Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Tiết 10: Bài tập về tụ điện

TIẾT 10: BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN
Mục tiêu:
- 	Vận dụng được công thức xác định điện dung của tụ điện phẳng, công thức xác định năng lượng của tụ điện.
- 	Nhận biết được hai cách ghép tụ điện, sử dụng đúng các công thức xác định điện dung tương đương và điện tích của bộ tụ điện trong mỗi cách ghép.
Chuẩn bị:
Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Tìm các đại lượng liên quan dựa vào công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs thực hiện yêu cầu của Gv và trả lời các câu hỏi:
- Đọc đề và tóm tắt đề.
- Từ các dữ kiện của đề bài, tính điện dung của tụ điện.
- Viết công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
- Tụ điện này hình gì? Viết công thức tính diện tích.
- Gv dùng hệ thống các câu hỏi để hướng dẫn Hs làm bài tập.
Hoạt động 2: Giải bài toán bằng cách áp dụng công thức ghép tụ điện.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs trả lời câu hỏi:
- Hai tụ điện này được ghép như thế nào vơi nhau?
- Tính điện tích của bộ tụ điện.
- Tính điện dung của bộ tụ. Suy ra hiệu điện thế của bộ tụ khi ghép các tụ với nhau.
- Tính năng lượng của hai tụ điện trước khi ghép.
- Tính năng lượng của bộ tụ sau khi ghép.
- Gv hướng dẫn Hs giải bài tập.
- Chú ý: Nhiệt lượng toả ra sau khi nối hai tụ là sự chênh lệch năng lượng trước và sau khi ghép các tụ với nhau
Hoạt động 3: Giải bài toán tụ điện khi tụ điện bị đánh thủng.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs trả lời các câu hỏi:
- Thế nào là tụ điện bị đánh thủng?
- Tính năng lượng của bộ tụ điện trước và sau khi một tụ điện bị đánh thủng.
- Tính điện tích của bộ tụ điện trước và sau khi một tụ điện bị đánh thủng.
- Tính công nguồn thực hiện để đưa thêm điện tích đến tụ điện.
- Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng để tính năng lượng tiêu hao.
- Gv hướng dẫn Hs giải bài tập.
- Chú ý: Công nguồn thực hiện để đưa điện tích bằng tổng độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện và năng lượng tiêu hao.
Hoạt động 4: Vận dụng.
*Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ: C1 
Điện dung của tụ điện: C1 = 10µF; C2 = 5µF; C3 = 4µF; UAB = 38V. C3
Tính điện dung của bộ tụ điện. A B
Tính điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ điện.
Tụ C3 bị đánh thủng. Tính điện tích và hiệu điện thế tụ C1. C2 
*Phiếu học tập 1:
	1. Hai b¶n cña mét tô ®iÖn ph¼ng lµ h×nh trßn, tô ®iÖn ®­îc tÝch ®iÖn sao cho ®iÖn tr­êng trong tô ®iÖn b»ng E = 3.105 (V/m). Khi ®ã ®iÖn tÝch cña tô ®iÖn lµ Q = 100 (nC). Líp ®iÖn m«i bªn trong tô ®iÖn lµ kh«ng khÝ. B¸n kÝnh cña c¸c b¶n tô lµ:
A. R = 11 (cm).	B. R = 22 (cm).	C. R = 11 (m).	D. R = 22 (m).
	2. Cã hai tô ®iÖn: tô ®iÖn 1 cã ®iÖn dung C1 = 3 (μF) tÝch ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U1 = 300 (V), tô ®iÖn 2 cã ®iÖn dung C2 = 2 (μF) tÝch ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U2 = 200 (V). Nèi hai b¶n mang ®iÖn tÝch cïng tªn cña hai tô ®iÖn ®ã víi nhau. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a c¸c b¶n tô ®iÖn lµ:
A. U = 200 (V).	B. U = 260 (V).	C. U = 300 (V).	D. U = 500 (V).
IV. Dặn dò:
- 	Làm bài tập SBT.
-	Phiếu học tập 2:
	1. Cã hai tô ®iÖn: tô ®iÖn 1 cã ®iÖn dung C1 = 3 (μF) tÝch ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U1 = 300 (V), tô ®iÖn 2 cã ®iÖn dung C2 = 2 (μF) tÝch ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U2 = 200 (V). Nèi hai b¶n mang ®iÖn tÝch cïng tªn cña hai tô ®iÖn ®ã víi nhau. NhiÖt l­îng to¶ ra sau khi nèi lµ:
A. 175 (mJ).	B. 169.10-3 (J).	C. 6 (mJ).	D. 6 (J).
	2. Mét bé tô ®iÖn gåm 10 tô ®iÖn gièng nhau (C = 8 μF) ghÐp nèi tiÕp víi nhau. Bé tô ®iÖn ®­îc nèi víi hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng ®æi U = 150 (V). §é biÕn thiªn n¨ng l­îng cña bé tô ®iÖn sau khi cã mét tô ®iÖn bÞ ®¸nh thñng lµ:
A. ΔW = 9 (mJ).	B. ΔW = 10 (mJ).	C. ΔW = 19 (mJ).	D. ΔW = 1 (mJ).
V. Rút kinh nghiệm.