Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 4: Công của lực điện. hiệu điện thế

 Tiết
 5 + 6
Bài 4. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ
MỤC TIÊU
Kiến thức:
- Nêu được đặc tính của công của lực điện.
- Trình bày được khái niệm hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường. Nêu được đơn vị hiệu điện thế.
- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường.
Kỹ năng:
- Tính được công của lực điện khi di chuyển một điện tích giữa hai điểm trong điện trường đều.
- Vận dụng được công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế.
CHUẨN BỊ
Giáo viên: Tĩnh điện kế và những dụng cụ liên quan (nếu có).
Học sinh: Ôn lại các vấn đề sau:
- Tính chất thế của trường hấp dẫn.
- Biểu thức thế năng của một vật trong trường hấp dẫn.
- mối liên hệ giữa độ giảm thế năng và công của trọng lực.
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung
Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ
Nghe câu hỏi và trả lời
Đặt câu hỏi
Gv nhận xét câu trả lời.
 Khi đặt điện tích trong điện trường thì dưới tác dụng của lực điện trường làm điện tích di chuyển. Vậy công của lực điện trường được tính như thế nào?
Điện trường xuất hiện ở đâu? Tính chất cơ bản của điện trường là gì?
Nêu các tính chất của đường sức điện.
Thế nào là trường thế?
Hoạt động 2. Công của lực điện
 Cùng phương, cùng chiều với điện trường.
Thảo luận nhóm: Từ công thức định nghĩa cường độ điện trường thiết lập công thức 4.1 /19 sgk.
 Công không phụ thuộc dạng đường đi.
Trả lời câu C1, C2 /19 sgk.
Nêu bài toán
 Xác định phương và chiều của lực điện.
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
O
x
P
Q
a
P’
Q’
N
M
 Viết công thức tính công của lực?
Triển khai hoạt động nhóm
Dựa vào công thức tính công yêu cầu Hs nhận xét.
 Tổng kết: Lực có tính chất trên gọi là lực thế. Trường tĩnh điện là trường thế.
Công của lực điện
- Điện tích q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường đều, công của lực điện trường 
: hình chiếu của MN lên phương của điện truờng.
- Công của lực điện tác dụng lên điện tích q không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi.
=> Vậy điện trường tĩnh là một trường thế.
Hoạt động 3. Tìm hiểu khái niệm hiệu điện thế
 Wt = mgz ~ m
Trả lời câu hỏi C3 và C4
Nêu định nghĩa Vôn
 Gv nhắc lại: Công của lực hấp dẫn không phụ thuộc dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối. 
Yêu cầu Hs nhớ lại công thức tính công của lực hấp dẫn biểu diễn qua hiệu thế năng.
Lưc hấp dẫn và lực điện có mối tương quan kì lạ. Từ đó đưa ra công thức tính công của lực điện biểu diễn qua hiệu thế năng.
Thế năng của vật trong trường hấp dẫn tỉ lệ với khối lượng. Thế năng của điện tích q trong điện trường tỉ lệ với điện tích q.
W ~ q ® AMN = q (VM – VN)
Nêu câu hỏi C3 và C4
Giới thiệu sơ về tĩnh điện kế.
Khái niệm hiệu điện thế
a. Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích
 AMN = WM – WN
WM, WN: thế năng tại điểm M và N 
b.Hiệu điện thế, điện thế 
- Khái niệm hiệu điện thế: Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có một điện tích di chuyển giữa hai điểm đó. Kí hiệu U (V)
UMN: hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
VM, VN: điện thế tại điểm M và N.
- Điện thế của điện trường phụ thuộc vào cách chọn mốc điện thế. Điện thế ở mặt đất và ở một điểm xa vô cùng bằng không.
- Để đo hiệu điện thế dùng tĩnh điện kế.
Hoạt động 4. Tìm hiểu mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
Thảo luận nhóm trả lời
 Viết công thức tính công của lực điện.
 Từ công thức định nghĩa hiệu điện thế. Tìm mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế.
Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế 
d là khoảng cách giữa hai điểm M’, N’.
Hoạt động 5. Củng cố, vận dụng
ĐA: 1D
2D
4. 200 V/m
Viết công thức tính công của lực điện.
Xác định cường độ điện trường.
Yêu cầu HS giải BT
Yêu cầu HS giải BT 4
HD: vận dụng công thức tính công của lực điện
BT 1, 2, SGK
Hoạt động 6. Giao nhiệm vu về nhà
Ghi nhớ
Dặn BTVN
Dặn HS về xem lại các bài đã học
bài tập 3, 5, 6, 7, 8/23 sgk