Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài.
Công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đòi hỏi đất nước ta
phải đổi mới để có thể đáp ứng được nhu cầu của thời đại; đòi hỏi
ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phương
pháp và phương tiện dạy học.Trong đó đổi mới về phương pháp dạy
học là đặc biệt quan trọng.
Giải bài tập vật lí (BTVL) là một trong các phương pháp dạy
học đã được xác định từ lâu và giành được sự quan tâm tất yếu của
mọi giáo viên phổ thông.
Việc giải bài tập hình thành kiến thức mới giúp học sinh củng
cố kiến thức đã học, vận dụng những kiến thức đã học phát hiện ra
kiến thức mới, góp phần phát triển tư duy và năng lực sáng tạo. Tuy
nhiên, việc xây dựng hệ thống bài tập hình thành kiến thức mới trong
trường trung học phổ thông (THPT) hiện chưa được nhiều người
quan tâm.
Trong chương trình vật lí 11 THPT, chương “ Điện tích, Điện
trường” là một chương rất quan trọng bởi nó cung cấp những kiến
thức ban đầu của phần điện, từ trường để học sinh nghiên cứu các
phần sau.
Xuất phát từ đó, chúng tôi đã nghiên cứu đề tài “ Xây dựng và
sử dụng hệ thống bài tập nhằm hình thành kiến thức mới trong
dạy học chương 1: Điện tích, điện trường của học sinh lớp 11
THPT”.
1
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
2.Mục đích nghiên cứu.
Xây dựng hệ thống bài tập chương 1: “Điện tích, Điện trường”
và đề ra cách sử dụng nó trong việc hình thành kiến thức, mới góp
phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lí 11 THPT.

vật lý nhằm hình thành kỹ năng phát triển tử duy vật lý của học sinh
và hình thành các kĩ năng vận dụng của họ vào thực tiễn.
Hiểu theo nghĩa rộng thì BTVL là bát kì vấn đề nào xuất hiện
trong quá trình nghiên cứu sách giáo khoa vật lý ở các giờ học trên
lớp. Hay nói một cách khác sự tư duy định hướng một cách tích cực
đến một vấn đề nào đó luôn là việc giải bài tập.
Từ các điều trên có nhận xét BTVL có hai chức năng chủ yếu là
vận dụng kiến thức cũ và hình thành kiến thức mới.
1.2. Tác dụng chủ yếu của BTVL trong dạy học
1.2.1 Hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng vào
thực tiễn.
1.2.2. Hình thành kiến thức mới:
3
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
- Kiến thức mới là kiến thức học sinh chưa biết chính xác là
những kiến thức cho ta những hiểu biết mới về kiến thức đã học.
Phương pháp hành động đã sử dụng hay cho thấy rõ giới hạn của nó.
- Các BTVL hình thành kiến thức mới tuân theo một số yêu cầu
sau:
+ Bài tập có chứa vấn đề cần giải quyết và vừa sức học sinh.
+ Bài tập phải chứa đựng yếu tố mới mà để giải quyết nó học
sinh phải tìm câu trả lời từ thiên nhiên.
+ Mỗi bài tập phải chú ý tới các mặt
- Tình huống đưa ra bài tập
- Nội dung bài tập
- cách giải
- Kết luận để từ đó rút ra kiến thức mới
+ Việc giải bài tập trong từng tiết học phải đảm bảo thời gian
do chương trình quy định, đảm bảo học sinh chiếm lĩnh được kiến
thức mới trong tiết học.

bài tập, đóng góp được phần nào vào việc hoàn chỉnh các kiến thức
của học sinh, giúp họ hiểu được mối quan hệ giữa các đại lượng; cụ
thể hoá các khái niệm và vạch ra những nét mới nào đó chưa được
làm sáng tỏ, phải khắc phục được những khó khăn chủ yếu, những
sai lầm phổ biến của họ trong quá tình chiếm lĩnh và vận dụng kiến
thức.
- Hệ thống bài tập được lựa chọn phải giúp học sinh nắm được
phương pháp giải từng loại bài tập cụ thể.
5
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
- Số lượng bài tập được chọn phải phù hợp với thời gian quy
định của chương trình và thời gian học ở nhà của học sinh.
1.5. Phương pháp giải BTVL
Giải một BTVL thông thường được tiến hành theo các bước như sau:
Bước 1

: Tìm hiểu đầu bài
- Đọc ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm.
- Mô tả lại tình huống được nêu trong đầu bài, vẽ hình minh hoạ
và đổi đơn vị (nếu cần).
- Nếu đầu bài yêu cầu thì phải làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị để
thu được dữ kiện.
Bước 2

: Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái
phải tìm.
- Đối chiếu với các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm xem xét bản
chất vật lí của tình huống đã cho để nhận ra các định luật các
công thức lý thuyết có liên quan.
- Xác lập mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm

mong muốn.
- Kiểu hướng dẫn này được áp dụng trong trường hợp cần dạy
cho học sinh phương pháp giải từng loại bài tập cơ bản và điển hình
đồng thời luyện tập cho học sinh kĩ năng giải từng loại bài tập trên
cơ sở học sinh nắm được Algorit giải.
* ưu điểm: Học sinh tìm được kết quả một cách nhanh chóng và
rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải bài tập.
* Hạn chế: ít có tác dụng tạo cho học sinh khả năng tìm tòi
sáng tạo.
1.6.2. Kiểu hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn orixtic) là kiểu
hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh tìm tòi, suy nghĩ, phát
hiện cách giải quyết vấn đề.
7
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
Được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để
giải bài tập đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh phát triển tư duy và
rèn luyện được cho học sinh kĩ năng tìm tòi được cách giải quyết vấn
đề.
* Ưu điểm : Tránh được tình trạng giáo viên giải theo học sinh trong
việc giải bài toán.
* Hạn chế: Không phải bào giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải được
bài tập một cách chắc chắn.
1.6.3. Kiểu hướng dẫn định hướng khái quát chương trình hoá
là kiểu hướng dẫn cho học sinh tự tìm tòi cách giải quyết cụ thể tức
là giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường
lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu đòi
hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh. Nếu học sinh không đáp
ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định
hướng khái quát ban đầu; cụ thể hoá thêm một bước bằng cách gợi ý
thêm cho học sinh để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi giải quyết cho

e = 1,6.10
-19
C
- Prôton là phần tử bền vững mang điện tích nguyên tố dương
Ce
19
10.6,1
−
=
- có thể làm cho các vật nhiễm điện bằng cách cọ xát hưởng ứng hay
tiếp xúc với một vật dẫn đã mang điện.
- Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn luôn là
một hằng số.
2.1.2 Tác dụng giữa các điện tích . Định luật culông
Các điện tích tác dụng lẫn nhau: điện tích cùng dấu đẩy nhau,
điện tích trái dấu hút nhau;lực tác dụng giữa hai điện tích điểm có
phương trùng với phương của đường thẳng nối hai điện tích điểm
(hình 1) và độ lớn tính theo định luật culông.
r
10
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
2
21
0
2
21
0
21
4
1

F: lực tương tác giữa hai điện tích, tính bằng Newton
2.1.3. Thuyết electron
Vật chất được cấu tạo từ các hạt rất nhỏ không phânchia được
thành những hạt nhỏ hơn gọi là hạt sơ cấp. Có nhiều hạt sơ cấp mang
điện. Điện tích của hạt sơ cấp nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên gọi là
điện tích nguyên tố có độ lớn bằng 1,6.10-19
C
. Điện tích của vật
mang điện bao giờ cũng là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.
Vật chất đuề do nguyên tử tạo nên. Mỗi nguyên tử gồm hạt nhân
mang điện dương và các elctron chuyển động xung quanh hạt nhân,
electron là các hạt sơ cấp có điện tích âm -e = -1,6.10
-19
C và khối
lượng m = 9,1.10
-3 1
kg. Bình thường điện tích hạt nhân có độ lớn
bằng tổng điện tích của các electron, nguyên tử trung hoà về
điện.
Trong một số điều kiện nguyên tử có thể mất electron và trở
thành ion dương. Nguyên tử cũng có thể nhận thêm electron và trở
thành ion âm.
2.1.4 Điện trường
- Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanhcác điện tích và tác
dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó.
11
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
- Tương tác giữa hai điện tích là do điện trường của chúng điện
trường của điện tích này tác dụng lực lên điện tích kia.
Vctơ cường độ điện trường

εεπε
==
trong đó q là độ lớn của điện tích điểm gây ra điện trường.
ε
: hằng

số điện môi của môi trường
r: khoảng cách từ điện tích tới điểm
M mà ta tính cường độ điện trường

q
M

q
M
E: là cường độ điện trường tại điểm
đang xét, đơn vị vôn/ mét (v/m)

12
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
q
q
+ vectơ cường độ điện trường gây ra bởi một hệ nhiều điện tích
điểm bằng tổng các vectơ cường độ điện trường gây ra bởi từng điện
tích điểm.

n
EEEE +++=
21
điện tích q

điện tích dịch chuyển không phụ thuộc vào dạng của đường đi mà chỉ
phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và cuối.
- Điện thế là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng thực hiện công
của điện trường, có trị số bằng tỷ số giữa công củalực điện trường
trong sự dịch chuyển điện tích q
0
từ điểm đang xét đến vô cùng

q
A
V
M
M
∞
=

13
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
Trong đó:
∞
M
A
là công của lực điện trường khi dịch chuyển q
0
từ
điểm M ra xa vô cùng, được tính bằng đơn vị Jun (J), q
0
là điện tích
dịch chuyển tính bằng culông và V
M

1
==
πε
Trong đó q là điện tích gây ra điện thế, r là khoảng cách từ điện tích
q tới điểm cần tính điện thế,
ε
là hằng số điện môi của môi trường.
Nếu q > 0 (điện tích dương), điện thế có giá trị dương (V > 0)
q< 0 (điện tích âm) điện thế có giá trị âm (V < 0).
Công của lực điện trường khi dịch chuyển điện tích q
0
giữa hai điểm
có hiệu điện thế U, điện trường thực hiện một công A = q
0
. U
2.1.6. Liên hệ giữa cường độ điện trường và điện thế
Trong điện trường đều, cường độ điện trường liên hệ với hiệu
điện thế bởi công thức:
d
U
E =
(V/m)
(trong đó u là hiệu điện thế giữa hai điểm nằm trên cùng một đường
sức và cách nhau một khoảng d).
2.1.7. Vật dẫn và điện môi trong điện trường
14
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
Vật dẫn trong điện trường ở mọi điểm trong vật dẫn cân bằng
điện , cường độ điện trường bằng không ở mọi điểm trên bề mặt vật
dẫn. Trong vật dẫn có các điện tích tự do (điện tích tự do trong kim

4.10.9
9
=

trong đó: S là diện tích mỗi bản tụ điện
d là khoảng cách giữa hai bản
15
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý

ε
là hằng số điện môi của chất chứa đầy khaỏng giữa hai
bản tụ
2.1.9. Ghép tụ điện - Năng lượng điện trường
- Ghép tụ điện
+ Ghép song song: cách ghép song song cho phép tạo ra
bộ tụ điện có điện dung lớn hơn điện dung của từng tụ.
Các công thức U
1
= U
2
= U
3
=….= U
n

…++=⇒
21b
Q Q Q
và
…++=

( )
iUU
gh
gh
b
)min(=
- Năng lượng của tụ điện: Khi tụ điện tích điện , nguồn điện tích
điẹn truyền năng lượng cho tụ điện năng lượng này được giải
phóng khi tụ điện phóng điện. Với mỗi tụ:

C
Q
CUQUW
2
2
2
1
2
1
2
1
===
nếu có bộ tụ :
∑
=
ib
WW
- Năng lượng điện trường : Năng lượng của tụ điện chính là năng
lượng của điện trườngbên trong tụ


r
qq
KF
ε
=

+ xác định lực tổng hợp lên một điện tích bằng cách áp dụng
biểu thức:

21
++= FFF
Trong đó
, ,
21
FF
lần lượt làlực tác dụng của điện tích thứ nhất,
hai,… lên điện tích cần tính.
Chú ý: hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu hút nhau.
Loại 2: Xác định điều kiện cân bằng của hệ điện tích điểm
Phương pháp giải:
+ Xác định lực tổng hợp lên từng điện tích như loại 1
+ áp dụng điều kiện cân bằng:
0
21
=++= FFF
Từ đó suy ra các điều kiện của bài toán
Loại 3: Xác định cường độ điện trường tại một điểm
Phương pháp giải:
+ Xác định cường độ điện trường gây ra tại một điểm do một
điện tích điểm gây ra bằng cách áp dụng biểu thức:

+Trong trường hợp điện trường đều, nếu biết cường độ điện
trường và khoảng cách d giữa hai điểm theo đường sức ta có thể xác
định hiệu điện thế thông qua công thức:

dEU
AB
.=
với U
AB
= V
A
- V
B

Chiều của điện trường là chiều từ điểm có hiệu điện thế cao đến
điểm có hiệu điện thế thấp ( những điểm trên cùng một đường vuông
góc với đường sức có điện thế bằng nhau).
+ Khi cần xác định công của lựch tác dụng lên điện tích dịch
chuyển trong điện trường, trong mọi trường hợp ta có thể áp dụng
công thức: A
AB
= q.E.d
Công của ngoại lực A’ = -A va điện tích chỉ phân bố mặt
ngoài. trong trường hợp điện tích dịch chuyển trong điện trường chỉ
chụi tác dụng của điện trường thì định lí động năng cho W
đB
- W
đA
=
A

tốc v
0
nghiêng một góc
α
so với hai bản tụ, áp dụng bài toán ném
xiêu để giải(trong trường hợp
0
0=
α
có thể dùng kết quả của bài toán
vật ném ngang).
Loại 6: Tính điện dung của từng tụ diện và điện dung của các
tụ điện trong mạch phức tạp
Phương pháp giải:
+ Điện dung của tụ điện phẳng
d
S
C
π
ε
4.10.9
9
=
+ Ghép song song

212121
++=⇒+=⇒=== CCCQQQUUU
bbu
+Ghép nối tiếp:
21

19
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
- Dự giờ các tiết học luyện tập giải bài tập
- Trao đổi với giáo viên và học sinh về tình hình dạy học chương
“Điện tích, điện trường”
- Xem xét các bài kiểm tra 15 phút, một tiết về mức độ đề bài,
kết quả làm bài của học sinh cũng như chất lượng nắm vững
kiến thức cơ bản của chương.
Quá trình điều tra dẫn chúng tôi đến một số nhận xét sau:
* Về cách dạy và sử dụng bài tập của giáo viên
- Thường áp đặt lối suy nghĩ của mình cho học sinh cụ thể là:
+ Thường chữa bài tập đã ra cho học sinh chứ chưa quan tâm
đúng mức đến việc hướng dẫn học sinh giải các bài tập đó.
+ Chưa lựa chọn các bài tập một cách có hệ thống
+ Chưa rút ra được phương pháp giải từng dạng bài tập của
chương cho học sinh sau khi hướng dẫn (mà thực chất là “chữa”) họ
giải 1 - 2 bài tập.
Không lôi cuốn được tất cả học sinh trong lớp tham gia giải bài tập,
nhiều lúc chỉ có giáo viên và học sinh gọi lên bảng giải bài tập và
làm việc còn các bạn học sinh ngồi dưới hoặc nói chuyện hoặc làm
việc riêng.
- Thường chỉ vận dụng chức năng củng cố kiến thức chương “
Điện tích, điện trường” mà chưa vận dụng chức năng hình
thành kiến thức mới của BTVL vào chương “ Điện tích, điện
trường”
* Về việc giải bài tập của học sinh:
- Đa số học sinh quen với cách học tập : đọc - chép nên trong
các giờ bài tập chỉ chép các bài chữa của giáo viên hay bài giải của
bạn được chỉ định lên bảng. Vì vậy không ít học sinh không giải
được bài tập tương tự với bài đã chữa.

2
, q
n
.
a. Tính lực điện tác dụng lên các điện tích thử.
b. Căn cứ vào kết quả rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa các lự
điện.
Bài 4: Đặt cùng một điện tích thử q tại các điểm khác nhau trong
điện trường gây bởi điện tích Q đứng yên. Có nhận xét gì về thương
số giữa lực điện tương tác giữa Q và q và độ lớn của q.
21
Khoá luận tốt nghiệp Đinh Xuân Cấp – K30A Vật Lý
Bài 5: Một điện tích Q đặt trong môi trường đồng chất có hằng số
điện môi
ε
. Hãy xác định cường độ điện trường
E
gây bởi Q tại
một điểm M cách nó một đoạn r.
Bài 6:một điện tích q chuyển động từ điểm M đến điểm N trong điện
trường giữa hai tấm kim loại rộng, song song mang điện tích trái dấu
có độ lớn bằng nhau nhau. Tính công của lực điện trên đoạn MN. Có
nhận xét gì về công này?
Bài 7: Điện trường có giống như trường hấp dẫn không? Có thể xây
dựng khái niệm thế năng của điện tích không?
Nêu mối quan hệ giữa công của lực điện và thế năng của điện tích.
Bài 8: Tìm biểu thức biểu thị mối liên hệ giữa cường độ điện trường
và hiệu điện thế.
Bài 9: Hai tụ điện có điện dung C
1

F giảm hay lực điện yếu đi ta nói lực điện trường tại các điểm càng
xa Q càng yếu đi .
Bài 3: a. lực điện tác dụng lên các điện tích thử q
1
, q
2
, q
n
lần lượt
là:

2
1
1
r
qQ
KF
ε
=

2
2
2
r
qQ
KF
ε
=
Đặt E = const =
2
r
Q
K
ε
Nhận xét: rõ ràng E không phụ thuộc vào q
1
, q
2
, , q
n
hay nói cách
khác E không phụ thuộc vào giá trị của điện tích thử đặt trong điện
trường.
Bài 4:Gọi khoảng cách từ các điểm đặt khác nhau của điện tích thử
q đến điện tích Q lần lượt là r
1
, r
2
, r
n
Lực điện tác dụng lên điện tích thử q lần lượt là:

2
1
1
r
qQ
KF

1
1

n
n
r
QK
q
F
r
QK
q
F
r
QK
q
F
εεε
=≠=≠=

q
F
E
q
F
E
q
F
E
n

22
.
.
r
QK
qr
qQK
Q
F
E
εε
===
+ Phương: trùngvới đường thẳng nối từ Q tới điểm M
+ Chiều: từ
q
F
E =
mà q>0
E⇒
cùng chiều
F
Nếu Q>0 :
F
là lực đẩy
⇒

E
hướng ra xa điện tích Q
Nếu Q<0 :
F

=++++
′′
=∆= ''.'' '' NMqENSQPRMqEAA
MN
Kết quả trên được rút ra từ giả thiết q> 0. tuy nhiên nếu q < 0 ta
cũng rút ra được công thức như trên. Do đó có thể viết:
qEdNMqEA
MN
== ''.
Với d là khoảng cách giữa hai điểm M và N.
Nhận xét: Công của lực điện tác dụng lên điện tích q không phụ
thuộc vào dạng của đường đi MN mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của hai
điểm M, N tức là của điểm đầu và điểm cuối của đường đi.
Vậy điện trở tĩnh là một trường thế.
Bài 7: Công của trọng lực và công của lực điện cùng có một đặc tính
quan trọng là những công này không phụ thuộc dạng đường đi của
vật. Mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi.
Vậy có thể nói điện trường tĩnh cũng giống như trường hấp dẫn vì
chúng đề là một trường thế.
Ta đã biết công của trọng lực được biểu diễn qau hiệu thế năng tại vị
trí đầu và cuối đường đi của vật đó. ở đây ta cũng coi một điện tích q
ở trong điện trường thì có thế năng và công của lực điện khi điện
25