Giáo án NLS Vật lí 11 kết nối Bài 16: Lực tương tác giữa các điện tích
Giáo án NLS Vật lí 11 kết nối tri thức Bài 16: Lực tương tác giữa các điện tích. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh làm quen và ứng dụng công nghệ, tin học. KHBD này là file word, tải về dễ dàng. Là mẫu giáo án mới nhất năm 2026 để giáo viên dạy tốt môn Vật lí 11.
Xem: => Giáo án tích hợp NLS Vật lí 11 kết nối tri thức
Các tài liệu bổ trợ
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 16: LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Mô tả được sự hút (hoặc đẩy) giữa hai điện tích.
- Phát biểu được định luật Coulomb (Cu-lông) và nêu được đơn vị đo điện tích.
- Sử dụng được biểu thức của định luật Coulomb, tính và mô tả được lực tương tức giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không (hoặc trong không khí).
2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu.
- Giao tiếp hợp tác: Chủ động trong giao tiếp khi làm việc nhóm; biết khiêm tốn, tiếp thu sự góp ý và nhiệt tình chia sẻ, hỗ trợ các thành viên trong nhóm.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến lực tương tác giữa các điện tích, đề xuất giải pháp giải quyết.
Năng lực vật lí:
- Thực hiện thí nghiệm hoặc bằng ví dụ thực tế, mô tả được tương tác giữa các điện tích.
- Dự đoán được sự phụ thuộc của độ lớn lực điện vào khoảng cách giữa các điện tích.
- Phát biểu được định luật Coulomb và nêu được đơn vị đo điện tích.
- Nêu được một số ứng dụng của lực tĩnh điện trong thực tế.
- Vận dụng được kiến thức để làm bài tập liên quan đến lực tương tác giữa các điện tích.
Năng lực số:
- 1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong video
- 2.1.NC1a: HS lựa chọn và sử dụng được các công nghệ số đơn giản (phần mềm trắc nghiệm/màn hình) để tương tác trả lời câu hỏi
- 5.3.NC1a: Áp dụng được các công cụ và công nghệ số khác nhau để tạo ra kiến thức cũng như các quy trình và sản phẩm đổi mới (Sử dụng phần mềm mô phỏng PhET để kiểm chứng định luật Coulomb)
3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
- SGK, SGV, KHBD.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: hình ảnh sự hút, đẩy giữa các điện tích, hình ảnh lực tương tác giữa hai điện tích, hình ảnh sơn tĩnh điện.
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
- Video AI được tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học
2. Đối với học sinh:
- HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Thông qua việc nhắc lại kiến thức đã học một cách định tính về tương tác điện ở môn Khoa học tự nhiên lớp 8. GV yêu cầu HS dự đoán về sự phụ thuộc của các đại lượng vào độ lớn của lực tương tác để tìm hiểu về độ lớn của lực điện vào độ lớn của các điện tích và khoảng cách giữa chúng.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận và dự đoán về sự phụ thuộc của các đại lượng vào độ lớn của lực tương tác.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các dự đoán để tìm hiểu về lực tương tác giữa các điện tích.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập:
- GV yêu cầu HS: Xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó
- 1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong video
- GV đặt vấn đề: Ở môn Khoa học tự nhiên 8, chúng ta đã học một các định tính về tương tác giữa các điện tích, đó là các điện tích cùng dấu đẩy nhau, khác dấu hút nhau.
- GV đặt câu hỏi yêu cầu HS thảo luận: Theo em, độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích phụ thuộc như thế nào vào độ lớn của các điện tích và khoảng cách giữa chúng?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát chú ý lắng nghe và đưa ra câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV tiếp nhận câu trả lời, dẫn dắt HS vào bài: Bài học này sẽ giúp các em biết dự đoán nào là đúng hay sai: Bài 16: Lực tương tác giữa các điện tích.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu về tương tác giữa các điện tích
a. Mục tiêu: HS thực hiện thí nghiệm và tìm hiểu về tương tác giữa các điện tích.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm, yêu cầu đưa ra dự đoán và kết luận sau khi quan sát thí nghiệm.
c. Sản phẩm: HS mô tả được lực hút và lực đẩy giữa các điện tích.
d. Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành các nhóm 4 – 5 HS. - GV giới thiệu mục đích của thí nghiệm, từ đó ôn lại về lực một điện tích tác dụng lên điện tích khác đã học ở Khoa học tự nhiên 8. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, nghiên cứu SGK và dự đoán hiện tượng có thể xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm trong Hoạt động (SGK – tr61) + Treo thanh nhựa A bằng một dây chỉ để nó quay tự do rồi dùng len cọ xát với một đầu của nó. a) Cọ xát một đầu thanh nhựa B với len rồi đưa lại gần đầu đã được cọ xát của thanh nhựa A (hình 16.1a). b) Cọ xát một đầu thanh thủy tinh C với lụa rồi đưa lại gần đầu đã được cọ xát của thanh nhựa A (hình 16.1b).
- GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. + Lưu ý: Buộc và treo thanh nhựa, thanh thủy tinh sao cho chúng luôn ở trạng thái cân bằng. - Sau khi tiến hành thí nghiệm, GV yêu cầu HS rút ra kết luận về lực hút và lực đẩy giữa các điện tích. - GV yêu cầu HS trả lời nội dung còn lại phần Hoạt động (SGK – tr61) + Dựa vào hình 16.2a, vẽ các vecto lực biểu diễn tương tác giữa các điện tích trong các hình 16.2b,c còn lại.
+ Biểu diễn lực điện tác dụng lên mỗi điện tích đặt tại các đỉnh của một tam giác đều. Biết các điện tích trên đều cùng dấu và cùng độ lớn. - GV yêu cầu HS: Làm thí nghiệm nhiễm điện do cọ xát, quan sát tương tác hút đẩy bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng PhET - Balloons and Static Electricity. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm, chăm chú nghe GV giảng bài, thảo luận về lực tương tác giữa các điện tích. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. | I. LỰC HÚT VÀ LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH *Trả lời Hoạt động (SGK – tr61) a) Thanh nhựa cọ xát với với len sẽ nhiễm điện âm nên khi hai thanh nhựa lại gần nhau sẽ đẩy ra xa vì cả hai thanh nhựa nhiễm điện cùng dấu. b) Thanh thủy tinh cọ xát với lụa sẽ nhiễm điện dương và thanh nhựa nhiễm điện âm nên đưa hai thanh lại gần nhau chúng sẽ hút nhau vì nhiễm điện trái dấu. *Kết luận - Có hai loại điện tích trái dấu và điện tích dương và điện tích âm. - Các điện tích cùng dấu đẩy nhau. - Các điện tích trái dấu hút nhau. Lực hút, lực đẩy giữa các điện tích được gọi chung là lực tương tác giữa các điện tích (thường gọi tắt là lực điện). *Trả lời Hoạt động (SGK – tr61) - Lực tương tác giữa các điện tích được biểu diễn như hình dưới
- Lực điện tác dụng lên mỗi điện tích cùng dấu, cùng độ lớn đặt tại các đỉnh của một tam giác đều được biểu diễn như hình dưới
| 5.3.NC1a: Học sinh áp dụng công cụ mô phỏng số (PhET) để quan sát sự di chuyển của các hạt electron từ vật này sang vật khác khi cọ xát, tạo ra kiến thức trực quan về bản chất sự nhiễm điện và lực tương tác tĩnh điện. |
Hoạt động 2. Dự đoán về sự phụ thuộc của độ lớn lực điện vào khoảng cách giữa các điện tích
a. Mục tiêu: HS bước đầu thấy được một yếu tố quyết định độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích là khoảng cách giữa các điện tích.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm, yêu cầu đưa ra dự đoán và kết luận sau khi quan sát thí nghiệm.
c. Sản phẩm: HS dự đoán được sự phụ thuộc của độ lớn lực điện vào khoảng cách giữa các điện tích.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 3. Tìm hiểu định luật Coulomb
a. Mục tiêu: Thông báo cho HS về định luật Coulomb và chỉ minh họa cách mà người ta tiến hành thí nghiệm để tìm ra định luật này.
b. Nội dung: GV giới thiệu sơ đồ thí nghiệm về định luật Coulomb, hướng dẫn HS trình bày cách mà Coulomb làm thí nghiệm để tìm ra định luật và thông báo về nội dung định luật Coulomb.
c. Sản phẩm học tập: HS phát biểu được định luật Coulomb và nêu được đơn vị đo điện tích.
d. Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV thông báo cho HS về đơn vị điện tích, điện tích điểm. - GV giới thiệu sơ đồ thí nghiệm mà Coulomb dùng để phát hiện ra định luật mang tên ông. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và tìm hiểu mục Em có biết (SGK – tr62) để tìm hiểu về thí nghiệm cân xoắn Coulomb và yêu cầu HS dự đoán cách mà Coulomb thực hiện thí nghiệm của mình. + Làm thế nào để biết lực tương tác giữa hai điện tích điểm phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng? - GV yêu cầu HS: Tìm kiếm video mô phỏng thí nghiệm cân xoắn Coulomb để dễ dàng quan sát. - Sau khi HS trả lời, GV trình bày cách mà Coulomb làm thí nghiệm để tìm ra định luật. + Vào thời kì của Coulomb chưa có dụng cụ đo điện tích, nên ông làm giảm điện tích của vật đi một nửa bằng cách: Khi cho một quả cầu kim loại đã tích điện tiếp xúc với một quả cầu kim loại giống nó nhưng chưa tích điện, thì quả cầu này sẽ truyền cho quả cầu chưa tích điện một nửa điện tích của nó. + Giới thiệu sơ lược về cân xoắn Coulomb:
Khi quả cầu tích điện A hút quả cầu tích điện B thì thanh BC treo bởi sợi dây đàn hồi quay một góc α. Góc quay này tỉ lệ với độ lớn của lực làm dây quay. Do đó dựa vào độ lớn của góc quay α người ta có thể xác định một cách định lượng mối quan hệ giữa độ lớn của lực điện với các thông số khác như độ lớn của điện tích, khoảng cách giữa hai điện tích, môi trường đặt các điện tích,… - GV thông báo về nội dung định luật Coulomb. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr63) 1. Hãy nêu tên các đại lượng và tên các đơn vị trong biểu thức (16.2) và (16.3). 2. Nếu khoảng cách giữa hai điện tích điểm tăng lên 2 lần và giá trị của mỗi điện tích điểm tăng lên 3 lần thì lực điện tương tác giữa chúng tăng hay giảm bao nhiêu lần? 3. Hãy vẽ các vectơ lực điện tương tác giữa hai điện tích điểm q1=10−5C và q2=10−7 C đặt cách nhau 10 cm trong chân không. Chọn tỉ lệ 1 cm ứng với 0,4 N khi vẽ độ lớn vecto lực tương tác giữa hai điện tích. Lấy k = 9.109 Nm2/C2. - GV kết luận về định luật Coulomb. - Để củng cố kiến thức, GV tổ chức để HS làm bài tập ví dụ về định luật Coulomb mà không dựa vào đáp án đã được trình bày trong SGK Bài tập ví dụ (SGK – tr63) Người ta dùng máy phát tĩnh điện để tích điện cho hai quả cầu kim loại nhỏ đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Tính lực điện tương tác giữa hai quả cầu khi: a) Hai quả cầu được tích điện cùng dấu và cùng độ lớn 9,45.10-7 C. b) Giữ nguyên độ lớn điện tích hai quả cầu như ở câu a nhưng đưa hai quả cầu cách nhau 20 cm. c) Đưa hai quả cầu về vị trí cũ và làm giảm điện tích của một quả cầu đi một nửa so với câu a. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, chăm chú nghe GV giảng bài, đưa ra dự đoán kết quả thí nghiệm và thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới. | II. ĐỊNH LUẬT COULOMB (CU-LÔNG) 1. Đơn vị điện tích, điện tích điểm - Người ta kí hiệu giá trị của điện tích bằng chữ "q". - Trong hệ SI, đơn vị điện tích là culong (C). - Điện tích điểm là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách mà ta đang xét. 2. Định luật Coulomb - Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trong đó: r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm q1, q2; k là hệ số tỉ lệ. - Biểu thức của định luật Coulomb đối với môi trường chân không:
Với k = 9.109 Nm2/C2.
*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr63) 1. + Trong công thức (16.2): lực điện F (N); điện tích q1, q2 (C); hằng số điện + Trong công thức (16.3): lực điện F (N); điện tích q1, q2 (C); khoảng cách r (m); hệ số tỉ lệ k (Nm2/C2). 2. Lực tương tác giữa hai điện tích tăng 2,25 lần. 3. Lực tương tác giữa hai điện tích là lực đẩy F12 = F21 = 0,9N.
III. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT COULOMB Bài tập ví dụ (SGK – tr63) (Tham khảo lời giải trong SGK) | 1.1.NC1b: Học sinh áp dụng kỹ thuật tìm kiếm video để quan sát trực quan cách Coulomb đo lực cực nhỏ, điều mà hình vẽ SGK khó diễn tả. |
Hoạt động 4. Giới thiệu một số ứng dụng của lực tĩnh điện trong thực tế
a. Mục tiêu: Tìm hiểu về ứng dụng của lực tĩnh điện trong máy phun sơn tĩnh điện.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS tìm hiểu về ứng dụng của lực tĩnh điện trong thực tế và vận dụng kiến thức đã học vào thực tế.
c. Sản phẩm học tập: HS tìm hiểu được về ứng dụng của lực điện vào thực tế: sơn tĩnh điện (sơn khô tĩnh điện).
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm và tự luận.
b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV tổ chức trò chơi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz (hoặc PowerPoint tương tác).
2.1.NC1a: HS lựa chọn và sử dụng được các công nghệ số đơn giản (phần mềm trắc nghiệm/màn hình) để tương tác trả lời câu hỏi
Khoanh tròn vào câu trả lời đúng:
Câu 1: Điện tích có đơn vị là:
A. N. B. C C. q. D. N.m.
Câu 2: Điện tích điểm là
A. vật có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách mà ta đang xét.
B. điện tích coi như tập trung tại một điểm.
C. vật chứa rất ít điện tích.
D. điểm phát ra điện tích.
Câu 3: Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm trong chân không giảm xuống 4 lần thì độ lớn lực Cu – lông
A. tăng 4 lần.
B. giảm 4 lần.
C. giảm 8 lần.
D. tăng 16 lần.
Câu 4: Hai điện tích q1 = 6.10-8 C và q2 = 3.10-8 C đặt cách nhau 3 cm trong chân không. Lực tương tác giữa hai điện tích là:
A. 54.10-2 N.
B. 1,8.10-2 N.
C. 5,4.10-3 N.
D. 2,7.10-3 N.
Câu 5: Hai điện tích điểm q1 = 1,5.10−7C và q2 đặt trong chân không cách nhau 50cm thì lực hút giữa chúng là 1,08.10−3 N. Giá trị của điện tích q2 là:
A. 2.10−7 C
B. 2.10−3C
C. -2.10-7 C
D. -2.10−3C
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.
Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:
| 1 - B | 2 - A | 3 - D | 4 - B | 5 - C |
Bước 4:
- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập và chuyển sang nội dung vận dụng.
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..