Tiêu đề Bài 13 - Điện thế và thế năng điện.pdf ✅

Giáo viên: Cô Nhung Cute – 0972.46.48.52 Lớp dạy: Giáo án Vật lý 11 Chân trời sáng tạo 1 Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết: BÀI 13: ĐIỆN THẾ VÀ THẾ NĂNG ĐIỆN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Điện thế tại một điểm trong điện trường: Ý nghĩa vật lí; biểu thức; đơn vị. - Thế năng của một điện tích q trong điện trường: Ý nghĩa vật lí; biểu thức; đơn vị. - Vận dụng được mối liên hệ thế năng điện với điện thế. - Vận dụng được mối liên hệ cường độ điện trường với điện thế, hiệu điện thế. 2. Năng lực a. Năng lực chung - Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu. - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin. - Năng lực nêu và giải quyết vấn đề. - Năng lực hoạt động nhóm. b. Năng lực đặc thù môn học - Tính được các đại lượng có mặt trong các công thức: + Điện thế. + Liên hệ giữa thế năng điện và điện thế. + Liên hệ cường độ điện trường với hiệu điện thế. - Giải được bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức hoặc vuông góc với đường sức của một điện trường đều. - Tìm hiểu về các ứng dụng của tìm hiểu ứng dụng của hạt mang điện chuyển động song song với điện trường trên cơ sở thu thập và lựa chọn thông tin, xây dựng báo cáo. 3. Phẩm chất - Có thái độ hứng thú trong học tập môn Vật lý. - Có sự yêu thích tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan. - Có tác phong làm việc của nhà khoa học. - Có thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc học tập. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Bài giảng powerpoint kèm các hình ảnh và video liên quan đến nội dung bài học. - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1. Em hãy liệt kê một số lực thế đã được học. Trình bày đặc điểm về công của lực thế. Câu 2. Quan sát hình vẽ, hãy xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích q > 0 a. Khi q di chuyển từ A’ đến B’. b. Khi q di chuyển từ A đến B.
Giáo viên: Cô Nhung Cute – 0972.46.48.52 Lớp dạy: Giáo án Vật lý 11 Chân trời sáng tạo 2 Câu 3: Viết biểu thức liên hệ giữa công của trọng lực làm vật có khối lượng m di chuyển từ A đến B và hiệu thế năng giữa 2 điểm này ? Câu 4: Vì lực điện và trọng lực đều là lực thế. Tương tự, hãy viết biểu thức liên hệ giữa công của lực điện làm điện tích q di chuyển từ A đến B và hiệu thế năng giữa 2 điểm này? - Nếu WB được chọn ở  thì tức WB = 0 thì WA = ? - Từ biểu thức: WA = AA. Em kết luận gì về thế năng điện của một điện tích q tại một điểm trong điện trường ? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Độ lớn của lực điện F tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường có mối quan hệ như thế nào với điện tích q ? ➔ Thế năng điện tại điểm A cũng có mối quan hệ như thế nào với điện tích q ? - Từ biểu thức WA = AA và WA = VA.q  Biểu thức liên hệ giữa VA và AA ? Câu 2: Kết hợp các công thức: VA = AA∞ q ; UAB = VA–VB. Hãy chứng minh công thức UAB = AAB q Câu 3: Ta cần thực hiện một công 8.10–5 J để dịch chuyển một điện tích 1,6.10–4 C từ vô cực đến điểm M. Chọn gốc điện thế ở vô cực, tính điện thế tại M. Câu 4: Từ các công thức (13.1) và (13.8) hãy rút ra công thức (13.9) và (13.10) sách giáo khoa. - Giải thích vì sao cường độ điện trường có thể được đo bằng đơn vị vôn trên mét (V/m) ? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Ví dụ 1: Xét hai bản kim loại song song, cách nhau 2,0 cm và có hiệu điện thế 5,0 kV. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên một hạt bụi nằm trong khoảng giữa hai bản, biết hạt bụi có điện tích 8,0.10–19 C. Ví dụ 2: Trong vùng không gian có điện trường đều E⃗ , xét ba điểm A, B và C tạo thành một tam giác vuông tại A, trong đó cạnh AB song song với các đường sức như vẽ. Cho BC = 10 cm và α = 600 . Biết hiệu điện thế giữa hai điểm B và C bằng 100 V. a) Tính độ lớn cường độ điện trường E. b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, C và giữa hai điểm A, B. Ví dụ 3: Xét hai bản kim loại hình vuông A và B đặt song song cách nhau 5 mm, tích điện bằng nhau nhưng trái dấu. Biết bản A tích điện dương và bản B tích điện âm. Hiệu điện thế giữa hai bản là UAB = 25 V. Xem điện trường giữa hai bản là đều, các đường sức điện vuông góc với các bản. a) Xác định độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản kim loại. b) Xét một hạt electron bắt đầu chuyển động từ bản B. Xác định độ lớn lực điện tác dụng lên electron và tốc độ của electron khi nó đến bản A. Biết khối lượng electron me = 9,1.10-31 kg.  A C B
Giáo viên: Cô Nhung Cute – 0972.46.48.52 Lớp dạy: Giáo án Vật lý 11 Chân trời sáng tạo 3 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 – BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 1: Công của lực điện tác dụng lên một điện tích q khi di chuyển từ điểm M tới điểm N trong một điện trường, thì không phụ thuộc vào A. vị trí các điểm M, N. B. hình dạng đường đi MN. C. độ lớn điện tích q. D. độ lớn của cường độ điện trường tại các điểm trên đường đi. Câu 2: Thế năng của điện tích trong điện trường A. tỉ lệ thuận với độ lớn điện tích. B. tỉ lệ nghịch với độ lớn điện tích. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Xét điện trường đều được tạo bởi 2 tấm kim loại phẳng, đặt song song cách nhau một khoảng d, tích điện trái dấu như hình vẽ. Hạt electron chuyển động với vận tốc ban đầu bằng không từ bản âm. - Chỉ ra các lực tác dụng lên electron ? Từ đó, mô tả chuyển động của electron ? - Áp dụng định lí động năng, viết công thức tính vận tốc của electron ở bản dương. Câu 2: Nguyên cứu tài liệu, sách, báo, internet ... hãy tìm hiểu ứng dụng của hạt mang điện chuyển động song song với điện trường ? Câu 3: Xét một electron chuyển động với tốc độ v0 vào vùng điện trường đều được tạo bởi 2 tấm kim loại phẳng, đặt song song, tích điện trái dấu sao cho vận tốc đầu của electron song song với 2 tấm kim loại như hình vẽ. a) Xác định các lực tác dụng lên electron trong vẽ. Từ đó, dự đoán chuyển động của electron. b) Thay hạt electron bằng hạt proton như hình vẽ. Dự đoán chuyển động của hạt này. Câu 4: Một electron chuyển động với vận tốc đầu 4.107 m/s vào vùng điện trường đều theo phương vuông góc với các đường sức điện. Biết cường độ điện trường là E = 103 V/m. Hãy xác định: a) Gia tốc của electron. b) Vận tốc của electron khi nó chuyển động được 2.10–7 s trong điện trường.
Giáo viên: Cô Nhung Cute – 0972.46.48.52 Lớp dạy: Giáo án Vật lý 11 Chân trời sáng tạo 4 C. không phụ thuộc vào độ lớn của cường độ điện trường. D. không phụ thuộc vào vị trí của điện tích trong điện trường. Câu 3: Cho một điện tích di chuyển trong điện trường dọc theo một đường cong kín, xuất phát từ O rồi lại kết thúc ở O. Công của lực điện trong sự di chuyển này bằng bao nhiêu ? A. A > 0 nếu q > 0. B. A = 0 trong mọi trường hợp. C. A > 0 nếu q < 0. D. A ≠ 0 còn dấu của A chưa xác định vì chưa biết chiều chuyển động của q. Câu 4: Thả một electron không vận tốc đầu trong một điện trường bất kì. Electron đó sẽ A. đứng yên. B. chuyển động dọc theo một đường sức điện. C. chuyển động từ điểm có điện thế cao xuống điểm có điện thế thấp. D. chuyển động từ điểm có điện thế thấp lên điểm có điện thế cao. Câu 5: Biết hiệu điện thế UMN = 50 V. Chọn câu chắc chắn đúng ? A. Điện thế ở M là 50 V. B. Điện thế ở M có giá trị dương, ở N có giá trị âm. C. Điện thế ở N bằng 0. D. Điện thế ở M cao hơn điện thế ở N 50 V. Câu 6: Thế năng của một electron (qe = -1,6.10-19 C) tại điểm M trong điện trường của một điện tích điểm là – 3,2.10-19 J. Điện thế tại điểm M bằng bao nhiêu ? A. 1 V. B. 2 V. C. 3 V. D. 4 V. Câu 7: Khi cho một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N có hiệu điện thế UMN = 20V trong điện trường thì lực điện sinh công A = 1000J. Xác định giá trị của điện tích q? A. 50 C. B. 0,02 C. C. 20000 C. D. 500 C. Câu 8: Có hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và cách nhau 1,1 cm. Hiệu điện thế giữa hai bản dương và âm là 220 V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,8 cm sẽ là bao nhiêu ? Chọn mốc điện thế ở bản âm. A. 220 V. B. 160 V. C. 0 V. D. 380 V. Câu 9: Một electron có điện tích qe = - 1,6.10-19 C và khối lượng me = 9,1.10-31 kg, bay không vận tốc ban đầu từ bản âm sang bản dương của hai bản kim loại đặt song song, gần nhau. Hiệu điện thế giữa hai bản là 50 V. Vận tốc của electron khi đến bản dương là A. 4,2.106 m/s. B. 3,2.106 m/s. C. 2,2.106 m/s. D.1,2.106 m/s. Câu 10: Một hạt bụi nhỏ có khối lượng 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V, khoảng cách giữa hai bản là 1 cm, lấy g = 10 m/s2 . Xác định điện tích của hạt bụi. A. - 8,3.1011 C. B. 8,3.1011 C. C. - 8,3.10-11 C. D. 8,3.10-11 C. Câu 11: Ba điểm A, B, C nằm trong một điện trường đều tại 3 đỉnh của một tam giác vuông có cạnh AB vuông góc với đường sức của điện trường như hình vẽ. Nhận xét nào sau đây là sai?