lực cuông tác dụng lên điện tích q được viết dưới dạng : Trong đó : · là vectơ vẽ từ điểm đặt điện tích Q đến điểm M là điểm đặt điện tích q. · Vectơ cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại điểm M là : (18.3) ¥ Q > 0 thì vectơ cường độ điện trường hướng ra xa điện tích Q (hình 18.2a), ¥ Q < 0 thì vectơ cường độ điện trường hướng về phí điện tích Q (hình 18.2b). 4. NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNG Nguyên lí chồng chất điện trường : (18.4) Vectơ cường độ điện trường tổng hợp bằng tổng hai vectơ cường độ điện trường thành phần. Ta có thể mở rộng một cách tự nhiên cho hệ gồm nhiều điện tích điểm. Nguyên lí này cũng được áp dụng cho một hệ điện tích có phân bố liên tục. GV : Khi hai điện tích không tiếp xúc nhau mà vẫn hút nhau với nguyên nhân nào ! ? GV Gợi cho HS nhớ lại về định luật vạn vật hấp dẫn. GV cần cho HS hiểu một cách đơn giản rằng : Điện trường tồn tại xung quanh hạt điện tích, nó là nguyên nhân gây ra lực điện tác dụng lên điện tích, vì vậy nơi nào có lực điện tác dụng lên điện tích thì nơi đó có điện trường. GV : Khi đặt một hạt điện tích vào trong điện trường thì điện tích đó sẽ như thế nào ? GV : Như vậy dá6u hiệu nhận biết điện trường chính là lực điện ® tính chất điện trường. GV : Hướng dẫn HS thành lập công thức GV cần làm cho HS chú ý rằng hai công thức 18.1 và 18.2 có ý nghĩa khác nhau. hệ thức 18.1 là hệ thức định nghĩa vectơ cường độ điện trường. Với công thức 18.2 là hệ thức biểu diễn sự phụ thuộc F vào q và E. GV gợi ý cho HS cách nhận xét chiều của so với GV để Hs rút ra những nhận xét “Vectơ cường độ điện trường của điện tích dương hướng ra xa điện tích, của điện tích âm hướng về phía điện tích. Tại những điểm cách điện tích những khoảng bằng nhau thì cường độ điện trường bằng nhau. “ GV cần lưu ý Hs về phép cộng vectơ, đó là phép cộng theo nguyên tắc hình bình hành. HS liên tưởng sự tương quan giữa lực hấp dẫn và điện trường. HS : Khi đó điện trường sẽ tác dụng lên điện tích một lực điện. HS thành lập công thức HS nhận xét chiều của so với Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) Hướng dẫn và gợi ý để HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 101 – 102 SGK. HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 101 – 102 SGK. {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{ ĐIỆN TRƯỜNG I. Mục tiêu : Trả lời được câu hỏi điện trường là gì và tính chất cơ bản của điện trường. Phát biểu được định nghĩa vectơ cường độ điện trường. Hiểu được điện trường là một trường vectơ. Hiểu và vận dụng được biểu thức xác định vectơ cường độ điện trường và cường độ điện trường của một điện tích điểm. Hiểu được nội dung của nguyên lí chồng chất điện trường. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp diễn giảng. III. Thiết bị , đồ dùng dạy học . 1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đơng của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức , điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Nghiên cứu bài mới 1. ĐIỆN TRƯỜNG a) Khái niệm điện trường. Một điện tích tác dụng lực điện lên các điện tích khác ở gần nĩ. Vậy cũng cĩ thể nĩi cung quanh điện tích đĩ cĩ điện trường. Các điện tích tương tác với nhau là vì điện tích này nằm trong điện trường của điện tích kia. b) Tính chất cơ bản của điện trường. Tính chất cơ bản của điện trương là nĩ tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nĩ. Một vật cĩ kích thước nhỏ, mang một điện tích nhỏ, được dùng để phát hiện lực điện tác dụng lên nĩ gọi là điện tích thử. Người ta dùng điện tích thử để nhận biết điện trường. 2. VECTƠ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG Thương số đặc trưng cho điện trường ở điểm đang xét về mặt tác dụng lực. Ta gọi thương số này là vectơ cường độ điện trường và kí hiệu là . (18.1) Độ lớn của véctơ gọi là cường độ điện trường và kí hiệu là E (khơng cĩ dấu Vectơ). Trong trường hợp đã biết Vectơ cường độ điện trường, thì từ cơng thức (18.1) ta suy ra : Þ (18.2) * q > 0 thì cùng chiều với , ngược lại nếu q < 0 thì ngược chiều với (hình 18.1). Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường cĩ thể là Niutơn trên culơng, nhưng người ta thường dùng đơn vị vơn trên mét kí hiệu là V/m. Chú ý : Vectơ cường độ điện trường hay cường độ điện trường nhiều khi vẫn được nĩi vắn tắt là điện trường. 3. ĐIỆN TRƯỜNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM Hai điện tích điểm q, Q đặt cách nhau một khoảng thì trong hệ SI lực cuơng tác dụng lên điện tích q được viết dưới dạng : Trong đĩ : · là vectơ vẽ từ điểm đặt điện tích Q đến điểm M là điểm đặt điện tích q. · Vectơ cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại điểm M là : (18.3) ¥ Q > 0 thì vectơ cường độ điện trường hướng ra xa điện tích Q (hình 18.2a), ¥ Q < 0 thì vectơ cường độ điện trường hướng về phí điện tích Q (hình 18.2b). 4. NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNG Nguyên lí chồng chất điện trường : (18.4) Vectơ cường độ điện trường tổng hợp bằng tổng hai vectơ cường độ điện trường thành phần. Ta cĩ thể mở rộng một cách tự nhiên cho hệ gồm nhiều điện tích điểm. Nguyên lí này cũng được áp dụng cho một hệ điện tích cĩ phân bố liên tục. GV : Khi hai điện tích khơng tiếp xúc nhau mà vẫn hút nhau với nguyên nhân nào ! ? GV Gợi cho HS nhớ lại về định luật vạn vật hấp dẫn. GV cần cho HS hiểu một cách đơn giản rằng : Điện trường tồn tại xung quanh hạt điện tích, nĩ là nguyên nhân gây ra lực điện tác dụng lên điện tích, vì vậy nơi nào cĩ lực điện tác dụng lên điện tích thì nơi đĩ cĩ điện trường. GV : Khi đặt một hạt điện tích vào trong điện trường thì điện tích đĩ sẽ như thế nào ? GV : Như vậy dá6u hiệu nhận biết điện trường chính là lực điện ® tính chất điện trường. GV : Hướng dẫn HS thành lập cơng thức GV cần làm cho HS chú ý rằng hai cơng thức 18.1 và 18.2 cĩ ý nghĩa khác nhau. hệ thức 18.1 là hệ thức định nghĩa vectơ cường độ điện trường. Với cơng thức 18.2 là hệ thức biểu diễn sự phụ thuộc F vào q và E. GV gợi ý cho HS cách nhận xét chiều của so với GV để Hs rút ra những nhận xét “Vectơ cường độ điện trường của điện tích dương hướng ra xa điện tích, của điện tích âm hướng về phía điện tích. Tại những điểm cách điện tích những khoảng bằng nhau thì cường độ điện trường bằng nhau. “ GV cần lưu ý Hs về phép cộng vectơ, đĩ là phép cộng theo nguyên tắc hình bình hành. HS liên tưởng sự tương quan giữa lực hấp dẫn và điện trường. HS : Khi đĩ điện trường sẽ tác dụng lên điện tích một lực điện. HS thành lập cơng thức HS nhận xét chiều của so với Củng cố bài giảng Dặn dị của học sinh (5’) Hướng dẫn và gợi ý để HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 101 – 102 SGK. HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 101 – 102 SGK. {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{