TRÇn thuý h»ng − §μo thÞ thu thuû
ThiÕt kÕ bμi gi¶ng
Nhμ xuÊt b¶n Hμ Néi
www.VNMATH.com
Lời nói đầu
Thiết kế bi giảng Vật lí 11
đợc viết theo chơng trình sách giáo khoa
mới ban hnh năm 2006 2007. Sách giới thiệu một cách thiết kế bi giảng Vật
lí 11 theo tinh thần đổi mới phơng pháp dạy học, nhằm phát huy tính tích
cực nhận thức của học sinh.
Về nội dung
: Sách bám sát nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 theo chơng
trình chuẩn. ở mỗi tiết, sách chỉ rõ mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, các công
việc chuẩn bị của giáo viên v học sinh, các phơng tiện hỗ trợ giảng dạy cần
thiết, nhằm đảm bảo chất lợng từng bi, từng tiết lên lớp. Ngoi ra sách có mở
rộng, bổ sung thêm một số nội dung liên quan tới bi học bằng nhiều hoạt
động nhằm cung cấp thêm t liệu để các thầy, cô giáo tham khảo vận dụng tuỳ
Bi 1
Điện tích. Định luật Cu-lông
I Mục tiêu
1. Về kiến thức
Ôn lại một số kiến thức đã học về hiện tợng nhiễm điện của các vật, tơng
tác (hút hoặc đẩy nhau) giữa các điện tích.
Nêu đợc khái niệm điện tích điểm.
Phát biểu đợc định luật Cu-lông và diễn đạt đợc ý nghĩa của hằng số
điện môi của một chất.
2. Về kĩ năng
Vận dụng đợc kiến thức của định luật Cu-lông để giải các bài tập trong
SGK và các bài tơng tự.
Quan sát thí nghiệm để rút ra nhận xét.
II Chuẩn bị
Một số dụng cụ đơn giản để làm lại các thí nghiệm tĩnh điện.
Tranh vẽ cân xoắn Cu-lông.
III Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động 1
.
Ôn lại những kiến thức đã biết
tơng tác điện và sự nhiễm điện
của các vật.
www.VNMATH.com
* Nhớ lại những kiến thức đã học
trong chơng trình Vật lí THCS,
dụng cụ đã chuẩn bị hãy minh họa) :
O. Làm thế nào để tạo ra một vật
nhiễm điện ? Kiểm tra xem một vật
có bị nhiễm điện hay không bằng
cách nào ? O. Dựa vào đặc tính gì để nhận biết
hai vật nhiễm điện cùng loại hay khác
loại ?
. Trong chơng trình vật lí lớp 7
chúng ta đã đợc làm quen với khái
niệm điện tích khi tìm hiểu các vật
nhiễm điện. Thuật ngữ điện tích đợc
dùng để chỉ một vật mang điện, một
hạt mang điện hoặc một ôlợng điệnằ
của vật.
. Điện tích điểm là điện tích đợc coi
nh tập trung tại một điểm. Một vật
tích điện có kích thớc rất nhỏ so với
khoảng cách tới điểm mà ta cần xét
có thể coi là một điện tích điểm.
O. Có mấy loại điện tích ? Các điện
tích tơng tác với nhau nh thế nào ?
. Từ đó chỉ ra khi một vật bị nhiễm
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
. Khi tiến hành thí nghiệm với cân
xoắn, Cu-lông lập luận rằng : khi hai
quả cầu đẩy nhau, nó sẽ làm cho
thanh quay cho đến khi tác dụng của
lực đẩy tĩnh điện cân bằng với tác
dụng xoắn của dây treo. Biết góc
quay và chiều dài thanh ngang, ta sẽ
tính đợc lực đẩy tĩnh điện giữa hai
quả cầu A và B. Kết quả là ông thấy
lực này tỉ lệ nghịch với bình phơng
khoảng cách giữa hai quả cầu.
Yêu cầu HS đọc SGK phần lập luận
về sự phụ thuộc giữa lực tơng tác
của hai điện tích với tích độ lớn hai
điện tích đó.
O. Lực tơng tác của hai điện tích
phụ thuộc nh thế nào vào tích độ lớn
hai điện tích đó ?
. Ngoài ra, thực nghiệm còn chứng
minh đợc rằng lực này có phơng
trùng với đờng thẳng nối hai điện
tích điểm đó và phụ thuộc vào môi
trờng trong đó đặt các điện tích.
Nhận xét : Trong các hiện tợng
tĩnh điện 1C là một điện tích rất
lớn.
đờng thẳng nối hai điện tích điểm
đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ
lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch
với bình phơng khoảng cách giữa
chúng.
O. Hãy biểu diễn lực tơng tác giữa
hai điện tích điểm và trả lời C1.
Hớng dẫn học sinh viết đúng đơn vị
của các đại lợng trong biểu thức của
định luật.
O. Hãy xác định lực tơng tác giữa
hai điện tích điểm có cùng độ lớn là
1C và đặt cách nhau 1m trong chân
không ? Từ đó nêu nhận xét về giá trị
của một điện tích.
.
Trong công thức
12
2
qq
F = k
r
thì
là một hệ số phụ thuộc vào môi
trờng trong đó đặt các điện tích và
đợc gọi là hằng số điện môi của môi
trờng đó, ở đây ta chỉ xét các môi
trờng đồng tính.
Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu
khái niệm hằng số điện môi và đặt
câu hỏi kiểm tra sự tiếp thu kiến thức
của HS.
Điện môi là một môi trờng
cách điện.
Ví dụ về hằng số điện môi của
một số chất nh không khí :
1,000594 ; nớc nguyên chất :
81 ; giấy : 2 ; thuỷ tinh : 5
ữ
10 ;
Do điện môi cách điện nên sẽ
làm cho lực tơng tác yếu đi so
www.VNMATH.com
Trả lời C3 : Không thể nói về
hằng số điện môi của chất dẫn
điện (đáp án D)
Nói hằng số điện môi của nớc
nguyên chất là 81 nghĩa là lực
tơng tác giữa các điện tích khi
đặt trong nớc nguyên chất sẽ
nhỏ hơn trong chân không 81
lần.
O.
Trả lời câu hỏi C3.
O.
Nói hằng số điện môi của nớc
nguyên chất là 81 có nghĩa là nh thế
nào ?
Hoạt động 4.
Củng cố , vận dụngCá nhân hoàn thành yêu cầu của
GV.
Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 5, 7
SGK.
Hớng dẫn HS làm bài 7 : So sánh về
tác dụng (hút, đẩy), về sự phụ thuộc
Phát biểu đợc nội dung của định luật bảo toàn điện tích.
2. Về kĩ năng
Vận dụng dợc thuyết êlectron và định luật bảo toàn điện tích để giải thích
một vài hiện tợng điện.
Phát triển năng lực quan sát hiện tợng, vận dụng lí thuyết dể dự đoán và
giải thích hiện tợng.
II
Chuẩn bị
Giáo viên
ống nhôm nhẹ, thớc nhựa, miếng dạ.
Học sinh
Ôn lại quy tắc tổng hợp lực đồng quy.
Ôn lại nội dung sơ lợc cấu tạo nguyên tử.
III
Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên
Hoạt động 1.
Nhận thức vấn đề của bài học
Cá nhân trả lời câu hỏi của GV. O.
Nêu nội dung sơ lợc cấu tạo
nguyên tử.
.
Trong chơng trình vật lí THCS
C và khối lợng
9,1.10
31
kg.
Hạt nhân đợc cấu tạo từ hai
loại hạt khác là prôtôn và nơtron
:
+ Prôtôn có điện tích 1,6.10
19
C
và khối lợng 1,67.10
27
kg.
+ nơtron không mang điện.
Điện tích của prôtôn tạo nên
điện tích của hạt nhân nguyên
tử.
Khi nguyên tử trung hoà về
điện thì độ lớn của điện tích
Yêu cầu Học sinh đọc SGK, tìm hiểu
cấu tạo nguyên tử về phơng diện
điện và đặt câu hỏi kiểm tra sự tiếp
thu kiến thức của HS.
O.
Nêu cấu tạo nguyên tử về phơng
diện điện và đặc điểm của các hạt :
nhất mà ta có thể có đợc. Vì vậy, ta
gọi chúng là những điện tích nguyên
tố.
Hoạt động 3
.
Nghiên cứu những nội dung chính
của Thuyết êlectron.
Cá nhân tiếp thu lời giảng của
GV.
Suy luận rút ra :
Khi nguyên tử bị mất bớt
êlectron thì độ lớn điện tích
dơng của hạt nhân sẽ lớn hơn
độ lớn tổng điện tích của các
êlectron còn lại. Khi đó phần còn
lại của nguyên tử tích điện
dơng.
Khi nguyên tử nhận thêm
êlectron ở ngoài thì độ lớn điện
tích dơng của hạt nhân sẽ nhỏ
.
Phát triển từ những nội dung sơ
2+
, Cl
, O
2
, O.
Nêu một số ví dụ về ion dơng,
ion âm.
GV nêu tóm tắt lại nội dung của
Thuyết êlectron (nhấn mạnh vào các
ý : êlectron là gì ? có ở đâu ? chuyển
động có đặc điểm nh thế nào) ? và
vai trò của thuyết này trong viêc giải
thích các hiện tợng điện.
O.
Hoàn thành yêu cầu C1.
Cá nhân vận dụng thuyết
êlectron để giải thích hiện tợng
nhiễm điện của thanh thủy tinh
khi cọ xát vào dạ.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
O.
Trong hệ cô lập về điện thì điện
tích hệ có đặc điểm gì ?
Nêu chính xác nội dung Định luật bảo
toàn điện tích : Trong một hệ vật cô
www.VNMATH.com
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
lập về điện, tổng đại số của các điện
tích là không đổi.
Hoạt động 5.
Vận dụng Thuyết êlectron và Định
luật bảo toàn điện tích để giải thích
một vài hiện tợng nhiễm điện.
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
Vật (chất) dẫn điện là vật (chất)
cho dòng điện chạy qua.
O.
Nhắc lại khái niệm về vật dẫn điện
và vật cách điện đã đợc học ở THCS
?
Dựa vào khái niệm điện tích tự do,
chúng ta có thể đa ra định nghĩa
nh sau :
Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có
chứa các điện tích tự do.
Vật (chất) cách điện là vật (chất)
không chứa các điện tích tự do.
O.
Chân không có phải là môi trờng
dẫn điện không ? Tại sao ?
O.
Nêu ví dụ về chất dẫn điện và chất
cách điện ?
.
Mọi quá trình nhiễm điện đều là
những quá trình tách các điện tích
www.VNMATH.com
điện.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Quan sát giáo viên làm thí
nghiệm.
thớc tách ra xa nhau.
O.
Quan sát và cho biết thí nghiệm
trên chứng tỏ điều gì ? Giải thích ?
GV nhận xét các ý kiến nêu ra của
học sinh sau đó đa ra nhận xét tổng
quát : Sau khi một vật trung hòa điện
tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó
trở thành vật nhiễm diện cùng loại
với vật mà nó tiếp xúc.
GV tiến hành làm thí nghiệm về sự
nhiễm điện do hởng ứng : Đa một
thớc nhựa nhiễm điện âm lại gần
một ống nhôm nhẹ đợc treo trên
một sợi dây mảnh thì thấy ống nhôm
bị hút về phía thớc nhựa. Đa thớc
ra xa thì ống nhôm trở lại vị trí ban
đầu.
O.
Quan sát hiện tợng xảy ra. Giải
thích nguyên nhân làm thớc nhựa có
khả năng hút đợc ống nhôm ?
www.VNMATH.com
nhiễm điện trái dấu nhau và tổng số
êlectron tự do của vật là không đổi.
Hoạt động 6.
Củng cố, vận dụng
Cá nhân đọc phần ghi nhớ SGK
Vận dụng kiến thức đã biết trả lời
các câu hỏi đặt ra.
Yêu cầu HS đọc nội dung phần ghi
nhớ.
O.
Hoàn thành yêu cầu C4, C5.
Hoạt động 7.
Tổng kết bài học
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhận xét giờ học.
Hớng dẫn học bài ở nhà :
O.
Vào mùa hanh, sau khi chải tóc
khô thì thấy lợc nhiễm điện âm. Hỏi
tóc nhiễm điện gì ?
O.
Nếu đa một thanh thuỷ tinh
nhiễm điện dơng lại gần rồi chạm
vào ống nhôm nhẹ treo trên một sợi
www.VNMATH.com
Chuẩn bị
Giáo viên
Tranh vẽ hoặc ảnh chụp đờng sức của một số điện trờng.
Học sinh
Ôn lại khái niệm về từ trờng, đờng sức từ.
III
Thiết kế hoạt động dạy học
Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên
Hoạt động 1.
Kiểm tra điều kiện xuất phát
O.
Từ trờng là gì ? Biểu diễn từ
www.VNMATH.com
Cá nhân suy nghĩ, trả lời :
trờng bằng cách nào ?
Không gian xung quanh nam
châm, xung quanh dòng điện
có khả năng tác dụng lực từ lên
kim nam châm đặt trong nó.
Ta nói không gian đó có từ
trờng.
Đờng sức từ cho phép ta
biểu diễn từ trờng. Ngời ta
quy ớc chiều đờng sức từ là
chiều đi từ cc Nam đến cức
trờng. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Khi tiến hành nghiên cứu về tơng
tác giữa hai quả cầu tích điện, ngời ta
nhận thấy hai quả cầu tích điện đặt
cách nhau một khoảng nhng vẫn
tơng tác, thậm chí nh ở bài 1 chúng
ta đã biết nếu đặt hai quả cầu tích điện
trái dấu trong một bình kín rồi hút hết
không khí ra thì lực hút giữa hai quả
cầu không những không yếu đi mà lại
www.VNMATH.com
Cá nhân đọc SGK, tiếp thu, ghi
nhớ.
GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS.
Hoạt động 2.
Xây dựng khái niệm cờng độ
điện trờng, vectơ cờng độ điện
trờng. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Xét những tính chất và đặc trng
của điện trờng của một điện tích khi
điện tích đó đứng yên (điện trờng
tĩnh).
Vì điện trờng không thể trực tiếp
nhận ra bằng các giác quan nên ta sẽ
www.VNMATH.com Dới sự định hớng của GV,
HS rút ra nhận xét :
Theo định luật Cu-lông, với
cùng một điện tích thử đặt tại
Nhận xét về độ lớn của lực tác dụng
của điện trờng lên điện tích thử khi
đặt nó ở gần và xa điện trờng ?
.
Nh vậy cần phải xây dựng một khái
niệm đặc trng cho sự mạnh yếu của
điện trờng tại một điểm. Khái niệm
đó là cờng độ điện trờng.
.
Ngời ta đã tiến hành nhiều thí
nghiệm, nhận thấy tại mỗi điểm của
điện trờng, khi đặt các điện tích thử
khác nhau thì lực điện cũng có giá trị
khác nhau nhng thơng số
F
q
tại
điểm đó là xác định.
O.
Từ nhận xét trên có thể rút ra điều
gì ?
G
Cá nhân chứng minh C1 :
Vectơ cờng độ điện trờng tại
điểm M có điểm đặt tại M,
cùng phơng, chiều với vectơ
lực điện, lực điện có chiều khác
nhau đối với các điện tích trái
dấu, do đó có thể biểu diễn
vectơ cờng độ điện trờng
.
Ta có thể lấy độ lớn của lực điện tác
dụng lên điện tích thử q = + 1C để đặc
trng cho cờng độ điện trờng tại
điểm mà ta đang xét. Tuy nhiên, theo
công thức
12
2
qq
F=k
r
thì độ lớn của
lực điện tỉ lệ thuận với q nên thơng số
F
q
chính là độ lớn của lực điện tác dụng
lên điện tích 1 C. Do đó ta sẽ lấy thơng
Cá nhân tiến hành :
Từ biểu thức :
12
2
qq
F=k
r
Và biểu thức
F
E=
q
Với q
1
= q, q
2
= Q
2
Q
E=k
r
Nhận xét : độ lớn của cờng độ
điện trờng E không phụ thuộc
.
Giả sử có hai điện tích điểm Q
1
và
Q
2
gây ra tại điểm M hai điện trờng
có các vectơ cờng độ điện trờng
1
E
G
và
2
E
G
nh hình 3.4 SGK. Nếu đặt một
điện tích thử q tại M thì nó sẽ chịu tác
dụng của một lực điện
F=qE,
G G
trong
đó giá trị của
E
của một số điện trờng.
Thực hiện các yêu cầu của GV. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
.
Nếu từ trờng đợc biểu diễn bằng
các đờng sức từ thì điện trờng sẽ
đợc biểu diễn bằng các đờng sức
điện.
Yêu cầu HS đọc SGK để thu nhận
thông tin về hình ảnh các đờng sức
điện.
Lu ý : Đờng sức cho phép xác định
hớng vectơ cờng độ điện trờng tại
mỗi điểm nó đi qua, do đó giúp xác
định hớng của lực tác dụng lên các
điện tích đặt tại điểm đó.
GV có thể yêu cầu HS vẽ hình dạng
đờng sức của một số điện trờng.
O. Điện trờng đều có đặc điểm gì ?
.
Độ mau, tha của đờng sức biểu thị
độ mạnh yếu của điện trờng.
Hoạt động 6.
Làm quen với khái niệm Điện
trờng đều.
* Ghi nhớ khái niệm và đặc
điểm đờng sức của điện
trờng đều
.
Điện trờng đều là điện trờng
* Yêu cầu Học sinh dựa vào định nghĩa
này để xác định tính chất các đờng
sức của điện trờng đều ?
* Nêu ví dụ về điện trờng đều giữa hai
bản của tụ điện phẳng.
Hoạt động 7.
Củng cố , vận dụng
Cá nhân đọc phần ghi nhớ
SGK.
Trả lời các bài tập 9,10 SGK