Giáo án và PPT Vật lí 11 chân trời Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện

BÀI 11: ĐỊNH LUẬT COULOMB VỀ TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Hai điện tích điểm được đặt cố định và cách điện trong một bình không khí  thì hút nhau 1 lực là 21 N. Nếu đổ đầy dầu hỏa có hằng số điện môi 2,1 vào bình thì hai điện tích đó sẽ?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH

Hoạt động 1. Hai loại điện tích

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Số electron thừa LÀ?

 Sản phẩm dự kiến:

*Thảo luận 1 (SGK – tr68)

- Quả cầu này mang điện tích âm, nên nó đang thừa electron.

- Số electron thừa:

electron.

*Kết luận

- Một vật bị nhiễm điện có khả năng hút các vật nhẹ khác thì được gọi là vật tích điện.

- Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. Đơn vị đo điện tích là culông (C).

- Trong mỗi vật luôn chứa cả hai loại điện tích dương và âm. Một vật nhiễm điện dương hoặc âm khi vật chứa lượng điện tích dương nhiều hơn lượng điện tích âm hoặc ngược lại. Khi tổng điện tích bằng 0 thì vật trung hòa về điện.

- Điện tích nguyên tố có giá trị bằng độ lớn điện tích của một hạt mang điện tồn tại độc lập trong tự nhiên và có giá trị: 

- Tất cả các vật tích điện đều có độ lớn điện tích q luôn là một bội số của điện tích nguyên tố: q = ne (với n  là số tự nhiên)

Hoạt động 2. Sự nhiễm điện của các vật

 GV đưa ra câu hỏi:  Nhiễm điện do cọ xát: là?

 Sản phẩm dự kiến:

*Thảo luận 2 (SGK – tr69)

Có thể thực hiện các thí nghiệm sau:

+ Dùng thước nhựa (hoặc lược nhựa, miếng thủy tinh) cọ xát với vải khô hoặc mảnh lụa, sau đó để gần các vụn giấy nhỏ hoặc gần tóc, ta sẽ thấy thước nhựa hút các vụn giấy nhỏ hoặc tóc.

+ Dùng quả bóng bay cọ xát với tóc rồi kéo dần quả bóng bay ra, ta thấy quả bóng bay hút các sợi tóc; hoặc để quả bóng bay gần các vụn giấy nhỏ, ta thấy quả bóng bay cũng hút các vụn giấy.

*Kết luận

- Nhiễm điện do cọ xát: là sự nhiễm điện khi các vật khác bản chất, trung hòa về điện được cọ xát với nhau. Khi đó, hai vật sẽ nhiễm điện trái dấu.

- Nhiễm điện do tiếp xúc: là sự nhiễm điện khi một vật trung hòa về điện đặt tiếp xúc với một vật nhiễm điện. Khi đó, hai vật sẽ nhiễm điện cùng dấu.

- Nhiễm điện do hưởng ứng: là sự nhiễm điện khi một vật A (vật dẫn điện) trung hòa về điện đặt gần (không tiếp xúc) với một vật B nhiễm điện. Khi đó, hai đầu vật A, gần và xa vật B, lần lượt nhiễm điện trái dấu và cùng dấu với vật B. Khi đưa hai vật ra xa, vật A trở về trạng thái trung hòa như lúc đầu.

*Luyện tập (SGK – tr70)

a) Khi chúng ta mặc, co kéo quần áo; chải đầu bằng lược nhựa hoặc thực hiện các hoạt động khác, cơ thể chúng ta có thể bị nhiễm điện. Lúc đó, khi tay người chạm vào nắm cửa kim loại thì sẽ có một dòng điện tích được phóng ra giữa tay người và nắm cửa kim loại trong khoảng cách gần gây ra hiện tượng điện giật.

b) Khi máy tính hoạt động, trong một số điều kiện, vỏ kim loại của máy tính, sẽ có một dòng điện tích được phóng ra giữa tay người và vỏ kim loại của máy tính trong khoảng cách gần gây ra hiện tượng điện giật.

…………

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

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

Câu 1: Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?

• A. Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu;
• B. Chim thường xù lông về mùa rét;
• C. Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích kéo lê trên mặt đường;
• D. Sét giữa các đám mây.

Câu 2: Về sự tương tác điện, trong các nhận định dưới đây. Chọn phát biểu sai?

• A. Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau.   
• B. Các điện tích khác loại thì hút nhau.
• C. Hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau.
• D. Hai thanh thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa, nếu đưa lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau.

Câu 3: Điện tích điểm là

• A. vật có kích thước nhỏ                                                                           
• B. vật có kích thước lớn
• C. vật mang điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng       
• D. tất cả điều sai

Câu 4: Nhận xét nào sau đây không đúng về điện môi?

• A. Điện môi là môi trường cách điện.
• B. Hằng số điện môi của chân không bằng 1.
• C. Hằng số điện môi của một môi trường cho biết lực tương tác giữa các điện tích trong môi trường đó nhỏ hơn so với khi chúng đặt trong chân không bao nhiêu lần.
• D. Hằng số điện môi có thể nhỏ hơn 1.

Câu 5: Có thể áp dụng định luật Cu – lông để tính lực tương tác trong trường hợp

• A. tương tác giữa hai thanh thủy tinh nhiễm đặt gần nhau.
• B. tương tác giữa một thanh thủy tinh và một thanh nhựa nhiễm điện đặt gần nhau.
• C. tương tác giữa hai quả cầu nhỏ tích điện đặt xa nhau.
• D. tương tác điện  giữa một thanh thủy tinh và một quả cầu lớn.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một hệ cô lập gồm ba điện tích điểm, có khối lượng không đáng kể, nằm cân bằng với nhau. Tình huống nào dưới đây có thể xảy ra? 

Câu 2: Lực tương tác giữa 2 điện tích đứng yên trong điện môi đồng chất, có hằng số điện môi e thì?