Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Chương I: Điện tích - Điện trường - Bài 9: Tụ điện

BÀI 9 .TUÏ ÑIEÄN
I.MỤC TIÊU.
 1.Veà kieán thöùc: 
- Mô tả được cấu tạo của tụ điện, chủ yếu là cấu tạo của tụ điện phẳng nhận dạng được các tụ điện.
- Phát biểu được định nghĩa điện dung của tụ điện và nêu được đơn vị đo điện dung.
 - Nêu được ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện.
 - Trình bày được thế nào là ghép song song, thế nào là ghép nối tiếp các tụ điện và viết được công thức tính điện dung tương đương của mỗi bộ tụ.
 2.Veà kyõ naêng:
 - Nhaän ra moät soá loaïi tuï ñieän. Ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống, và trong kỹ thuật
 - Vận dụng được công thức tính điện dung của tụ điện phẳng. Vận dụng được Vận dụng được các công thức tính điện dung tương đương của bộ tụ điện ghép song song, của bộ tụ ghép nối tiếp.
II.CHUẨN BỊ.
GV:
Một số loại tụ điện trong thực tế.
Hình vẽ cách ghép tụ điện. 
Một số bài tập về ghép tụ điện.
Các kiến thức liên quan.
HS:
Ôn lại các kiến thức về điện trường, hiệu điện thế, điện tích.
III.TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY.
Ổn định lớp: kiểm tra sĩ số lớp
Kiểm tra bài cũ:Thế nào là điện trường đều? Đường sức của điện trường đều có đặc điểm gì? Điện trường đều xuất hiện ở đâu? Neâu ñònh nghóa hieäu ñieän theá vaø moái lieân heä giöõa hieäu ñieän theá vôùi cöôøng ñoä ñieän tröôøng? 
Giới thiệu bài mới:
Tìm hiểu tụ điện, điện dung của tụ điện
Hoạt động của thầy
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
² Yeâu caàu HS ñọc mục 1 SGK 
±. Nêu câu hỏi :
´. Nêu cấu tạo tụ điện? 
´. Tuï ñieän duøng ñeå laøm gì? Làm cách nào để tích điện cho tụ?
´. Khi tích điện cho tụ điện, điện tích ở hai bản tụ có đặc điểm gì? Khi nối hai bản của tụ điện đã tích điện với một điện trở thì có hiện tượng gì?
´. Nêu cấu tạo tụ phẳng?
´. Khi tích điện cho tụ điện phẳng, tụ điện có những tính chất gì?
±. Sau ñaây ta chæ noùi ñeán nhöõng tuï ñieän coù hai tính chaát treân vaø ñoä lôùn ñieän tích treân moãi baûn tuï khi tích ñieän goïi laø ñieän tích cuûa tuï ñieän.
Gv giới thiệu khái niệm điện dung của tụ điện, đơn vị của điện dung.
² Nêu câu hỏi C1.
±. Nhấn mạnh ý nghĩa của công thức (7.1) là công thức định nghĩa. Điện dung là hằng số.
´. Hai tụ điện được nạp điện bằng cùng một nguồn (cùng U), có C1 > C2 thì điện tích của tụ nào lớn hơn?
². Gv giới thiệu công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: 
 C = 
´. Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
´. Khi sử dụng tụ điện cần chú ý điều gì?
² Đưa ra các linh kiện điện tử cho các nhóm.
Nêu câu hỏi: 
´. Nhận dạng các tụ trong số các linh kiện?
±. Giới thiệu một số loại tụ, thông số trên tụ.
² Đọc mục 1 SGK 
² Trả lời câu hỏi cuûa GV: 
±. Tụ điện là một hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách với nhau bằng lớp chất cách điện.
±. Tuï ñieän duøng ñeå chöùa ñieän tích. Tích điện cho tụ bằng cách đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế (nối hai cực của tụ với một một pin hoặc acquy).
±. Khi tích ñieän cho tuï thì hai baûn cuûa tuï ñieän seõ tích ñieän traùi daáu nhau. Neáu noái hai baûn cuûa tuï ñieän vôùi moät ñieän trôû thì seõ coù doøng ñieän chaïy qua ñieän trôû. Ñieän tích treân caùc baûn tuï giaûm daàn, ta noùi tuï ñieän phoùng ñieän.
±. Tụ điện phẳng được cấu tạo từ 2 bản kim loại phẳng song song với nhau và ngăn cách với nhau bằng điện môi.
±. Khi tích ñieän cho tuï ñieän phaúng thì hai baûn cuûa tuï ñieän seõ tích ñieän traùi daáu nhau, baèng nhau veà ñoä lôùn. Caùc ñöôøng söùc xuaát phaùt töø baûn naøy taän cuøng ôû baûn kia.
±. Ghi nhôù kieán thöùc GV cung caáp.
Trả lời C1: Sai. nhưng không đổi.
Phát biểu định nghĩa fara.
Đổi các ước số của fara.
Ước số: 1 = 10-6 F
 1nF = 10-9 F
 1pF = 10-12 F
±. Ghi nhôù kieán thöùc GV cung caáp.
±. Hai tuï ñieän cuøng ñöôïc naïp ñieän baèng cuøng moät nguoàn ñieän tuï naøo coù ñieän dung lôùn hôn thì coù ñieän tích cuûa tuï ñoù seõ lôùn hôn.
±. Ghi nhớ biểu thức tính điện dung của tụ điện phaüng
² Đọc SGK mục 2. 
±. Trả lời các câu hỏi cuûa GV:
±. Làm việc theo nhóm, giúp đỡ nhau nhận biết tụ điện trong các linh kiện điện tử.
± Tụ điện trong thực tế thường có 2 chân và có ghi giá trị điện dung tương ứng của nó.
± Làm quen, nhận dạng và đọc các thông số trên tụ
1.Tụ điện:
 a)Định nghĩa: Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau.Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó
Kí hiệu: C
- Tích điện cho tụ :Nối hai bản của tụ với một nguồn điện.
 b)Tụ điện phẳng.
- Gồm hai tấm kim loại có kích thước lớn đặt đối diện và song song với nhau.
- Hai bản tích điện trái dấu và có trị tuyệt đối bằng nhau.
Điện trường bên trong tụ là điện trường đều.
- Điện tích của tụ điện là trị tuyệt đối điện tích của 1 bản.
2.Điện dung của tụ điện
a)Định nghĩa:
 Thương số đặc trương cho khả năng tích điện của tụ điện và được gọi là điện dung của tụ điện,kí hiệu là C
Đơn vị:Fara - Kí hiệu:F
Định nghĩa Fara: (SGK)
Ước số: 1 = 10-6 F
 1nF = 10-9 F
 1pF = 10-12 F
b)Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
- S : Phần diện tích của mỗi tụ điện.
- d : Khoảng cách giữa hai bản.
- ε : Hằng số điện môi.
* Chú ý: Mỗi tụ điện có một giá trị hiệu điện thế giới hạn nhất định, khi vượt qua giá trị này thì điện môi mất tính chất cách điện ® điện môi bị đánh thủng. Khi sử dụng cần chú ý không vượt quá giá trị đó.
Tìm hiểu về các cách ghép tụ điện
Hoạt động của thầy
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Đặt vấn đề: cho C1=5mF, C2=5mF
Muốn có điện dung 10mF thì mắc như thế nào?
Muốn có điện dung 2,5mF thì mắc như thế nào?
Mô tả cách ghép song song.
Đặt câu hỏi C3. Mời Hs trả lời và rút ra nhận xét.
Trình về cách ghép nối tiếp.
Đặt câu hỏi C5, mời Hs trả lời và rút ra nhận xét.
Chứng minh: 
H7.5 
Ÿ
Ÿ
® Muốn tăng điện dung thì ghép song song.
H7.6 
® Muốn giảm điện dung thì ghép nối tiếp.
Ÿ
Ÿ
Làm bài tập ví dụ.
3. Ghép tụ điện
a)Ghép song song
Hiệu điện thế của bộ tụ:
 U = U1 = U2 =  = Un
Điện tích của bộ tụ:
 Q = Q1 + Q2 +  + Qn.
 ® Điện dung của bộ tụ:
b)Ghép nối tiếp 
Hiệu điện thế của bộ tụ:
 U = U1 + U2 +  + Un
Điện tích của bộ tụ:
 Q = Q1 = Q2 =  = Qn.
 ® Điện dung của bộ tụ:
Nếu C1 ghép nối tiếp C2 :
Củng cố. Hướng dẫn về nhà
Hoạt động của thầy
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Tóm tắt kiến thức.
Mời Hs trả lời 1,2 SGK để củng cố.
Dặn dò về nhà.
Ghi nhận kiên thức, làm BT1,2.
Bài tập về nhà: 3,4,5,6,7,8
Chuẩn bị bài tiếp theo.
Vận dụng: Cho HS thảo luận, trả lời câu hỏi:
C©u 1) Một tụ có điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là
A. 2.10-6 C.	B. 16.10-6 C.	C. 4.10-6 C.	D. 8.10-6 C.
C©u 2) Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng
A. 50 μC.	B. 1 μC.	C. 5 μC.	D. 0,8 μC.
C©u 3) Hai đầu tụ 20 μF có hiệu điện thế 5V thì năng lượng tụ tích được là
A. 0,25 mJ.	B. 500 J.	C. 50 mJ.	D. 50 μJ.
Giao nhiệm vụ về nhà: Ghi bài tập về nhà: bài tập 5 đến 8 (trang 33).làm bài tập SBT