Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Tiết 9: Năng lượng điện trường

TIẾT 9: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
Mục tiêu:
Kiến thức:
Nêu được điện trường trong tụ điện và mọi điện trường đều mang năng lượng.
Viết được công thức tính năng lượng của tụ điện và mật độ năng lượng điện trường.
Kỹ năng:
Vận dụng được công thức xác định năng lượng của tụ điện.
Vận dụng được công thức xác định mật độ năng lượng điện trường.
Chuẩn bị:
Giáo viên:
Nội dung ghi bảng: 
TIẾT 9: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
Năng lượng của tụ điện:
Nhận xét: (sgk)
Công thức tính năng lượng của tụ điện: 
C : điện dung của tụ điện (F).
U : hiệu điện thế của tụ điện (V).
2. Năng lượng điện trường:
a. Năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng: 
 V : Thể tích khoảng không gian giữa hai bản tụ.
b. Mật độ năng lượng điện trường: năng lượng điện trường trong một đơn vị thể tích.
Học sinh:
Đọc lại mục 1 bài 4 sgk/19.
Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: kiểm tra bài cũ
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs trả lời câu hỏi:
Nêu định nghĩa điện dung của tụ điện.
Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Viết công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
Gv nêu câu hỏi kiểm tra.
Gv nhận xét câu trả lời của Hs.
Hoạt động 2: Tìm hiểu năng lượng của tụ điện.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs lắng nghe và ghi chép.
Trả lời câu hỏi: Viết công thức tính công của lực điện trường?
Chú ý: 
Trong quá trình tích điện, điện tích và hiệu điện thế của tụ điện luôn tỉ lệ với nhau.
Tính chất cơ bản của điện trường: điện trường gây ra lực điên; điện trường là trường thế; điện trường có năng lượng.
Gv trình bày về bộ đèn của máy ảnh. Từ đó đi đến kết luận “tụ điện có năng lượng”.
Yêu cầu Hs nhớ lại công thức tính công của điện trường.
Theo định luật bảo toàn năng lượng “công của điện trường bằng năng lượng của tụ điện”.
Hoạt động 3: Tìm hiểu năng lượng điện trường.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hs nhắc lại:
Công thức liên hệ giưa cường độ điện trường và hiệ điện thế.
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
Công thức tính năng lượng của tụ điên.
công thức tính năng lượng điện trường.
Hs lắng nghe và ghi chép.
Gv hướng dẫn Hs thiết lập công thức tính năng lượng điện trường, ý nghĩa của các đại lượng trong công thức.
Gv trình bày khái niệm và công thức tính mật độ năng lượng điện trường.
Hoạt động 4: Vận dụng
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Bài tập 1/39 sgk.
Hs trả lời:
Khi khoảng cách giữa hai bản tụ giảm hai lần thì điện dung tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Khi điện dung thay đổi thì năng lượng điện trường thay đổi như thế nào?
Năng lượng giảm đi hai lần.
Bài tập 2/40 sgk.
Hs áp dụng công thức tính năng lượng điện trường.
Gv hướng dẫn Hs áp dụng công thức điện dung của tụ điện phẳng và năng lượng của tụ điện.
Gv yêu cầu Hs đọc đề bài và tóm tắt đề. Chú ý đơn vị của các đại lượng trong công thức.
Chú ý : Năng lượng điện trường biến hoàn toàn thành nhiệt năng.
Phiếu học tập 1:
	1. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng?
A. Sau khi n¹p ®iÖn, tô ®iÖn cã n¨ng l­îng, n¨ng l­îng ®ã tån t¹i d­íi d¹ng ho¸ n¨ng.
B. Sau khi n¹p ®iÖn, tô ®iÖn cã n¨ng l­îng, n¨ng l­îng ®ã tån t¹i d­íi d¹ng c¬ n¨ng.
C. Sau khi n¹p ®iÖn, tô ®iÖn cã n¨ng l­îng, n¨ng l­îng ®ã tån t¹i d­íi d¹ng nhiÖt n¨ng.
D. Sau khi n¹p ®iÖn, tô ®iÖn cã n¨ng l­îng, n¨ng l­îng ®ã lµ n¨ng l­îng cña ®iÖn tr­êng trong tô ®iÖn.
	2. Mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung C, ®­îc n¹p ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U, ®iÖn tÝch cña tô lµ Q. C«ng thøc nµo sau ®©y kh«ng ph¶i lµ c«ng thøc x¸c ®Þnh n¨ng l­îng cña tô ®iÖn?
A. W = 	B. W = 	C. W = 	D. W = 
	3. Mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung C, ®­îc n¹p ®iÖn ®Õn hiÖu ®iÖn thÕ U, ®iÖn tÝch cña tô lµ Q. C«ng thøc x¸c ®Þnh mËt ®é n¨ng l­îng ®iÖn tr­êng trong tô ®iÖn lµ:
A. w = 	B. w = 	C. w = 	D. w = 
	4. Mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung C = 6 (μF) ®­îc m¾c vµo nguån ®iÖn 100 (V). Sau khi ng¾t tô ®iÖn khái nguån, do cã qu¸ tr×nh phãng ®iÖn qua líp ®iÖn m«i nªn tô ®iÖn mÊt dÇn ®iÖn tÝch. NhiÖt l­îng to¶ ra trong líp ®iÖn m«i kÓ tõ khi b¾t ®Çu ng¾t tô ®iÖn khái nguån ®iÖn ®Õn khi tô phãng hÕt ®iÖn lµ:
A. 0,3 (mJ).	B. 30 (kJ).	C. 30 (mJ).	D. 3.104 (J).
Dặn dò:
Làm bài tập 3, 4/40 sgk.
Phiếu học tập 2:
1. Mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung C = 5 (μF) ®­îc tÝch ®iÖn, ®iÖn tÝch cña tô ®iÖn b»ng 10-3 (C). Nèi tô ®iÖn ®ã vµo bé acquy suÊt ®iÖn ®éng 80 (V), b¶n ®iÖn tÝch d­¬ng nèi víi cùc d­¬ng, b¶n ®iÖn tÝch ©m nèi víi cùc ©m cña bé acquy. Sau khi ®· c©n b»ng ®iÖn th×
A. n¨ng l­îng cña bé acquy t¨ng lªn mét l­îng 84 (mJ).	 B. n¨ng l­îng cña bé acquy gi¶m ®i mét l­îng 84 (mJ).
C. n¨ng l­îng cña bé acquy t¨ng lªn mét l­îng 84 (kJ). D. n¨ng l­îng cña bé acquy gi¶m ®i mét l­îng 84 (kJ).
	2. Mét tô ®iÖn kh«ng khÝ ph¼ng m¾c vµo nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ U = 200 (V). Hai b¶n tô c¸ch nhau 4 (mm). MËt ®é n¨ng l­îng ®iÖn tr­êng trong tô ®iÖn lµ:
A. w = 1,105.10-8 (J/m3).	B. w = 11,05 (mJ/m3).	 C. w = 8,842.10-8 (J/m3).	D. w = 88,42 (mJ/m3).
Chuẩn bị “bài tập về tụ điện”.
Rút kinh nghiệm: