Giáo án Vật lí Lớp 11 - Bài 6: Tụ điện

Bài 6 : TỤ ĐIỆN
I. MỤC TIÊU:
1. Nhận thức:
- Trình bày được cấu tạo của tụ điện, cách tích điện cho tụ.
- Nêu rõ ý nghĩa, biểu thức, đơn vị của điện dung, vận dụng giải các bài tập.
- Viết được biểu thức tính năng lượng điện trường của tụ điện và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức.
2. Kĩ năng:
- Nhận ra một số loại tụ điện trong thực tế.
- Giải bài tập tụ điện.
3. Tư duy, thái độ: Giáo dục cho học sinh về tính cách tự giác, tích cực và nỗ lực trong học tập.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên
- Một số loại tụ điện thực tế, bảng mạch thí nghiệm về tụ điện.
- Dụng cụ: Thước kẻ, phấn màu. 
- Bài giảng powerpoint.
2. Học sinh: 
- Xem lại bài cũ, Chuẩn bị Bài mới.
- Sưu tầm các linh kiện điện tử.
III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại, thuyết trình, vấn đáp, trình chiếu CNTT, thí nghiệm biểu diễn.
IV. TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY 
Giáo viên đưa ra trò chơi “đường lên đỉnh olympia” với 3 vòng chơi, chia mỗi dãy bàn là một đội để cùng nhau thi đấu giành điểm.
1. Ổn định tổ chức, Kiểm tra bài cũ bằng hình thức “khởi động”: nêu dụng cụ đo hiệu điện thế?, nêu đơn vị hiệu điện thế?, Nêu biểu thức hiệu điện thế hai đầu MN.(5 phút)
2. Giảng bài mới: bằng hình thức khám phá bí ẩn (32 phút)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cần đạt
Hoạt động 1: Thí nghiệm biểu diễn cho học sinh thấy sự tích và phóng điện của tụ điện.
Đưa ra câu hỏi: tại sao khi ngắt nguồn thì đèn led không tắt ngay?. Tại sao đèn led lại léo sáng khi cho tụ điện vào?.. từ câu hỏi gợi mở Gv dẫn dắt học sinh khám phá bí ẩn bài học “ TỤ ĐIỆN”.
 Giới thiệu mạch có chứa tụ điện từ đó giới thiệu tụ điện.
 Giới thiệu tụ điện phẳng. vẽ hình, gợi ý cho học sinh có thể nêu cấu tạo của tụ điện phẳng.
 Giới thiệu kí hiệu tụ điện trên các mạch điện. Đơn vị của tụ.
 Yêu cầu học sinh nêu cách tích điện cho tụ điện bằng cách lập lại thí nghiệm cho học sinh quan sát và vẽ hình trên bảng.
Quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi.
- Học sinh: có thể đưa ra đáp án đúng về vấn đề “tích và phóng điện” của tụ điện, hoặc có thể đưa ra đáp án sai hoặc không có đáp án.
- Học sinh lắng nghe, ghi bài học mới.
Học sinh quan sát, nêu cấu tạo tụ điện phẳng.
Học sinh quan sát đưa ra câu trả lời.
I. Tụ điện 
1. Tụ điện là gì?
 Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
 Tụ điện dùng để chứa điện tích.
Nhiệm vụ tụ điện là tích và phóng điện trong mạch.
 Tụ điện phẵng gồm hai bản kim loại phẵng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
 Kí hiệu tụ điện 
2. Cách tích điện cho tụ điện 
 Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện.bản nối cực dương mang điện tích dương, và ngược lại.
C
+ -
Hoạt động 2: Tìm hiểu điện dung của tụ điện, các loại tụ và năng lượng điện trường trong tụ điện.
 Giới thiệu điện dung của tụ điện.
 Giới thiệu đơn vị điện dung và các ước của nó.
 Giới thiệu công thức tính điện dung của tụ điện phẵng.
 Giới thiệu các loại tụ.
 Giới thiệu hiệu điện thế giới hạn của tụ điện.
 Giới thiệu tụ xoay.
 Giới thiệu năng lượng điện trường của tụ điện đã tích điện.( cho hs đọc thêm sgk)
 Đưa ra sơ đồ tư duy tóm tắt bài học
- Học sinh lắng nghe, ghi bài học mới.
II. Điện dung của tụ điện 
1. Định nghĩa
 Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó. 
C = 
 Đơn vị điện dung là fara (F).
2. Các loại tụ điện 
 Thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện: tụ không khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ sứ, tụ gốm, 
 Trên vỏ tụ thường ghi cặp số liệu là điện dung và hiệu điện thế giới hạn của tụ điện.
 Người ta còn chế tạo tụ điện có điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay.
3. Năng lượng của điện trường trong tụ điện đọc thêm SGK
 Năng lượng điện trường của tụ điện đã được tích điện
W = QU = = CU2
3. Củng cố và luyện tập : ở phần về đích (8 phút).
- Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài.
Câu 1. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng . Của tụ điện.
Câu 2: đơn vị của điện dung là 
Câu 3: Công thức của điện dung là .............................
Câu 4. Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20nF dưới hiệu điện thế 60V.Sau đó tháo tụ điện ra khỏi nguồn, em hãy tính điện tích q của tụ? 
Bài tập . Một tụ điện có ghi 100nF – 10V
a/ Cho biết ý nghĩa của con số trên. Tính điện tích cực đại của tụ .
b/ Mắc tụ trên vào hai điểm có hiệu điện thế U = 8V. Tính điện tích của tụ khi đó.
c/ Muốn tích cho tụ điện một điện tích là 0,5µC thì cần phải đặt giữa hai bản tụ một hiệu điện thế là bao nhiêu.
Bài tập. Cho mạch điện gồm 2 tụ điện C1 = 3µF, C2 = 2µF mắc song song. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế UAB = 25V.
a/ Vẽ hình mạch điện.
b/ Tính điện dung tương đương của bộ tụ.
c/ Tính điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ. 
4. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà :
Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập 5, 6, 7, 8 trang 33 sgk