Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên : Ban chất vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11.

Phần 1 MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vật lý học luôn gắn liền với nhiều hiện tượng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống hằng
ngày và trong kỹ thuật. Bản chất của quá trình học Vật lý là nghiên cứu các sự vật, hiện tượng
trong tự nhiên. Tìm ra quy luật của sự tồn tại và vận động của chúng trong tự nhiên để tác động
vào các sự vật hiện tượng đó theo ý muốn của con người.
Vật lý học với 4 lĩnh vực: Cơ – Nhiệt – Điện – Quang, mỗi lĩnh vực đều có những ứng dụng rộng
rãi, có những đóng góp to lớn cho sự tồn tại và phát triển của con người. Trong thế giới hiện đại,
thời đại khoa học kỹ thuật phát triển thì Điện học là một trong những lĩnh vực đang được quan
tâm phát triển.
Các sự vật hiện tượng vật lý trong tự nhiên là muôn màu muôn vẻ, vấn đề đặt ra với người học
Vật lý là vận dụng được những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, muốn
làm được điều này thì người học phải nắm vững được bản chất vật lý của vấn đề. Tuy nhiên, các
lý thuyết, các đối tượng nghiên cứu được trình bày ở phổ thông và vật lý đại cương còn nặng về
lý thuyết, còn mang tính chất lý tưởng hóa, đã thoát khỏi mối quan hệ ràng buộc, qui định lẫn
nhau. Cho nên, người học đã gặp không ít những khó khăn trong quá trình vận dụng.
Là một sinh viên chuyên ngành sư pham Vật lý, hiểu được những vấn đề trên tôi quyết định chọn
đề tài: “ Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng kỹ năng vận dụng lý thuyết để giải quyết các bài tập định tính trong chương trình Điện
học và giải thích các hiện tượng vật lý thường gặp trong tự nhiên.
3. Đối tượng nghiên cứu
Bản chất vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11.
4. Phạm vi nghiên cứu
Điện trường
Dòng điện không đổi
Dòng điện trong các môi trường

GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 2 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Do đó, nó phản ánh “ sâu sắc hơn”, “ chính xác hơn”, “đầy đủ hơn” thông qua các khái niệm,
phán đoán, suy luận.
Nhưng tư duy trừu tượng là sự phản ánh gián tiếp hiện thực khách quan nên có nguy cơ phản
ánh sai hiện thực. Do vậy, cần phải trỏ về thực tiễn để kiểm tra sự đúng đắn của nó, phân biệt
những tri thức đúng đắn và sai lầm. Đưa tư duy trừu tượng áp dụng váo thực tiễn, giúp cho
hoạt động nhận thức có hiệu quả.
1.1.2 Các phương pháp dạy học
Quá trình dạy học - Ý nghĩa.
Quá trình dạy học là sự hoạt động phối hợp hữu cơ biện chứng của Thầy và Trò, trong đó giáo
viên tổ chức, hướng dẫn, điều khiển tạo điều kiện cho học sinh nắm vững tri thức và phát triển
nhân cách.
Dạy học là con đường thuận lợi nhất giúp cho học sinh trong khoảng thời gian ngắn nhất có
thể nắm vững một khối lượng tri thức cần thiết.
Dạy học là con đường quan trọng nhất để giúp học sinh phát triển năng lực hoạt động trí tuệ
đặc biệt là tư duy trừu tượng.
Đây cũng là con đường chủ yếu nhất để thực hiện nhiệm vụ phát triển toàn diện cho học sinh.
// neu vai tro cua nguoi thay trong day hoc noi chung v trong day hoc vat ly noi rieng > su dung
cac phuong phap day hoc
Trong quá trình dạy học, nhiệm vụ của học sinh là phải học dưới sự tổ chức, điều khiển của
giáo viên. Đối với giáo viên dạy Vật lý ở trường phổ thông đã xác định nhiệm vụ cho mình đó là
Dạy kiến thức Vật lý cho học sinh
Phát triển tư duy cho học sinh thông qua dạy học Vật lý.
Gióa dục tư tưởng thông qua dạy học Vật lý.
Dạy cho học sinh kỹ năng hành động Vật lý.
Để thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học và thực hiện thắng lợi mục tiêu dạy học thì người giáo viên
luôn phải sử dụng hệ thống các phương pháp dạy học một cách hiệu quả nhất. Bên cạnh đó
người giáo viên Vật lý luôn luôn phải nghiên cứu các nội dung để nâng cao chất lượng dạy học:
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 3 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ

GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 4 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Bản chất vật lý là những qui luật được đúc kết từ những cái chung tương đối ổn định của các
sự vật hiện tượng riêng biệt. Bản chất là cái tất nhiên, cái tương đối ổn định ở bên trong sự vật,
qui định sự vận động và phát triển của các sự vật. Hiện tượng là cái biểu hiện của bản chất ra bên
ngoài, là cái không ổn định và biến đổi nhanh hơn so với bản chất. Nên về mặt nhận thức để hiểu
được các sự vật không chỉ dừng lại ở các hiện tượng mà phải đi sâu vào bản chất của nó. Tức là
không chỉ dừng lại ở giai đoạn nhận thức cảm tính mà phải đi sâu vào quá trình nhận thức lí
tính.Việc giải các bài tập định tính sẽ giúp cho người học xây dựng, củng cố và phát triển
phương pháp nhận thức thế giới khách quan theo đúng qui luật của quá trình nhận thức. Việc xác
định bản chất vật lí trong các bài tập định tính góp phần xây dựng phương pháp tư duy khoa học
ở người học.
Hơn nữa, việc tìm hiểu các bài tập định tính giúp ích cho phương pháp học tập của người học.
Con đường học tập của chúng ta rất dài, chúng ta không thể nhớ được tất cả cũng như nhớ được
lâu kiến thức chúng ta đã học bằng cách “ học vẹt”. Vì vậy, việc nắm vững bản chất của vấn đề
sẽ cách hiệu quả nhất để giúp chúng ta có thể nhớ được dễ dàng hơn và nhớ lâu hơn bằng cách
liên hệ giữa các bản chất của các sự vật, sự việc để có được mối quan hệ logic, tạo nên thủ thuật
nhớ nhằm ghi nhớ có ý nghĩa các tài liệu. Ví dụ, trong Cơ học Công được tính bởi tích của Lực
và đoạn đường vật đi được thì trong Điện học, Công cũng được tính bởi công thức như trong Cơ
học nhưng ở đây là Lực điện và đoạn đường mà vật đi được trong Điện trường.
Việc giải quyết các bài tập định tính trong thực tế về lâu dài góp phần hình thành ở người học
phương pháp tự học. Bên cạnh đó cũng rèn luyện các kỹ năng:
Thu thập, phân tích, tổng hợp.
Kết hợp lý thuyết và thực hành
Đối với người dạy
Từ khi bắt đầu học vật lý, bài tập định tính luôn luôn là một “tiết mục” thu hút sự chú ý và thích
thú của học sinh. Bằng chứng là khi bắt đầu học vật lý (lớp 6) giáo viên chỉ dạy học trò hiện
tượng vật lý, giải thích chứ đâu có tính toán lằng nhằng. Vì vậy có thể nói bài tập định tính như
là bước khỏi đầu, cánh cổng mở ra cho học sinh tiếp cận ngôi nhà vật lý một cách thú vị. Vì thế,
nếu người giáo viên biết vận dụng bài tập định tính để đan xen vào tiết dạy lý thuyết hay bổ trợ

Nội dung kiến thức cơ bản nhất để trả lời câu hỏi trên là người học phải hiểu rõ và vận dụng
được thuyết electron. Đối với yêu cầu của bài toán này, chúng ta có hai cách giải.
Thứ nhất: Muốn cho vật B nhiễm điện dương, ta đưa một đầu của nó lại gần vật A, và chạm
tay vào đầu còn lại (hoặc nối đất bằng một dây dẫn), sau đó bỏ tay ra. Điện tích âm sẽ bị đẩy
xuống đất, trên vật B chỉ còn lại điện tích dương.
Nếu dùng vật B đã nhiễm điện dương và làm tương tự, ta có thể làm cho vật C nhiễm điện
âm.
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 6 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Thứ hai: Ta cho hai vật B, C chậm vào nhau, rồi đưa A lại gần B. Sau đó tách B, C ra thì vật
B sẽ nhiễm điện dương và vật C sẽ nhiễm điện âm. Trong trường hợp này hai vật dẫn B, C
phải được đặt cách điện với đất.
4.4
Các xe chở xăng dầu có khả năng cháy nổ rất cao. Khả năng này xuất phát tự cơ sở vật lý
nào? Người ta đã làm gì để phòng chống cháy nổ cho các xe này?
Khi các xe chở xăng dầu, trong quá trình di chuyển xăng, dầu sóng sánh cọ xát vào vỏ thùng
làm cho vỏ thùng bị nhiễm điện. Nếu nhiễm điện mạnh thì có thể gây ra tia lửa điện và bốc
cháy, cho nên các xe chở xăng, dầu thường dễ bị cháy hơn.
Để khắc phục người ta thường làm một chiếc xích sắt nối vỏ thùng với mặt đường. Khi đó
điện tích xuất hiện trên vỏ thùng sẽ theo sợi dây xích truyền xuống đất.
4.5
Tại sao hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu lại tác dụng lên nhau một lực lớn hơn là khi
chúng nhiễm điện cùng dấu,với cùng những điều kiện như nhau về vị trí và độ lớn điện tích
của quả cầu? Có bao giờ hai vật dẫn nhiễm điện cùng dấu lại hút nhau không?
Khi hai quả cầu nhiễm điện cùng dấu, điện tích được phân bố lại trên hai quả cầu như hình vẽ
Các phần tập trung (phần lớn) điện tích ở xa nhau như hình vẽ.
Khi hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu thì các phần tập trung (phần lớn) điện tích ở gần
nhau như hình vẽ
Như vậy các điện tích cùng dấu lại xa nhau hơn các điện tích trái dấu. Do đó hai quả cầu kim
loại nhiễm điện trái dấu lại tác dụng lên nhau một lực lớn hơn khi chúng nhiễm điện cùng

Người ta truyền một điện tích q cho quả cầu A thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai
dây treo hợp với nhau một góc
α
. Chứng minh rằng không có đường sức nào của điện
trường đi qua điểm giữa O của đoạn thẳng nối tâm hai quả cầu.
Khi truyền điện tích là q cho quả cầu A khi hai quả cầu A và B treo tiếp xúc nhau thì điện tích
trên mỗi quả cầu là q/2, do nhiễm điện cùng dấu nên hai quả cầu đẩy nhau. Ở vị trí cân bằng
mới mỗi quả cầu sẽ nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực : sức căng T của dây treo, trọng
lực P và lực đẩy tĩnh điện F.
Từu
P
F
=
2
tan
1
α
suy ra
2
tan
2
1
α
k
mg
q ±=
Vì điện tích hai quả cầu bằng nhau nên cường độ điện trường
10
E


xd
q
k
x
q
k
EE
−
=
=
Từ đó, nếu đặt
1
2
q
q
n =
ta rút ra:
1+
=
n
d
x
Như vậy nếu q
1
< q
2
, n >1 thì x< d/2: điểm C gần điện có giá trị nhỏ. Và tỉ số các độ lớn của
hai điện tích là:
2
1

+
=
=
Từ đó, nếu đặt
1
2
q
q
n =
ta rút ra:
1−
=
n
d
x
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 9 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Như vậy nếu q
1
< q
2
, n >1 thì x<d: điểm D gần điện có giá trị tuyệt đối nhỏ. Và tỉ số các độ
lớn của hai điện tích là:
2
1
2
1




theo khoảng cách, nên cần tìm cách tính phù hợp.
Giải
Dưới tác dụng của điện trường ngoài, các quả cầu sẽ nhiễm điện trái dấu với độ lớn điện tích
thay đổi theo sự biến đổi khoảng cách giữa các quả cầu. Sự tương tác của các điện tích này
với điện trường sẽ làm tăng tốc cho các quả cầu.
Chọn trục tọa độ hướng theo vectơ cường đô điện trường, gốc tọa dộ tại trung điểm của đoạn
thẳng nối hai quả cầu.
Ta sẽ tìm sự phụ thuộc của độ lớn điện tích của các quả cầu theo tọa độ của chúng. Chọn mốc
điện thế tại gốc tọa độ, khi đó ta viết được biểu thức cân bằng điện thế của hai quả cầu theo
tọa độ của chúng và lưu ý rằng ta bỏ qua tương tác giuwacx các quả cầu với nhau vì chúng
rất xa nhau:
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 10 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Ex
a
q
Ex
a
q
+=−
00
44
πεπε
Suy ra
Exq
0
4
πε
=
Do đó, lực tác dụng lên mỗi quả cầu tỉ lệ với tọa độ của chúng và có độ lớn là:

.
2
4
22
1
ll
aEllllaEll
FFA −=
−+
=
−
+=
πεπε
Ta có:
2
2
mv
A =
=
( )
( )
2
0
2
2
000
2
00
21
2

4.44
Đưa một cái đũa nhiễm điện lại gần những mẫu giấy, mạt cưa nhỏ, ta thấy mẫu giấy, mạt cưa
bị hút về phía đũa. Sau khi chạm vào đũa, mẫu giáy bị đẩy ra. Hãy giải thích hiện tượng này?
Hiện tượng có khác gì với mạc nhôm?
Mẫu giấy hay mạt cưa nhỏ làm bằng điệm môi. Vì vậy khi ta đưa một cái đũa nhiễm điện lạ
gần mẫu giáy chảng hạn, do sự phân cực điện môi, hai phía mẫu giấy mang điện tích trái dấu,
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 11 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
bằng nhau về độ lớn. Nếu dú nhiễm điện dương, phía gần đũa sẽ tích điện âm và phía kia tích
điện dương. Cả hai phía của mẫu giấy đều chịu tác dụng của điện trường của đũa. Vì điện
trường này không đều nên mẫu giấy sẽ bị hút về phía đũa là nơi có điện trường mạnh hơn.
Khi mẫu giấy chạm vào đũa, một phần các điện tích của mẫu giấy bị trung hòa (phía mẫu
giấy bị nhiễm điện tích âm chạm vào đũa) và điện tích dương của mẫu giấy chịu tác dụng của
lực đẩy, làm cho mẫu giấy bị đẩy khỏi đũa.
Khi ta dùng mạt nhôm thì hiện tượng nói trên xảy ra rõ rệt hơn, bởi vì sự nhiễm điện do
hưởng ứng của mạt nhôm tạo nên điện tích lớn hơn là sự phân cực trong điện môi.
TỤ ĐIỆN
4.46
Người ta mắc tụ điện vào hai cực của một cái pin.
- Tại sao điện tích trên hai bản của tụ điện lại có độ lơn bằng nhau?
- Điều đó còn đúng không nếu hai bản tụ có kích thước khác nhau?
Khi ta mắc tụ điện vào nguồn điện thì nguồn điện có tác dụng làm cho các electron chuyển
về bản âm. Bản dương thiếu electron nên mang điện tích dương. Vì thế điện tích trên hai bản
tụ luôn luôn bằng nau về trị số tuyệt đối.
Hơn nữa các đường sức xuất phát từ bản dương đều kết thúc ở bản âm. Điều đó chỉ có thể
thực hiện được nếu điện tích âm và dương bằng nhau, vì dường sức xuất phát từ điện tích
dương và kết thúc ở ở điện tích âm.
Nếu hai bản tụ có kích thước khác nhau, thì sự phân bố điện tích trên các bản tụ là không đôi
xừng. Tuy vậy điện tích trên các hai bản vẫn bằng nhau.
3.7

C
ε
=
'
Với các tụ còn nguyên điện môi thì có điện dung tương đương là:
kn
C
C
−
=
''
Điện dung của bộ tụ mới là:
( )
kn
C
C
C
k
C
kn
C 1
1
2
2
−+
=⇒+
−
=
ε
ε

−+
==
ε
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
Điện tích trong vỏ có chịu tác dụng của lực hay không?
Có mâu thuẫn gì với định luật thứ ba của Niutơn không? Tại sao có và tại sao không?
Giải
Khi đặt điện tích điểm q tại tâm của mặt cầu kim loại (O,R) thì do hiện tượng điện hưởng trên
mặt trong của hình cầu xuất hiện điện tích –q và trên mặt ngoài xuất hiện điện tích +q.
Các điện tích được phân bố đều do đối xứng.
Nếu điểm M ở trong mặt cầu kim loại OM=r<R thì mặt Gauss là mặt cầu (O,r) chứa điện tích +q
bên trong nó và cường độ điện trường tại M:
2
0
2
4
1
r
q
r
q
kE
πε
==

Nếu điểm M năm ở ngoài mặt cầu kim loại, OM=r>R thì mặt cầu Gauss (O, r) chứa điện tích:
+q+(-q)+q=q bên trong nó và có :
2
0
2

Ý nghĩa của việc xác định bản chất vật lý trong các bài tập định tính về Điện trường
2.2 Dòng điện không đổi
Ý nghĩa của việc xác định bản chất vật lý trong các bài tập định tính về Dòng điện không đổi
2.3 Dòng điện trong các môi trường
6.1
Do những nguyên nhân gì mà độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng?
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 14 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
6.2
Khi có dòng điện đi qua dung dịch điện phân ta thấy các iôn dương và iôn âm không ngừng
bị trung hòa ở các điện cực ( sau khi trao điện tích cho điện cực). những nguyên nhân gì
khiến cho nồng độ iôn trong dung dịch giữ ở mức không đổi?
Ý nghĩa của việc xác định bản chất vật lý trong các bài tập định tính về Dòng điện trong các môi
trường
2.4 Từ trường
Ý nghĩa của việc xác định bản chất vật lý trong các bài tập định tính về Từ trường
Phần 3 KẾT LUẬN
3.1. Bản chất vật lý trong các bài tập định tính
3.2. Con đường để đi dến bản chất vật lý trong các bài tập định tính
Thu thập thông tin
Xử lí thông tin
Rút ra bản chất – ứng dụng
3.3. Đề xuất sư phạm
Sử dụng bài tập định tính để tiến hành các hoạt động ngoại khóa
Xây dựng các tình huống có vấn đề
Củng cố và phát triển phương pháp tự học
Sưu tầm phân loại, nghiên cứu bài tập định tính xây dựng kho tư liệu giảng dạy
Mở rộng và phát triển đề tài
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 15 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ