Giáo án Vật lí 11 - Chủ đề 2, Tiết 8+9+10: Công của lực điện. Điện thế, hiệu điện thế

Nội dung tài liệu: Giáo án Vật lí 11 - Chủ đề 2, Tiết 8+9+10: Công của lực điện. Điện thế, hiệu điện thế

1. Chủ đề 2 - tiết 8,9,10: Công của lực điện Điện thế, hiệu điện thế I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được đặc điểm của lực tác dụng lên điện tích trong điện trường đều. - Lập được biểu thức tính công thức của lực điện trong điện trường đều. - Phát biểu được đặc điểm của công dịch chuyển điện tích trong điện trường bất kì. - Trình bày được khái niệm, biểu thức, đặc điểm của thế năng của điện tích trong điện trường, quan hệ giữa công của lực điện trường và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường. - Trình bày được ý nghĩa, định nghĩa, đơn vị, đặc điểm của điện thế và hiệu điện thế. - Nêu được mối liên hệ giữa hiệu điện thể và cường độ điện trường. - Biết được cấu tạo của tĩnh điện kế. 2. Kĩ năng - Giải Bài toán tính công của lực điện trường và thế năng điện trường. - Giải Bài tính điện thế và hiệu điện thế. - So sánh được các vị trí có điện thế cao và điện thế thấp trong điện trường. 3. Thái độ Chăm chỉ lắng nghe, chú ý để chép bài 4. Định hướng phát triển năng lực - Năng lực tự học: từ lý thuyết có thể tự áp dụng để làm các bài tập - Năng lực giao tiếp: mạnh dạn xây dựng phát biểu bài II. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Chuẩn bị của Giáo viên: Vẽ trên giấy khổ lớn hình 4.2 sgk và hình ảnh hỗ trợ trường hợp di chuyển điện tích theo một đường cong từ M đến N. 2.Chuẩn bị của Học sinh: Ôn lại cách tính công của trọng lực và đặc điểm công trọng lực
2. 3. Bài mới 3.1 Kiếm tra bài cũ: không 3.2 Đặt vấn đề: 3.3 Bài mới Hoạt động 1 : Tìm hiểu công của lực điện. Mục tiêu hoạt động: - Viết được biểu thức công của lực điện trong điện trường - Nêu được đặc điểm công của lực điện Kỹ thuật dạy học: Công não, phát vấn, thông tin phản hồi Hình thức tổ chức: Làm việc độc lập, làm việc nhóm Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản Vẽ hình 4.1 lên bảng. I. Công của lực điện 1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều F = q E Lực F là lực không đổi Vẽ hình 4.2 lên bảng. 2. Công của lực điện trong điện trường đều AMN = qEd Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. Cho học sinh nhận xét. Công của lực điện trường trong sự Đưa ra kết luận. di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng Giới thiệu đặc điểm công của lực diện của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào khi điện tích di chuyển trong điện trường vị trí của điểm đầu M và điểm cuối bất kì. N của đường đi. 3. Công của lực điện trong sự di Yêu cầu học sinh thực hiện C1. chuyển của điện tích trong điện trường bất kì
3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện Yêu cầu học sinh thực hiện C2. trường bất kì không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. Lực tĩnh điện là lực thế, trường tĩnh điện là trường thế. Hoạt động 2 : Tìm hiểu thế năng của một điện tích trong điện trường. Mục tiêu hoạt động: -Nắm được khái niệm thế năng, độ giảm thế năng Kỹ thuật dạy học: Công não, phát vấn, thông tin phản hồi Hình thức tổ chức: Làm việc độc lập, làm việc nhóm Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản Chuyển giao nhiệm vụ học tập II. Thế năng của một điện tích Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm trong điện trường thế năng trọng trường. Cho điện tích q di chuyển trong điện 1. Khái niệm về thế năng của một trường từ điểm M đến N rồi ra . Yêu cầu điện tích trong điện trường học sinh tính công. Thế năng của điện tích đặt tại một Cho học sinh rút ra kết luận điểm trong điện trường đặc trưng . Nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện cho khả năng sinh công của điện nhiệm vụ trường khi đặt điện tích tại điểm đó. Nhận xét thái độ, đánh giá kết quả 2. Sự phụ thuộc của thế năng WM Chốt lại kiến thức. vào điện tích q Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường : WM = AM = qVM Thế năng này tỉ lệ thuận với q. 3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường AMN = WM - WN Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện
4. trường thì công mà lực điện trường tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường. Hoạt động 2: Giải bài tập Mục tiêu hoạt động: - Giải được các bài tập đơn giản về công của lực điện Kỹ thuật dạy học: Công não, phát vấn, thông tin phản hồi Hình thức tổ chức: Làm việc độc lập, làm việc nhóm Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản Câu 1. Viết công thức tính công Câu 1. Công thức tínhcông của lực củalực điện trong sự di chuyến của điện: AMN = q.E.d. một điện tích trong một điện trường đều. Với: d là hình chiếu của độ dời xuống đường sức điện Câu 2. Công của lực điện tác dụng lên Câu 2. Nêu đặc điểm của công điện tích thử q khi cho q di chuyển trong của lực điện tác dụng lên điện tích thử điện trường không phụ thuộc vào hình q khi cho q di chuyển trong điện dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào trường. vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Câu 3. Thế năng cuả điện tích q trong một điện trường phụ thuộc vào Câu 3. Thể năng của điện tích q trong một q như thế nào? điện trựờng tỉ lệ thuận với q WM = VM.q Câu 4. Cho một điện tích thử q di Câu 4. Chọn đáp án D chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP và Vì công của lực điện A = q.E.d không lực điện sinh công dương. Biết rằng phụ thuộc vào độ dài của MN vá NP, mà MN dài hơn NP. Hỏi kết quả nào sau chỉ phụ thuộc vào hình chiếu của độ dời đây là đúng, khi so sánh các công xuống đường sức điện. AMN và ANPcủa lực điện? A. AMN > ANP. B. AMN < ANP.
5. C. AMN = ANP. D. Cả ba trường hợp A, B, C đều có thể xảy ra. Câu 5. Cho một điện tích di chuyển Câu 5. A = q.Ed = 0 trong một điện trường theo một đường cong kín, xuất phát từ điểm A Vì hình chiếu của độ dời xuống đường rồi trở lại điếm A. Công của lực điện sức điện =0 trường bằng bao nhiêu? Câu 6. Một êlectron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong điện Câu 6. Lực điện tác dụng lên êlectron trường đầu giữa hai bản kim loại phăng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Gia Khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính động năng của êlectron khi nó tốc đến đập vào bản dương. Gọi V làvận tốc củaelectron khi đập vào bản dương t là khoảng cách giữa hai bản Ta áp dụng công thức: V2 = 2al = Động năng của electron khi đập vào bản dương Câu 7. Cho một điện tích dương Q Câu 7. W = A đặt tại điếm O. Đặt một điện tích âm M M q tại một điểm M. Chứng minh răng Vì Q và q trái dấu nên công đểq di chuyển từ M thế năng của q ở M có giá trị âm đến là sô âm nênWM âm.
6. Hoạt động 3 : Tìm hiểu khái niệm điện thế. Mục tiêu hoạt động: -Nắm được khái niệm , đặc điểm của điện thế Kỹ thuật dạy học: Công não, phát vấn, thông tin phản hồi Hình thức tổ chức: Làm việc độc lập, làm việc nhóm Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản Chuyển giao nhiệm vụ học tập I. Điện thế Chia lớp thành 4 nhóm, giao mỗi nhóm 1 bảng phụ và bút: 1. Khái niệm điện thế Yêu cầu học sinh nhắc lại công Điện thế tại một điểm trong điện trường thức tính thế năng của điện tích q tại đặc trưng cho điện trường về phương diện điểm M trong điện trường. tạo ra thế năng của điện tích. Đưa ra khái niệm. Nêu định nghĩa điện thế. 2. Định nghĩa Nêu đơn vị điện thế. Điện thế tại một điểm M trong điện Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của trường là đại lượng đặc trưng cho điện điện thế. . Nhận xét, đánh giá kết quả thực trường về phương diện tạo ra thế năng khi hiện nhiệm vụ đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực Nhận xét thái độ, đánh giá kết quả điện tác dụng lên điện tích q khi q di Chốt lại kiến thức. chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của q AM VM = q Đơn vị điện thế là vôn (V). 3. Đặc điểm của điện thế Điện thế là đại lượng đại số. Thường chọn điện thế của đát hoặc một điểm ở vô cực làm mốc (bằng 0). Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Hoạt động 4 : Tìm hiểu khái niệm hiệu điện thế.
7. Mục tiêu hoạt động: -Nắm được khái niệm , đặc điểm của hiệu điện thế, liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường Kỹ thuật dạy học: Công não, phát vấn, thông tin phản hồi Hình thức tổ chức: Làm việc độc lập, làm việc nhóm Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản Chuyển giao nhiệm vụ học tập II. Hiệu điện thế Chia lớp thành 4 nhóm, giao mỗi nhóm 1 bảng phụ và bút 1. Định nghĩa N1: Nêu định nghĩa hiệu điện thế. Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong N2: Yêu cầu học sinh nêu đơn vị điện trường là đại lượng đặc trưng cho hiệu điện thế. khả năng sinh công của điện trường N3: Tìm hiểu tĩnh điện kế. trong sự di chuyển của một điện tích từ N4: Xây dựng mối liên hệ giữa E và M đến Nù. Nó được xác định bằng U. thương số giữa công của lực điện tác . Nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ dụng lên điện tích q trong sự di chuyển Nhận xét thái độ, đánh giá kết quả của q từ M đến N và độ lớn của q. Chốt lại kiến thức A UMN = VM – VN = MN q 2. Đo hiệu điện thế Đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. 3. Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường U E = d III. Củng cố 1.Điện thế là đại lượng đặc trưng cho riêng điện trường về A. khả năng sinh công của vùng không gian có điện trường B. khả năng sinh công tại 1 điểm. C.khả năng tác dụng lực tại 1 điểm . D. khả năng tác dụng lực tại tất cả các điểm trong không gian 2. Phát biểu nào sau đây về hiệu điện thế là không đúng ?
8. A.Hiệu điện thế đặc trưng cho khả năng sinh công khi dịch chuyển điện tích giữa 2 điểm trong điện trường . B.Đơn vị của hiệu điện thế là V/C. C. Hiệu điện thế giữa 2 điểm phụ thuộc vị trí của 2 điểm đó. D.hiệu điện thế giữa 2 điểm không phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm đó . 3. Quan hệ giữa cường độ điện trường E & hiệu điện thế U giữa 2 điểm & hình chiếu d đường nối 2 điểm đólên đường sức được cho bởi biểu thức : A. U = E.d B. U = E/d C. U = q.E.d D. U = qE/d 4. Trong 1 điện trường đều , nếu trên 1 đường sức , giữa 2 điểm cách nhau 4cm có hiệu điện thế 10V thì giữa 2 điểm cách nhau 6cm có hiệu điện thế là A. 8V B. 10V C. 15V D. 22,5V IV. Bài tập về nhà Làm bài tập trong sgk IV. Câu hỏi định hướng bài mới Bài 1: Cho một điện tích di chuyển trong điện trường dọc theo một đường cong kín, xuất phát từ điểm M rồi trở lại điểm M. Công của lực điện bằng bao nhiêu? Bài 2: Một e được thả không vận tốc ban đầu ở sát bản âm, trong điện trường đều giữa 2 bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu. Cường độ điện trường giữa 2 bản là 1000 V/m. Khoảng cách giữa 2 bản là 1 cm. Tính động năng của e? Rút kinh nghiệm giờ dạy: Phê duyệt của TTCM