Content text Bài 2. HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH.doc
Trang 1 CHƯƠNG 3: ĐIỆN HỌC BÀI 2. HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH Mục tiêu Kiến thức + Gọi đúng tên 2 loại điện tích. + Chỉ ra đúng các trường hợp hút hoặc đẩy giữa các loại điện tích khi đặt chúng gần nhau. + Trình bày được nội dung của thuyết cấu tạo nguyên tử. Kĩ năng + Sử dụng thuyết cấu tạo nguyên tử để giải thích được cơ chế bị nhiễm điện của các vật. + Giải thích các hiện tượng thực tế liên quan đến các cách phát hiện vật nhiễm điện hoặc trung hòa điện cho vật nhiễm điện.
Trang 2 Vật nhận thêm electron Được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử Vật bị thiếu electron I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM - Có 2 loại điện tích, đó là điện tích âm (-) và điện tích dương (+). - Các vật nhiễm điện khi đặt gần nhau thì chúng tác dụng lực lên nhau (gọi là tương tác điện): + Hai vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau. + Hai vật nhiễm điện khác loại thì hút nhau. - Thuyết cấu cạo nguyên tử: + Một vật được cấu tạo từ rất nhiều nguyên tử. + Bên trong các nguyên tử có các hạt nhân nằm ở trung tâm và mang điện tích dương, xung quanh là các electron mang điện tích âm. + Bình thường nguyên tử trung hòa về điện: tức là tổng điện tích âm của các electron có trị số tuyệt đối bằng điện tích dương của hạt nhân. + Electron có thể dịch chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác. - Một vật sẽ nhiễm điện âm nếu nó nhận thêm electron, một vật sẽ nhiễm điện dương nếu nó thiếu electron. Ví dụ: - Cọ thanh thủy tinh vào mảnh len, cả 2 đều bị nhiễm điện nhưng khác loại nên chúng sẽ hút nhau. - Nếu cho 2 ống hút bằng nhựa cọ vào vải khô lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau vì chúng nhiễm điện cùng loại. Ví dụ: Nếu 2 vật cọ xát vào nhau làm cho cả 2 bị nhiễm điện thì chúng luôn nhiễm điện khác loại hay còn gọi là nhiễm điện trái dấu (dấu ở đây muốn nói đến dấu (+) dấu (-)): - Khi cọ xát miếng vải khô vào vỏ bút nhựa thì các electron từ mảnh vải khô sẽ di chuyển sang vỏ bút nhựa. Do đó mảnh vải khô bị thiếu electron nên mang điện dương, còn vỏ bút thừa electron nên mang điện âm. - Ngược lại khi cọ xát thanh thủy tinh vào tấm lụa thì electron lại dịch chuyển từ thanh thủy tinh sang tấm lụa. Do đó thanh thủy tinh nhiễm điện dương còn tấm lụa thì nhiễm điện âm. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Xác định vật nhiễm điện loại nào Xác định vật nhiễm điện loại nào sử dụng 2 dấu hiệu: - Dấu hiệu 1, dựa vào sự thừa thiếu electron của vật: Bình thường vật trung hòa về điện. Cùng loại thì đẩy nhau Điện tích Điện tích âm Tương tác Phân loại Khác loại thì hút nhau Điện tích dương Hạt nhân mang điện tích dương Lớp vỏ electron mang điện tích âm Bình thường nguyên tử trung hòa về điện Cấu tạo Thuyết cấu tạo nguyên tử Vật nhiễm điện âm Vật chất Trung hòa về điện Vật nhiễm điện dương
Trang 3 + Nếu vật nhận thêm electron thì vật trở thành nhiễm điện âm (-). + Nếu vật mất bớt electron thì vật trở thành nhiễm điện dương (+). - Dấu hiệu 2, dựa vào sự tương tác điện giữa các loại điện tích: Đưa vật lại gần một vật nhiễm điện đã biết trước. + Nếu chúng đẩy nhau chứng tỏ 2 vật nhiễm điện cùng loại. + Nếu chúng hút nhau chứng tỏ 2 vật nhiễm điện khác loại. Giải thích cơ chế nhiễm điện và trung hòa điện Dựa trên thuyết cấu tạo nguyên tử ta thấy: Các electron (hay còn gọi là các điện tử) có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác. Do đó Các vật có thể nhiễm điện bằng các cách sau: Cách 1: Khi cọ xát các vật vào nhau có thể làm cho các electron di chuyển từ vật này sang vật khác. Kết quả một vật thừa electron nhiễm điện âm, một vật thiếu electron nhiễm điện dương. Cách nhiễm điện này gọi là nhiễm điện do cọ xát. Cách 2: Khi đưa một vật a bị nhiễm điện tiếp xúc với một vật b khác đang trung hòa về điện cũng có thể làm cho vật b nhiễm điện cùng loại với vật a. Quá trình nhiễm điện đó tuân theo nguyên tắc: + Nếu a tích điện âm tức là thừa electron thì electron từ a sẽ chuyển động bớt sang b làm b thừa electron nghĩa là b cũng tích điện âm. + Nếu a tích điện dương tức là thiếu electron thì electron sẽ di chuyển từ b sang a làm b trở thành thiếu electron nghĩa là b tích điện dương. Trung hòa điện cho các vật nhiễm điện: Đất là nơi chứa được vô hạn các điện tích vì vậy khi nối các vật nhiễm điện với đất thì các điện tích có thể truyền toàn bộ xuống đất làm cho vật đó từ nhiễm điện trở thành vật trung hòa về điện. Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Điền từ thích hợp vào chỗ trống: - Các vật nhiễm điện....khi đặt gần nhau thì hút nhau. - Các vật nhiễm điện....khi đặt gần nhau thì đẩy nhau. - Quả cầu hút thước nhựa chứng tỏ chúng nhiễm điện.... - Quả cầu và thước nhựa đẩy nhau chứng tỏ chúng nhiễm điện.... - Một nguyên tử có tổng số điện tích âm mang trị số tuyệt đối bằng điện tích....của hạt nhân ta nói nguyên tử đó..... - Một vật đang trung hòa về điện nếu nó mất bớt electron sẽ trở thành vật nhiễm điện.... - Một vật đang trung hòa về điện nếu nó có thêm electron sẽ trở thành vật nhiễm điện.... - Một vật đang nhiễm điện âm, nếu toàn bộ điện tích âm đó được truyền xuống đất thì nó trở thành vật....về điện. - Một vật đang nhiễm điện dương, nếu nó được đất truyền một lượng điện tích âm sao cho tổng số điện tích của lượng được truyền thêm này có trị số tuyệt đối bằng giá trị điện tích dương của vật bị nhiễm thì vật này trở thành vật.... Hướng dẫn giải - Các vật nhiễm điện khác loại khi đặt gần nhau thì hút nhau. - Các vật nhiễm điện cùng loại khi đặt gần nhau thì đẩy nhau. - Quả cầu hút thước nhựa chứng tỏ chúng nhiễm điện khác loại. - Quả cầu và thước nhựa đẩy nhau chứng tỏ chúng nhiễm điện cùng loại. - Một nguyên tử có tổng số điện tích âm mang trị số tuyệt đối bằng điện tích dương của hạt nhân ta nói nguyên tử đó trung hòa về điện. - Một vật đang trung hòa về điện nếu nó mất bớt electron sẽ trở thành vật nhiễm điện dương. - Một vật đang trung hòa về điện nếu nó có thêm electron sẽ trở thành vật nhiễm điện âm. - Một vật đang nhiễm điện âm, nếu toàn bộ điện tích âm đó được truyền xuống đất thì nó trở thành vật trung hòa về điện. - Một vật đang nhiễm điện dương, nếu nó được đất truyền một lượng điện tích âm sao cho tổng số điện tích của lượng được truyền thêm này có trị số tuyệt đối bằng giá trị điện tích dương của vật bị nhiễm thì vật này trở thành vật trung hòa về điện. Ví dụ 2: Cọ thước nhựa vào mảnh vải khô thì mảnh vải khô tích điện dương. Hỏi thước nhựa tích điện loại gì?
Trang 4 A. Tích điện dương. B. Tích điện âm. C. Không tích điện. D. Không xác định được. Hướng dẫn giải Khi cọ xát 2 vật vào nhau, cả 2 sẽ bị nhiễm điện, nên cả 2 đều mang điện tích. Mà trong quá trình cọ xát chỉ có 2 vật thước và mảnh vải khô trao đổi electron cho nhau. Theo đề bài, mảnh vải khô tích điện dương, chứng tỏ mảnh vải khô đang bị thiếu electron. Do đó thước nhựa sẽ thừa electron, nghĩa là thước nhựa tích điện âm. Vậy chọn đáp án B. Ví dụ 3: Cho 2 quả cầu A và B tích điện lại gần nhau thấy chúng đẩy nhau. Biết rằng khi đặt quả cầu A lại gần quả cầu C tích điện âm thì chúng hút nhau. Hỏi quả cầu A và quả cầu B tích điện loại gì? A. Đều tích điện dương. B. A tích điện âm, B tích điện dương. C. A tích điện dương, B tích điện âm. D. Đều tích điện âm. Hướng dẫn giải Do quả cầu A hút quả cầu C nên quả cầu A mang điện trái dấu với quả cầu C, tức là A tích điện dương. Mặt khác khi đưa lại gần, quả cầu A và quả cầu B đẩy nhau, nên 2 quả cầu này phải tích điện cùng dấu với nhau. Nghĩa là quả cầu B phải tích điện dương. Vậy đáp án A đúng. *Ví dụ 4: Cho vật A lại gần một quả cầu bấc tích điện dương như hình vẽ. Khẳng định nào sau đây là đúng? A. Vật A tích điện âm. B. Vật A không tích điện. C. Cả 2 đáp án A và B đều sai. D. Vật A tích điện âm hoặc không tích điện. Hướng dẫn giải Vật A khi đặt lại gần quả cầu tích điện dương như hình vẽ ta thấy chúng hút nhau. Do đó trên thực tế có thể rơi vào 1 trong 2 khả năng xảy ra với vật A: + Khả năng 1: Vật A nhiễm điện khác dấu với quả cầu, tức là vật A nhiễm điện âm. Nên chúng hút nhau. + Khả năng 2: Vật A không nhiễm điện. Nhưng vì quả cầu nhiễm điện có thể hút các vật khác nên khi đưa vật A lại gần quả cầu ta vẫn quan sát được hình ảnh như hình vẽ. Vậy đáp án D là đáp án đúng. Lưu ý: Nếu đặt 2 vật lại gần nhau mà thấy chúng đẩy nhau thì chắc chắn cả 2 vật đều nhiễm điện. *Ví dụ 5: Cho 4 vật a, b, c, d đều bị nhiễm điện. Nếu a hút b, b hút c, c đẩy d. Hãy chỉ ra 4 vật đó những vật nào tích điện cùng dấu với nhau, những vật nào tích điện trái dấu với nhau? Hướng dẫn giải Vật a hút b, nên a tích điện trái dấu với b. Vật b hút c, nên b tích điện trái dấu với c. Từ đó ta thấy a và c tích điện cùng dấu với nhau vì cùng tích điện trái dấu với b. Mặt khác c đẩy d, nên c và d tích điện cùng dấu. Vậy a, c, d tích điện cùng dấu với nhau và cùng tích điện trái dấu với b. *Ví dụ 6: Cho quả cầu kim loại nhiễm điện dương tiếp xúc với thanh kim loại chưa nhiễm điện? Sau một thời gian hãy dự đoán xem thanh kim loại có nhiễm điện hay không? Nếu có thì nhiễm điện loại gì? Tại sao? Hướng dẫn giải Theo thuyết cấu tạo nguyên tử, electron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác. Quả cầu nhiễm điện dương, chứng tỏ quả cầu này đã bị mất bớt electron. Vì vậy khi cho quả cầu tiếp xúc với thanh kim loại chưa nhiễm điện thì sẽ có sự dịch chuyển một số electron từ thanh kim loại sang quả cầu. Kết quả là thanh kim loại bị mất bớt electron nên nó sẽ trở thành vật nhiễm điện dương. Lưu ý: Khi đưa một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì vật ban đầu sẽ trở nên nhiễm điện và chúng luôn nhiễm điện cùng loại với nhau. *Ví dụ 7: Tại sao ta thường nối một dây xích bằng kim loại từ xe chở xăng dầu xuống đất khi vận chuyển xăng? Hướng dẫn giải Như ta đã biết, xe chở xăng dầu sẽ trở thành một vật nhiễm điện khi vận chuyển xăng vì: Khi xe chuyển động nghĩa là thành xe cọ xát vào không khí.