Giáo án và PPT Vật lí 11 chân trời Bài 12: Điện trường

BÀI 12: ĐIỆN TRƯỜNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Quả cầu mang điện có khối lượng 0,1g treo trên sợi dây mảnh được đặt trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ E=1000V/m, khi đó dây treo bị lệch một góc 450 so với phương thẳng đứng, lấy g=10m/s2. Điện tích của quả cầu có độ lớn bằng?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

Hoạt động 1.  Khái niệm điện trường

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:  Điện trường là?

 Sản phẩm dự kiến:

- Điện trường là dạng vật chất bao quanh điện tích và truyền tương tác giữa các điện tích. Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

*Trả lời Thảo luận 1 (SGK – tr74)

- Treo một quả cầu nhỏ tích điện vào một sợi dây cách điện. Trên quả cầu có gắn cảm biến lực để đo lực căng dây tác dụng lên quả cầu. 

- Ban đầu, trước khi đặt quả cầu vào vùng có điện trường, quả cầu có vị trí cân bằng và cảm biến lực cho giá trị bằng với trọng lượng của quả cầu. 

- Khi đặt quả cầu nhỏ được treo bởi sợi dây vào vùng không gian cần xem xét, nếu có lực điện tác dụng lên điện tích thử thì giá trị của cảm biến lực sẽ thay đổi. 

- Ngoài ra, nếu vectơ điện trường không có phương thẳng đứng thì vị trí cân bằng mới của quả cầu sẽ tương ứng với trường hợp dây treo bị lệch một góc nhất định so với phương thẳng đứng.

Hoạt động 2. Cường độ điện trường

 GV đưa ra câu hỏi: Cường độ điện trường do điện tích Q sinh ra tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó. Đây là một đại lượng vecto và được xác định bởi biểu thức?

 Sản phẩm dự kiến:

*Trả lời Thảo luận 2 (SGK – tr74)

- Xét một điện tích Q gây ra điện trường trong một vùng không gian. Lần lượt đặt các điện tích thử q vào vùng điện trường do Q sinh ra tại các vị trí khác nhau. Khảo sát lực tĩnh điện do Q tác dụng lên điện tích thử, lập tỉ số độ lớn lực tương tác và điện tích thử q tại từng vị trí đang xét và rút ra kết luận.

*Kết luận

- Cường độ điện trường do điện tích Q sinh ra tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó. Đây là một đại lượng vecto và được xác định bởi biểu thức:

Với là lực do điện tích Q tác dụng lên một điện tích q đặt tại điểm đó.

- Trong hệ SI, cường độ điện trường có đơn vị là N/C. Ngoài ra, đơn vị thường dùng của cường độ điện trường là V/m.

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr75)

a) Lực điện có cùng phương, cùng chiều với vecto cường độ điện trường.

b) Lực điện có cùng phương, ngược chiều với vecto cường độ điện trường.

……………………

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

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

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: Tìm phát biểu sai về điện trường

• A. Điện trường tồn tại xung quanh điện tích
• B. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó
• C. Điện trường của điện tích Q ở các điểm càng xa Q càng yếu
• D. Xung quanh một hệ hai điện tích điểm đặt gần nhau chỉ có điện trường do một điện tích gây ra.

Câu 2: Khái niệm nào dưới đây cho biết độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm? 

• A. Điện tích.
• B. Điện trường.
• C. Cường độ điện trường.
• D. Đường sức điện trường

Câu 3: Câu 9: Nếu tại một điểm có 2 điện trường gây bởi 2 điện tích điểm Q1 âm và Q2 dương thì hướng của cường độ điện trường tại điểm đó được xác định bằng

• A. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích dương.
• B. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích âm.
• C. hướng của tổng 2 véc tơ cường độ điện trường điện trường thành phần.
• D. hướng của véc tơ cường độ điện trường gây bởi điện tích ở gần điểm đang xét hơn.

Câu 4: Trong các đơn vị sau, đơn vị của cường độ điện trường là:

• A. V.         
• B. V.m.     
• C. V/m.     
• D. N

Câu 5: Độ lớn cường độ điện trường tại một điểm gây bởi một điện tích điểm không phụ thuộc

• A. độ lớn điện tích thử.                     
• B. độ lớn điện tích đó.
• C. khoảng cách từ điểm đang xét đến điện tích đó.
• D. hằng số điện môi của của môi trường.
• Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Một hạt bụi tích điện có khối lượng m=10-8g nằm cân bằng trong điện trường đều có hướng thẳng đứng xuống dưới và có cường độ E= 1000V/m, lấy g=10m/s2. Điện tích của hạt bụi là?

Câu 2: Tại hai điểm A, B trong không khí lần lượt đặt hai điện tích điểm qA= -qB = 3.10-7C, AB=12cm. M là một điểm nằm trên đường trung trực của AB, cách đoạn AB 8cm. Cường độ điện trường tổng hợp do qA và qB­ gây ra có độ lớn?