CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG Mục tiêu - Vận dụng được định luật Cu-lông - Vận dụng được công thức xác định điện trường của một điện tích điểm, công thức xác định công qua hiệu điện thế, xác định cường độ điện trường qua hiệu điện thế - Vận dụng được các công thức về tụ điện, năng lượng điện trường - Trình bày được thuyết êlectron - Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện và ba hiện tượng nhiễm đện BÀI 1: ĐIỆN TÍCH - ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG I - Mục tiêu - Nhắc lại một số khái niệm đã học ở lớp dưới và bổ sung thêm một số khái niệm mới: hai loại điện tích (+ ; -) và lực tương tác giữa hai điện tích điểm cùng dấu, giữa hai điện tích điểm khác dấu - Trình bày được khái niệm điện tích điểm và cấu tạo của diện nghiệm - Trình bày dược phương chiều và độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích diểm (lực Cu-lông) trong chân không. Vận dụng được công thức xác định lực Cu-lông - Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa hai điện tích bằng vectơ - Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng các vectơ lực II - Chuẩn bị: Giáo viên - Các dụng cụ thí nghiệm về nhiễm điện (do cọ xát, do tiếp xúc, do hưởng ứng) - Nội dung ghi bảng: Bài 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG 1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật: a) Hai loại điện tích - Điện tích dương và diện tích âm - Điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau - Đơn vị điện tích là Cu-lông, kí hiệu C - e = 1,6.10 -19 C - Điện nghiệm b) Sự nhiễm điện của các vật - Sự nhiễm điện do cọ xát - Nhiẽm điện do tiếp xúc - Nhiễm điện do hưởng ứng 2. Định luật Cu-lông: (SGK) - Công thức độ lớn của lực tương tác giữa hai diện tích điểm: F = k 2 21 r qq Trong hệ SI: k = 9.10 9 2 2 . C mN Học sinh: ôn lại kiến thứcvề điện ở lớp 7 III - Tổ chức các hoạt động học tập Hoạt động 1: Tìm hiểu hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Học sinh đọc SGK trả lời câu hỏi của GV HS tìm hiểu điện nghiệm như mô tả HS tiếp tục đọc SGK trả lời các câu hỏi của GV: - Nhiễm điện do cọ xát - Nhiễm điện do tiếp xúc - Nhiễm điện do hưởng ứng Cá nhân trả lời câu C1 GV cho HS dọc SGK và trả lời câu hỏi: - Có mấy loại điện tích? - Các điện tích cùng dấu và trái dấu tương tác với nhau như thế - Đơn vị điện tích? - Trong tự nhiên có hạt nào có điện tích nhỏ hơn e ( e = 1,6.10 - 19 C ) GV giới thiệu điện nghiệm được mô tả như hình 1-1 và cho HS hiểu rằng dùng điện nghiệm để phát hiện ra vật nhiễm điện Cho HS đọc tiếp mục 1-b và nêu câu hỏi: Có những cách nào làm cho vật nhiễm điện ? ( Nếu thời tiết khô GV có thể làm TN về sự nhiễm điện ) Hoàn thành câu hỏi C1 Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Cu-lông Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS đọc SGK tìm hiểu thí nghiêm đã nêu HS đựa vào SGK phát biểu định luật Cu-lông và nêu biểu thức của định luật F = k 2 21 r qq ; k = 9.10 9 2 2 . C mN Cá nhân hoặc nhóm trả lời câu hỏi C2 HS về nhà tham khảo thêm ở SGK GV cho HS tìm hiểu thí nghiệm Cu- lông được mô tả ở SGKvà xem hình minh hoạ 1.5, hiểu dược khái niệm điện tích điểm GV thông báo nội dung định luật Cu- lông và nói thêm về cân xoắn. Chú ý giải thích các đại lượng có trong công thức của định luật Hoàn thành câu hỏi C2 GV gợi ý cho HS về nhà đọc mục 3. SGK Trả lời được các câu hỏi : Điện môi là gì ? Lực tương tác giữa hai điện tích nếu đặt trong môi trường điện môi so với chân không giảm đi bao nhiêu lần ? Hằng số điện môi là gì ? Hoạt động 3: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Cá nhân trả lời HS nhận nhiệm vụ Yêu cầu HS trình bày lại vắn tắt kiến thức dã học GV nhận xét đánh giá mức độ tiếp thu của HS Yêu cầu HS làm các bài tập SGK IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy : Bài 2: THUYẾT ÊLECTON ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH I - Mục tiêu: - Trình bày được những nội dung chính của thuyết êlectron. Từ đó trình bày được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện - Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện của một chất, ba hiện tượng nhiễm điện của các vật II - Chuẩn bị: Giáo viên - Những bộ đồ dùng trong thí nghiệm về nhiễm điện do cọ xát (thanh thuỷ tinh hay thước nhựa, mãnh lụa hay mảnh dạ, giấy vụn) các quả cầu bằng kim loại, máy phát tĩnh điện (để tích điện cho các quả cầu) - Nội dung ghi bảng: Bài 2: THUYẾT ÊLECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH 1. Thuyết êlectron: ( SGK ) 2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện - Vật dẫn là vật có nhiều điện tích tự do, ví dụ : kim loại, dung dịch muối … - Điện môi là vật chứa ít điện tích tư do, ví dụ : thuỷ tinh , sứ … 3. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện a) Nhiễm điện do cọ xát b) Nhiễm điện do tiếp xúc c) Nhiễm điện do hưởng ứng 4. Định luật bảo toàn điện tích: (SGK) III - Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra kiến thức cũ Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS trả lời các yêu cầu của GV GV nêu câu hỏi: - Có mấy loại điện tích ? - Các loại điện tích tương tác với nhau như thế nào ? - Đơn vị điện tích ? - Những cách nào nhiễm điện cho vật ? - Phát biểu và viết công thức của định luật Cu-lông ? - Kiểm tra vở bài tập GV nhận xết đánh giá Hoạt động 2: Tìm hiểu thuyết êlectron, vật dẫn điện, vật cách điện Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS đọc SGK mục 1 và nghe thuyết giảng của GV HS trả lời các câu hỏi HS trả lời câu hỏi C1, C2 HS đọc mục 2 SGK nắm nội dung và cho các ví dụ GV có thể trình bày sơ lược cho HS hiểu thế nào là một học thuyết. Trong vật lý ta gặp một số thuyết như : Thuyết điện từ, Thuyết cấu tạo chất, Thuyết êlectron… Cho HS đọc SGK mục 1 hiểu được nội dung của thuyết êlectron Thuyết êlectron dựa vào sự có mặt và chuyển dộng của êlectron để giải thích một số hiện tượng điện từ…(SGK) Trả lời được các câu hỏi : Thế nào là nguyên tử trung hoà về điện ? Ion dương , ion âm ? Khi nào vật nhiễm điện dương, nhiễm điện âm? Hoàn thành câu C1, C2 (ở đây GV có thể cho HS biết rằng lực liên kết của các nuclon trong hạt nhân là bền vững, từ đó HS có cơ sở trả lời các câu hỏi ) GV cho HS đọc mục 2 – SGK hiểu khái niệm điện tích tự do, chất dẫn điện, chất cách điện HS có thể lấy ví dụ về những chất này Hoạt động 3: Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện và tìm hiểu định luật bảo toàn điện tích Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS đọc SGK hiểu được rằng nhờ điểm tiếp xúc chặt chẽ do cọ xát nên số êlectron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa tăng lên, thuỷ tinh tích điện dương còn êlectron tích điện âm GV cho HS đọc SGK và dựa vào thuyết êlectron để giải thích được sự nhiễm điện do cọ xát, có thể nêu một số câu hỏi : Khi cọ xát thì các êlectron trên thanh thuỷ tinh di chuyển như thế nào ? Tương tự HS đọc SGK giải thích được các sự nhiễm điện khác… Cá nhân trả lời câu hỏi C3 HS ghi nhận và hiểu được nội dung của định luật Thuỷ tinh sẽ thừa hay thiếu êlectron ? Nó sẽ nhiễm điện gì , còn lụa nhiễm điện gì ? Tiếp tục GV cho HS tìm hiểu sự nhiễm diện do tiếp xúc, sự nhiễm điện do hưởng ứng Đặc biệt GV chú ý cho HS phân biệt rõ trong trường hợp tiếp xúc thì êlectron di chuyển là êlectron thừa (do vật nhiễm điện) chạy sang vật tiếp xúc, điều này khác với êlectron bứt ra khỏi nguyên tử tromg trường hợp cọ xát. Đối với sự nhiễm điện do hưởng ứng thì phải dựa vào êlectron bị hút hay bị đẩy khi đưa thanh kim loại trung hoà lại gần vật mang điện Hoàn thành câu C3 GV thông báo cho HS nội dung của định luật bảo toàn điện tích GV có thể nói thêm rằng : Định luật bảo toàn điện tích là một dịnh luật cho đến nay chưa bị vi phạm nghĩa là có tính tuyệt đối cao (định luật bảo toàn khối lượng bị vi phạm đối với hệ chuyển động với vận tốc lớn gần với vận tốc ánh sáng hoặc các định luật Niutơn đúng trong hệ quy chiếu quán tính Hoạt động 4: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS thực hiện yêu cầu của GV Cá nhân trả lời câu hỏi của GV Yêu cầu HS nhắc lại những nội dung chính đã học như thuyết êlectron, khái niệm vật dẫn, điện môi .(nêu tóm tắt) HS trả lời các câu hỏi SGK GV nhận xét giờ học Đề nghị về nhà HS ôn lại khái niệm từ trường, từ phổ, đường sức, trường hấp dẫn IV - Rút kinh nghiệm sau tiết dạy : Bài 3 : ĐIỆN TRƯỜNG I - Mục tiêu : - Trả lời được câu hỏi điện trường là gì và tính chất cơ bản của diện trường là tính chất gì - Phát biểu được tính chất cơ bản của điện trường. Vận dụng được biểu thức xác định cường độ diện trường của điện tích điểm - Trình bày đợưc khái niệm đường sức điện và ý nghĩa của đường sức diện, các tính chất của đường sức điện - Trả lời được câu hỏi điện trườnh đều là gì và nêu được một ví dụ về điện trường đều - Phát biểu được nội dung của nguyên lý chồng chất điện trường II - Chuẩn bị : GV : Thiết bị thí nghiệm về điện phổ Nội dung ghi bảng : ĐIỆN TRƯỜNG 1 . Điện trường : a) Khái niệm điện trường : (SGK) b) Tính chất cơ bản của điện trường : (SGK) 2 . Cường độ điện trường : E = q F ⇒ F = q E q > 0 thì F ↑↑ E q < 0 thì F ↑↓ E Trong hệ SI : Đơn vị cường độ điện trường là : m V 3 . Đường sức điện a) Định nghĩa : (SGK) b) Các tính chất của đường sức điện : (SGK) c) Điện phổ : (SGK) 4 . Điện trường đều : (SGK) 5 . Điện trường của một điện tích điểm : E = 9.10 9 2 r Q Q > 0 cường độ điện trường hướng ra xa điện tích Q Q < 0 cường độ điện trường hướng về phía điện tích Q 6 . Nguyên lý chồng chất điện trường : E = 1 E + 2 E + . + n E HS : Ôn lại các kiến thức như từ trường, từ phổ, đường sức, trường hấp dẫn . III - Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 Xây dựng khái niệm điện trường Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên HS nghe thuyết trình và đọc SGK để tìm hiểu khái niệm điện trường Thảo luận chung và cá nhân trình bày khái niệm mới HS trả lời câu hỏi của GV và ghi nhận kiến thức mới GV gợi ý cho HS nhắc lại trường hấp dẫn HS hiểu được rằng có một dạng vật chất không màu không mùi không sờ mó nhìn thấy được nhưng có thật tồn tại xung quanh trái đất và khi dặt một vật có khối lượng vào không gian này thì sẽ chịu lực tương tác (lực hấp dẫn) đó chính là trường hấp dẫn hoặc trọng trường (có thể dẫn dắt HS từ khái niệm từ trường) Tương tự HS đọc SGK dễ dàng hiểu được khái niệm điện trường (trước hết đó là môi trường truyền tương tác . theo thuyết tương tác gần) GV có thể nêu câu hỏi dẫn dắt : Hai điện tích đặt trong chân không không tiếp xúc nhau nhưng vẫn hút hoặc đẩy nhau chúng tác dụng lên nhau bằng cách nào ? Nêú xung quanh điện tích có điện trường thì tính chất cơ bản của điện trường là gì? Hoạt động 2 : Xây dựng khái niệm vectơ cường độ điện trường Hoạt động của học sinh Hoạt dộng của giáo viên HS nghe và ghi nhận kiến thức GV yêu cầu HS đọc mục 2 . SGK sau đó mô tả lại thí nghiệm : Để nghiên cứu điện trường tại một [...]... Khi trong vật dẫn không có dòng điện b)Điện trường trong vật dẫn tích điện : Bên trong vật dẫn điện trường bằng không Cường độ điện trường tại một điểm trên mặt ngoài vật dẫn vuông góc với mặt vật c)Điện thế của vật dẫn tích điện Điện thế tại mọi điểm bên ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau (bằng cả điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn) Vật dẫn là vật đẳng thế c)Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích... ngoài vật dẫn có đặc điểm gì ? Điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn? Thông báo : vật dẫn là vật đẳng thế Thảo luận nhóm và trả lời Do điện trường bên trong vật dẫn bằng không nên điện tích chỉ phân bố phía ngoài, điều này cũng đúng trong trường hợp vật dẫn đặc Cho HS nghiên cứu sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện Cho vật dẫn rỗng đã nhiễm điện, điện tích được phân bố như thế nào trên vật dẫn?... khái niệm vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện Hoạt động của giáo viên Cho HS đọc SGK tìm hiêủ trạng thái cân bằng tĩnh điện HS hiểu được rằng khi trong vật dẫn không còn dòng điện nữa ta nói vật dẫn cân bằng điện Ở bài học này chúng ta chỉ khảo sát những vật đẫn cân bằng điện Hoạt động 2 : Tìm hiểu điện trường trong vật dẫn tích điện; điện thế của vật dẫn tích điện; sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích... một điểm trên mặt vật dẫn vuông góc với mặt vật Nêu câu hỏi để HS tiếp tục nghiên cứu: Véctơ cường độ điện trường trên mặt vật dẫn có phương như thế nào? Đọc SGK và quan sát thí nghiệm hiểu rằng : Điện thế tại mỗi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị như nhau Đọc SGK và công nhận kiến thức : Điện thế bên trong vật dẫn tại mọi điểm bằng nhau và bằng và bằng điện thế trên mặt ngoài vật dẫn (có thể tìm... động của giáo viên Đọc sách SGK trả lời câu hỏi của giáo Cho HS đọc SGK, nêu câu hỏi về vấn viên đề cần nghiên cứu Điện trường bên trong vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện có giá trị bằng bao nhiêu? Tại sao? Có thể nêu câu hỏi gợi ý: Nếu bên trong lòng vật dẫn điện Hiện tượng gì xảy ra đối với các điện trường khác không thì các điện tích tự tích tự do bên trong lòng vật dẫn nếu do trong lòng vật dẫn... ngoài vật ; sự phân bố điện tích ở vật Trình bày được hiện tượng phân cực trong điện môi khi diện môi được đặt trong điện trường ngoài II - Chuẩn bị : GV : Tĩnh điện kế , quả cầu thử, một số vật dẫn có dạng khác nhau Ở những trường hợp không có sẵn dụng cụ thí nghiệm như trên thì GV có thể tự tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản Nội dung ghi bảng : BÀI 6 : VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG I- Vật. .. nhau (bằng cả điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn) Vật dẫn là vật đẳng thế c)Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện Ở một vật dẫn rỗng nhiễm điện thì điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật Vật dẫn đặc điện tích cũng chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật Ở những chổ lồi của vật dẫn , điện tích tập trung nhiều hơn; ở những chổ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất; ở chỗ lõm hầu như không có điện... sinh Hoạt động của giáo viên HS lắng nghe và trình bày những khó khăn trong khi làm bài gặp phải Nhắc lại những vấn đề mà HS thấy khó hiểu Nhận nhiệm vụ mới Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập tương tự IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy : BÀI 6 : VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG I - Mục tiêu : Đói với vật dẫn cân bằng diện , trình bày được các nội dung sau : điện trường bên trong vật, cường độ điện... Trọng lượng của hạt bụi ? - Lực điện ? -F=Fd -P= A= Hoạt động của giáo viên q U md -g - Lực tổng hợp tác dụng lên hạt bụi ? - Dự đoán quỹ đạo của hạt bụi ? (giống như chuyển động của vật ném ngang trong trường hấp dẫn của trái đất) - Gia tốc của hạt ? Quỹ đạo hạt bụi là một đoạn Parabol y= a 2 x Suy ra a = Vậy Hướng dẫn HS giải bài toán bằng phương pháp toạ độ (như đã làm ở lớp10) ( v )2 q 2 yv 2 x2... điện trước khi một tụ điện bị đánh thủng là : Hoạt động của giáo viên Yêu cầu tiếp tục làm bài tập số 3 – SGK Cho HS đọc SGK Nêu câu hỏi định hướng: Muốn xác định được độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện ta phải xác định những đại lượng nào ? Điện dung và năng lượng của bộ tụ điện trước và sau khi bị đánh thủng ? W1 = 1 2 CbU2 = CU 2 2n ; với Cb = C n Sau khi bị đánh thủng : W2 = 1 2 ’ 2 C bU = . SGK ) 2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện - Vật dẫn là vật có nhiều điện tích tự do, ví dụ : kim loại, dung dịch muối … - Điện môi là vật chứa. mang điện và vật nhiễm điện - Giải thích được tính dẫn điện, tính cách điện của một chất, ba hiện tượng nhiễm điện của các vật II - Chuẩn bị: Giáo viên -