Giáo án Tự chọn Vật lý 11 tiết 1 đến 5

t Hoạt động 1: Khởi dộng - Mục tiêu: Học sinh hiểu khái niệm cường độ điện trường và xác định được vectơ Cường độ điện trường của điện tích điểm B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Trình bày khái niệm cường độ điện trường. - Xác định phương chiều độ lớn của vec tơ cường độ điện trường của điện tích điểm? B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ trong 3 phút và trả lời câu hỏi - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận - Học sinh lên bảng trả lời - Học sinh khác nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua báo cáo HS và sự góp ý, bổ sung của các HS khác, GV biết được các HS đã có những kiến thức nào, những kiến thức nào cần điều chỉnh, bổ sung 1.Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực. Đơn vị: E (V/m) q > 0 : cùng phương, cùng chiều với . q < 0 : cùng phương, ngược chiều với. 2. Véctơ cường độ điện trường do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương: đường nối M và Q - Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 Hướng vào Q nếu Q <0 - Độ lớn: k = 9.109 Hoạt động 2:Hình thành kiến thức - Mục tiêu: + Học sinh nắm được công thứctính cường độ điện trương của điện tích điểm và công thức E = F/q + Vận dụng công thức giải một số bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập + GV nêu các các dạng bài tập thường gặp và đưa ra phương pháp giải - HĐ chung cả lớp, hoạt động nhóm B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập HS ghi nhận phương pháp giải các dạng bài tập GV giúp HS nhận ra những chỗ sai sót cần chỉnh sửa và chuẩn hóa kiến thức/phương pháp giải bài tập. - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh trình bày các vấn đề chưa hiểu rõ. HS khác nghe, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Dạng 1: Xác định cường độ điện trường do điện tích gây ra tại một điểm Phương pháp: Cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra có: + Điểm đặt: Tại điểm đang xét; + Phương: Trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm đang xét; + Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0 và hướng về Q nếu Q < 0; + Độ lớn: E = k, trong đó k = 9.109Nm2C-2. Dạng 2: Xác định lực điện trường tác dụng lên một điện tích trong điện trường Phương pháp: Lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường: có: + Điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q; + Phương: trùng phương với vector cường độ điện trường ; +Chiều: Cùng chiều với nếu q > 0 và ngược chiều với nếu q <0; + Độ lớn: F = Hoạt động 3: Luyện tập - Mục tiêu: + Học sinh vận dụng kiến thức làm bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Ở HĐ này GV cho HS HĐ nhóm là chủ yếu B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ và trả lời câu hỏi, giải bài tập theo hướng dẫn của GV + Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh lên bảng trình bày - Học sinh khác quan sát, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập: Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Bài 1: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không. 1. Tính lực tương tác giữa 2 điện tích. 2. Tính cường độ điện trường tại điểm A. Hướng dẫn: 1. Lực tương tác giữa 2 điện tích: 2. Cường độ điện trường tại A là: EA = F/q1 = 9000 V/m Hoạt động 4: Vận dụng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ thành thạo các bài tập về cường độ điện trường của điện tích điểm. B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập trắc nghiệm và tự luận. B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS làm bài tập theo nhóm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. 1. Đặt một điện tích âm, khối lượng nhỏ vào một điện trường đều rồi thả nhẹ. Điện tích sẽ chuyển động: A. dọc theo chiều của đường sức điện trường. B. ngược chiều đường sức điện trường. C. vuông góc với đường sức điện trường. D. theo một quỹ đạo bất kỳ. 2. Phát biểu nào sau đây về tính chất của các đường sức điện là không đúng? A. Tại một điểm trong điện tường ta có thể vẽ được một đường sức đi qua. B. Các đường sức là các đường cong không kín. C. Các đường sức không bao giờ cắt nhau. D. Các đường sức điện luôn xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. 3. Công thức xác định cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q < 0, tại một điểm trong chân không, cách điện tích Q một khoảng r là: A. B. C. D. 4. Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là: A. q = 8.10-6 (μC). B. q = 12,5.10-6 (μC). C. q = 1,25.10-3 (C). D. q = 12,5 (μC). 5. Một điện tích điểm q = 2.106 C đặt cố định trong chân không. a) Xác định cường độ điện trường tại điểm cách nó 30 cm ? b) Tính độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích 1 đặt tại điểm đó ? c) Trong điện trường gây bởi q, tại một điểm nếu đặt điện tích q1 = 10-4 C thì chịu tác dụng lực là 0,1 N. Hỏi nếu đặt điện tích q2 = 4.10-5 C thì lực điện tác dụng là bao nhiêu ? ĐS : a) 2.105 V/m, b) 0,2 N, c) 0,25 N Hoạt động 5: Tìm tòi, mở rộng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ bài tập về quả cầu treo bởi sợi dây. B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập ở nhà B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - GV hướng dẫn HS về nhà làm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Bài 1 : Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 1g, mang điện tích q = 10-5 C, treo bằng sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều E. Khi quả cầu nằm cân bằng thì dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc . Xác định cường độ điện trường E, biết g = 10m/s2. ĐS : E = 1730 V/m. IV. Rút kinh nghiệm Ngày soạn:.....................Tuần dạy........(Từ...................................đến........................................) Kí duyệt:................ Tiết TC3 - BÀI TẬP ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNG I. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức: + Vận dụng nguyên lí chồng chất điện trường để tính cường độ điện trường tại một điểm. 2.Kỹ năng: +Xác định được phương , chiều, độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp. 3. Thái độ: HS chú ý theo dõi GV giảng bài, có ý thức tham gia xây dựng bài, cảm thấy hứng thú với môn học. 4. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh: - Năng lực tự học - Năng lực hợp tác nhóm: - Năng lực tính toán, - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin II. Chuẩn bị bài học: 1. Giáo Viên: Một số bài tập trắc nghiệm và tự luận. 2. Học sinh: Làm BTVN và một số bài tâp trong sách bài tập đã dặn ở tiết trước. III. Tiến trình bài học Hoạt động của GV và HS Nội dung yêu cầu cần đạt Hoạt động 1: Khởi dộng - Mục tiêu: Học sinh nắm được nguyên lí chồng chất điện trường B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập -Phát biểu nguyên lí chồng chất điện trường, lấy ví dụ cụ thể minh họa. B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ trong 3 phút và trả lời câu hỏi - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận - Học sinh lên bảng trả lời - Học sinh khác nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua báo cáo HS và sự góp ý, bổ sung của các HS khác, GV biết được các HS đã có những kiến thức nào, những kiến thức nào cần điều chỉnh, bổ sung Nguyên lý chồng chất điện trường: Giả sử có các điện tích q1, q2,..,qn gây ra tại M các vector cường độ điện trường thì vector cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường. Hoạt động 2:Hình thành kiến thức - Mục tiêu: + Học sinh nắm được công thức, phương pháp giải một số dạng bài tập về lực tương tác tĩnh điện + Vận dụng công thức giải một số bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập + GV nêu các các dạng bài tập thường gặp và đưa ra phương pháp giải - HĐ chung cả lớp, hoạt động nhóm B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập HS ghi nhận phương pháp giải các dạng bài tập GV giúp HS nhận ra những chỗ sai sót cần chỉnh sửa và chuẩn hóa kiến thức/phương pháp giải bài tập. - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh trình bày các vấn đề chưa hiểu rõ. HS khác nghe, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm. Phương pháp: sử dụng nguyên lý chồng chất điện trường. - Áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường : . - Biểu diễn ,, bằng các vecto. - Vẽ vecto hợp lực bằng theo quy tắc hình bình hành. - Tính độ lớn hợp lực dựa vào phương pháp hình học hoặc định lí hàm số cosin. * Các trường hợp đặc biệt: Hoạt động 3: Luyện tập - Mục tiêu: + Học sinh vận dụng kiến thức làm bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Ở HĐ này GV cho HS HĐ nhóm là chủ yếu B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ và trả lời câu hỏi, giải bài tập theo hướng dẫn của GV + Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh lên bảng trình bày - Học sinh khác quan sát, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập: Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Bài 1: Hai điện tích điểm q1 = 4.10-8C và q2 = - 4.10-8C nằm cố định tại hai điểm AB cách nhau 20 cm trong chân không. Tính cường độ điện trường tại a. điểm M là trung điểm của AB. b. điểm I cách A 16cm, cách B 12 cm. Giải Cường độ điện trường tại M: a. Vectơ cđđt do điện tích q1; q2 gây ra tại M có: - Điểm đặt: Tại M. - Phương, chiều: như hình vẽ q1 q2 M - Độ lớn: Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: ta có E = E1M + E2M = b. Vectơ cđđt do điện tích q1; q2 gây ra tại I có: - Điểm đặt: Tại I. - Phương, chiều: như hình vẽ - Độ lớn: Vectơ cường độ điện trường tổng hợp: Vì AB = 20cm; AI = 16cm; BI = 12cm nên ta có q1 q2 A B I A B I Hoạt động 4: Vận dụng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ thành thạo các bài tập về tính cường độ điện trường tại một điểm B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập trắc nghiệm B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS làm bài tập theo nhóm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. 1. Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích là: A. E = 18000 (V/m). B. E = 36000 (V/m). C. E = 1,800 (V/m). D. E = 0 (V/m). 2. Hai điện tích q1 = q2 = 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 3. Hai điện tích q1 = 5.10-9 (C), q2 = - 5.10-9 (C) đặt tại hai điểm cách nhau 10 (cm) trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách q1 5 (cm), cách q2 15 (cm) là: A. E = 16000 (V/m). B. E = 20000 (V/m). C. E = 1,600 (V/m). D. E = 2,000 (V/m). Hoạt động 5: Tìm tòi, mở rộng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ thành thạo các bài tập về lực trương tác tĩnh điện cơ bản B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập ở nhà B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - GV hướng dẫn HS về nhà làm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. 1. Hai điện tích q1 = 5.10-16 (C), q2 = - 5.10-16 (C), đặt tại hai đỉnh B và C của một tam giác đều ABC cạnh bằng 8 (cm) trong không khí. Cường độ điện trường tại đỉnh A của tam giác ABC có độ lớn là: A. E = 1,2178.10-3 (V/m). B. E = 0,6089.10-3 (V/m). C. E = 0,3515.10-3 (V/m). D. E = 0,7031.10-3 (V/m). 2. Hai điện tích điểm q1 = 1.10-8 C và q2 = -1.10-8 C đặt tại hai điểm A và B cách nhau một khoảng 2d = 6cm. Điểm M nằm trên đường trung trực AB, cách AB một khoảng 3 cm. a) Tính cường độ điện trường tổng hợp tại M. b) Tính lực điện trường tác dụng lên điện tích q = 2.10-9 C đặt tại M. Hướng dẫn : q1 q2 A B M d d a) Gọi là vecto cddt do q1 và q2 gây ra tại M là vecto cddt tổng hợp tại M Ta có : , do q1 = | -q2 | và MA = MB nên E1 = E2 , Vậy E = 2.E1.cos Trong đó: cos = , MA = Vậy: E = 7.104 V/m. b) Lực điện tác dụng lên điện tích q đặt tại Mcó: - Điểm đặt: tại M - Phương, chiều: cùng phương chiều với (như hình vẽ) - Độ lớn: F = |q|.E = IV. Rút kinh nghiệm Ngày soạn:.....................Tuần dạy........(Từ...................................đến........................................) Kí duyệt:................ Tiết TC4 - BÀI TẬP CÂN BẰNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG I. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức: Học sinh xác định được vị trí cân bằng của điện tích trong trường hợp đặt điện tích đó gần 2 điện tích khác hoặc nhiều điện tích. 2.Kỹ năng: Thành thạo tính toán và biến đổi các biểu thức toán học. 3. Thái độ: HS chú ý theo dõi GV giảng bài, có ý thức tham gia xây dựng bài, cảm thấy hứng thú với môn học. 4. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh: - Năng lực tự học - Năng lực hợp tác nhóm: - Năng lực tính toán, - Năng lực trình bày và trao đổi thông tin II. Chuẩn bị bài học: 1. Giáo Viên: Một số bài tập tự luận và trắc nghiệm. 2. Học sinh: Làm BTVN và một số bài tâp trong sách bài tập đã dặn ở tiết trước. III. Tiến trình bài học Hoạt động của GV và HS Nội dung yêu cầu cần đạt Hoạt động 1: Khởi dộng - Mục tiêu: Học sinh nắm được điều kiện cân bằng của điện tích điểm B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập -Phát biểu điều kiện cân bằng của điện tích khi đặt gần 2, 3 ,4 điện tích khác. B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ trong 3 phút và trả lời câu hỏi - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận - Học sinh lên bảng trả lời - Học sinh khác nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua báo cáo HS và sự góp ý, bổ sung của các HS khác, GV biết được các HS đã có những kiến thức nào, những kiến thức nào cần điều chỉnh, bổ sung - Điều kiện cân bằng của q0 khi chịu tác dụng bởi q1, q2, q3: + Gọi là tổng hợp lực do q1, q2, q3 tác dụng lên q0: Hoạt động 2:Hình thành kiến thức - Mục tiêu: + Học sinh nắm được công thức, phương pháp giải bài tập tìm vị trí cân bằng của điện tích khi xung quanh có 2 điện tích khác + Vận dụng công thức giải một số bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập + GV nêu các các dạng bài tập thường gặp và đưa ra phương pháp giải - HĐ chung cả lớp, hoạt động nhóm B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập HS ghi nhận phương pháp giải các dạng bài tập GV giúp HS nhận ra những chỗ sai sót cần chỉnh sửa và chuẩn hóa kiến thức/phương pháp giải bài tập. - Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh trình bày các vấn đề chưa hiểu rõ. HS khác nghe, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Trường hợp có hai điện tích: Hai điện tích đặt tại hai điểm A và B, hãy xác định điểm C đặt điện tích để cân bằng: - Điều kiện cân bằng của điện tích : + Trường hợp 1: cùng dấu: Từ (1) C thuộc đoạn thẳng AB: AC + BC = AB (*) Ta có: + Trường hợp 2: trái dấu: Từ (1) C thuộc đường thẳng AB: (* ’) Ta cũng vẫn có: - Từ (2) **) - Giải hệ hai pt (*) và (**) hoặc (* ’) và (**) để tìm AC và BC. * Nhận xét: - Biểu thức (**) không chứa nên vị trí của điểm C cần xác định không phụ thuộc vào dấu và độ lớn của . -Vị trí cân bằng nếu hai điện tích trái dấu thì điểm cân bằng nằm ngoài đoạn AB về phía điện tích có độ lớn nhỏ hơn.còn nếu hai điện tích cùng dấu thì nằm giữa đoạn nối hai điện tích. Hoạt động 3: Luyện tập - Mục tiêu: + Học sinh vận dụng kiến thức làm bài tập B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Ở HĐ này GV cho HS HĐ nhóm là chủ yếu B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - Học sinh suy nghĩ và trả lời câu hỏi, giải bài tập theo hướng dẫn của GV + Thông qua quan sát: GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí. B3: Báo cáo kết quả và thảo luận: - Học sinh lên bảng trình bày - Học sinh khác quan sát, nhận xét, bổ sung B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập: Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh. + Thông qua sản phẩm học tập: Báo cáo của HS tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Bài 1 : Hai điện tích q1 = 4.10-5 C và q2 = 1.10-5 C đặt cách nhau 3 cm trong không khí. a) Xác định vị trí đặt điện tích q3 = 1.10-5 C để q3 nằm cân bằng ? b) Xác định vị trí đặt điện tích q4 = -1.10-5 C để q4 nằm cân bằng ? Hướng dẫn : - Gọi là lực do q1 tác dụng lên q3 là lực do q2 tác dụng lên q3 q1 q2 A B M q F23 F13 x - Để q3 nằm cân bằng thì cùng phương, ngược chiều và F13 = F23 Vì q1, q2, q3 >0 nên M nằm giữa A và B. Đặt MA = x Ta có : x = 2 cm. b) Nhận xét : khi thay q4 = -1.10-5 C thì không ảnh hưởng đến lực tương tác nên kết quả không thay đổi, vậy x = 2 cm. Hoạt động 4: Vận dụng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ nhanh các bài toán tìm vị trí cân bằng của điện tích. B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập trắc nghiệm B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS làm bài tập theo nhóm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Câu 1: Cho 2 điện tích điểm q1 = - 9.10-8(C) và q2 = 10nC đặt tại hai điểm A và B cách nhau một đoạn AB = 2 cm, đặt q3 tại M sao cho nó đứng cân bằng. Xác định giá trị của q3 để q1 và q2 cũng cân bằng A. -22,5 nC B. 22,5 nC C. -1,5.10-8(C) D. 1,5.10-8(C) Câu 2. Hai điện tích điểm trong không khí q1 và q2 = - 4q1 tại A và B với AB = l, đặt q3 tại C thì hợp các lực điện tác dụng lên q3 bằng không. Khoảng cách từ A và B tới C lần lượt có giá trị: A. l/3; 4l/3 B. l/2; 3l/2 C. l; 2l D. không xác định được vì chưa biết giá trị của q3 Câu 3. Cho hệ ba điện tích cô lập q1, q2, q3 nằm trên cùng một đường thẳng. Hai điện tích q1, q3 là hai điện tích dương, cách nhau 60cm và q1= 4q3. Lực điện tác dụng lên q2 bằng 0. Nếu vậy, điện tích q2 A. cách q1 20cm, cách q3 80cm. B. cách q1 20cm, cách q3 40cm. C. cách q1 40cm, cách q3 20cm. D. cách q1 80cm, cách q3 20cm. Câu 4. Hai điện tích điểm q1, q2 được giữ cố định tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng a trong một điện môi. Điện tích q3 đặt tại điểm C trên đoạn AB cách A một khoảng a/3. Để điện tích q3 đứng yên ta phải có A. q2 = 2q1 B. q2 = -2q1 C. q2 = 4q3 D. q2 = 4q1 Câu 5. Hai điện tích điểm q1 = - 9μC, q2 = 4 μC đặt lần lượt tại A, B cách nhau 20cm. Đặt một điện tích q3 tại điểm M .Tìm vị trí điểm M tại đó điện tích q3 đứng yên: A. M nằm trên đoạn thẳng AB, giữa AB, cách B 8cm B. M nằm trên đường thẳng AB, ngoài gần B cách B 40cm C. M nằm trên đường thẳng AB, ngoài gần A cách A 40cm D. M là trung điểm của AB Câu 6: Hai điện tích điểm q1 = 75 μC và q2 = 8 μC đặt trong không khí lần lượt tại hai điểm A và B cách nhau 100cm. Tại điểm C điện trường tổng hợp triệt tiêu, C có vị trí nào: A. bên trong đoạn AB, cách A 75cm B. bên trong đoạn AB, cách A 60cm C. bên trong đoạn AB, cách A 30cm D. bên trong đoạn AB, cách A 15cm Hoạt động 5: Tìm tòi, mở rộng - Mục tiêu: Vận dụng kiến thức giảỉ thành thạo các bài tập về lực trương tác tĩnh điện cơ bản B1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS làm bài tập ở nhà B2: Thực hiện nhiệm vụ học tập - GV hướng dẫn HS về nhà làm B3: Báo cáo kết quả và thảo luận GV cho HS báo cáo kết quả hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng vào đầu giờ của buổi học tiếp theo, động viên khích lệ HS kịp thời. B4: Đánh giá kết quả thục hiện nhiệm vụ học tập + Thông qua sản phẩm học tập: Bài trình bày/lời giải của HS về các câu hỏi/bài tập . GV tổ chức cho HS chia sẻ, thảo luận tìm ra chỗ sai cần điều chỉnh và chuẩn hóa kiến thức. Bài 1. Có hai điện tích điểm q và 4q đặt cách nhau một khoảng r. Cần đặt điện tích thứ ba Q ở đâu và có dấu như thế nào để để hệ ba điện tích nằm cân bằng? Xét hai trường hợp: a) Hai điện tích q và 4q được giữ cố định. b) hai điện tích q và 4q để tự do. Giải . a) Trường hợp các điện tích q và 4q được giữ cố định: vì q và 4q cùng dấu nên để cặp lực do q và 4q tác dụng lên q là cặp lực trực đối thì Q phải nằm trên đoạn thẳng nối điểm đặt q và 4q. Gọi x là khoảng cách từ q đến Q ta có: 9.109= 9.109ð x = . Vậy Q phải đặt cách q khoảng cách và cách 4q khoảng cách ; với q có độ lớn và dấu tùy ý. b) Trường hợp các điện tích q và 4q để tự do: ngoài điều kiện về khoảng cách như ở câu a thì cần có thêm các điều kiện: cặp lực do Q và 4q tác dụng lên q phải là cặp lực trực đối, đồng thời cặp lực do q và Q tác dụng lên 4q cũng là cặp lực trực đối. Để thỏa mãn các điều kiện đó thì Q phải trái dấu với q và: 9.109.= 9.109ð Q = - . Bài 2: Ba điện tích q1, q2, q3 đặt trong không khí lần lượt tại các đỉnh A, B, C của hình vuông ABCD. Biết điện trường tổng hợp tại D triệt tiêu. Quan hệ giữa 3 điện tích trên là: A. q1 = q3; q2 = -2q1 B. q1 = - q3; q2 = 2q1 C. q1 = q3; q2 = 2