Giáo án và PPT Vật lí 11 kết nối Bài 19: Thế năng điện

BÀI 19. THẾ NĂNG ĐIỆN

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Cho điện tích dịch chuyển giữa 2 điểm cố định trong một điện trường đều với cường độ điện trường 100 V/m thì công của lực điện trường là 50 mJ. Nếu cường độ điện trường là 200 V/m thì công của lực điện trường dịch chuyển điện tích giữa hai điểm đó là?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1.Công lực của điện

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Em hãy nêu ý chính về công lực của điện?

 Sản phẩm dự kiến:

- Công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều bằng qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm cuối N của độ dịch chuyển trong điện trường.

A_MN = qEd

Trong đó, d là độ dài đại số của đoạn MM', là hình chiếu của đoạn MN trên một đường sức điện.

II. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG 

Hoạt động 1.  Thế năng của một điện tích trong điện trường đều

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho ?

 Sản phẩm dự kiến:

- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều khi đặt điện tích q tại điểm ta xét.

- Số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều của một tụ điện được tính bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm đang xét tới bản cực âm của tụ điện.

*Kết luận

- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

- Số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới điểm mốc để tính thế năng

W_M = qEd

Trong đó, d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, W_M là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.

Hoạt động 2. Thế năng của một điện tích trong điện trường bất kì

 GV đưa ra câu hỏi: Vì độ lớn của lực điện tỉ lệ thuận với điện tích q nên thế năng tại điểm M cũng tỉ lệ thuận với điện tích q là?

 Sản phẩm dự kiến:

- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

- Số đo thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường bằng công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M tới điểm vô cùng: W_M = A_M∞.

- Vì độ lớn của lực điện tỉ lệ thuận với điện tích q nên thế năng tại điểm M cũng tỉ lệ thuận với điện tích q: W_M = V_M.q.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài:

Câu 1: Phát biểu nào sau đây không phải đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt trong điện trường đều là:

• A. Điểm đặt tại điện tích điểm.
• B. Phương song song với các đường sức từ.
• C. Ngược chiều với .
• D. Độ lớn F = qE.

Câu 2: Biểu thức tính công của lực điện trong điện trường đều là:

• A. A = qE.
• B. A = qEd.
• C. A = qd.
• D. A = Fd.

Câu 3:  Khi điện tích dịch chuyển dọc theo một đường sức trong một điện trường đều, nếu giữ nguyên lực tác dụng lên điện tích và quãng đường dịch chuyển tăng 3 lần thì công của lực điện trường

• A. tăng 2 lần.                 
• B. tăng 3 lần.                
• C. không đổi.                 
• D. giảm 3 lần.

Câu 4: Công của lực điện không phụ thuộc vào

• A. cường độ của điện trường.
• B. hình dạng của đường đi.                         
• C. độ lớn điện tích bị dịch chuyển.
• D. vị trí điểm đầu và điểm cuối đường đi.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

• A. Công của lực điện bằng độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.
• B. Biểu thức tính công của lực điện trong điện trường đều là: A = Ed.
• C. Điện trường tĩnh là một trường thế.
• D. Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mả chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường đi trong điện trường.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1:  Lực điện trường là?

Câu 2: Công thức xác định công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q trong điện trường đều E là A = qEd, trong đó d là?