Giáo án Vật lí Lớp 11 - Chủ đề: Điện tích - Năm học 2020-2021

Ngày soạn:3/9/2020	
Ngày dạy: 
CHỦ ĐỀ 1:ĐIỆN TÍCH.
I. NỘI DUNG
1. Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện: (Tự học có hướng dẫn)
2. Định luật Cu-lông:
a. Nội dung: (Sgk)
b. Biểu thức:	
	Trong đó:	+ k = 9.109Nm2 /C2: hệ số tỉ lệ.	+ r: khoảng cách giữa hai điện tích điểm.
+ q1, q2: độ lớn của hai điện tích điểm.
c. Biểu diễn lực:
3. Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (chất cách điện). 
ε: hằng số điện môi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện môi.
*Ý nghĩa: ε cho biết khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.
- Trong chân không: ε = 1
4. Thuyết electron:
a. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố:
+ Hạt nhân gồm: proton mang điện dương, nơtron không mang điện.
+ Electron mang điện âm.
- Bình thường số proton bằng số electron nên nguyên từ ở trạng thái trung hòa về điện
- Điện tích của êlectron có giá trị nhỏ nhất e = 1,6.10-19C, gọi là điện tích nguyên tố.
b. Thuyết electron:
- Thuyết electron dựa trên sự cư trú và di chuyển của electron.
- Nguyên tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm
- Vật nhiễm điện âm khi vật thừa electron, vật nhiễm điện dương khi vật thiếu electron.
II. YÊU CẦU CẦN ĐẠT
	1. Kiến thức	
- Trình bày được khái niệm điện tích, điện tích điểm, lực tương tác giữa hai điện tích.
- Phát biểu được nội dung định luật Cu-lông và nắm được ý nghĩa của hằng số điện môi 
- Biết về cấu tạo và hoạt động của cân xoắn 
- Trình bày được nội dung chính của thuyết electron.
	2. Kỹ năng
- Vận dụng được định luật Cu-lông để xác định được lực điện tác dụng giữa 2 điện tích điểm
- Biết cách tìm lực tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng phép cộng các vectơ lực.
- Giải các bài toán tương tác tĩnh điện 
- Vận dụng được thuyết electron để giải thích được các hiện tượng nhiễm điện.
	3. Thái độ
	- Hứng thú trong học tập.
	- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
	- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.	
	4. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
	- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
	- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
III. CHUẨN BỊ
	1. Giáo viên
- Các video về điện tích: cân xoắn, hạt trung hòa, ion dương, ion âm.
- Phiếu học tập.
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Xem video thí nghiệm cọ sát thanh thủy tinh vào lụa, đưa thanh thủy tinh đến gần các mẫu giấy vụn, sau đó đưa ra các nhận xét: Vật nhiễm điện có khả năng gì?
Câu 2: Thế nào là điện tích và điện tích điểm?
Câu 3: Có mấy loại điện tích? Đơn vị của điện tích? Tương tác giữa các điện tích diễn ra như thế nào?
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Từ công thức định luật Cu-lông suay ra công thức tính k, sau đó cho biết đơn vị của k trong hệ SI?
Câu 2: Vẽ lực tác dụng lên các điện tích sau:
Câu 3: Hoàn thành yêu cầu C2?
Phiếu học tập số 3
Câu 1: Lực tĩnh điện thay đổi như thế nào trong môi trường đồng tính?
Câu 2: Nêu ý nghĩa của hằng số điện môi. Người ta quy ước hằng số điện môi của chân không bằng mấy? Hằng số điện môi của không khí bằng mấy?
Câu 3: Hoàn thành yêu cầu C3?
Phiếu học tập số 4
Câu 1: Bên hóa học ta đã biết về cấu tạo nguyên tử. Vậy nguyên tử được cấu tạo như thế nào về phương diện điện?
Câu 2: Thuyết e dựa trên cơ sở nào? Khi nào nguyên tử là ion âm, ion dương? Khi nào vật nhiễm điện âm, nhiễm điện dương?
	2. Học sinh
- Ôn lại hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, chất dẫn điện, chất cách điện (đã học ở THCS).
- SGK, SBT, vở ghi bài, giấy nháp.
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
Chủ đề này cần thực hiện trong thời gian 2 tiết ở trên lớp.
Tiết 1: Tổ chức cho học sinh tìm hiểu Định luật Cu-lông – Thuyết electron – Định luật bảo toàn điện tích
Tiết 2: Tổ chức cho học sinh luyện tập, vận dụng, tìm tòi và mở rộng
Mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian:
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời gian
Khởi động
Hoạt động 1
Tìm hiểu về 2 loại điện tích và sự nhiễm điện của các vật, đưa ra tình huống tìm đặc điểm của lực tương tác giữa hai điện tích.
10 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu định luật Coulomb, lực tương tác giữa các điện tích trong điện môi
20 phút
Hoạt động 3
Tìm hiểu nội dung thuyết electron
15 phút
Luyện tập – Vận dụng
Hoạt động 3
Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng
35 phút
Tìm tòi, mở rộng
Hoạt động 4
Giao nhiệm vụ về nhà tìm hiểu thêm các hiện tượng nhiễm điện và chuẩn bị bài sau
10 phút
V. HƯỚNG DẪN TỪNG HOẠT ĐỘNG CỤ THỂ
1.HĐ khởi động : Tìm hiểu về 2 loại điện tích và sự nhiễm điện của các vật, đưa ra tình huống tìm đặc điểm của lực tương tác giữa hai điện tích.
a. Mục tiêu hoạt động:
Từ những kiến thức đã học về điện tích, kích thích nhu cầu tìm hiểu thêm về đặc điểm của lực tương tác giữa hai điện tích.
b. Nội dung hoạt động:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ
- Yêu cầu học sinh đọc mục I và hoàn thành phiếu học tập số 1 theo nhóm.
Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
Giáo viên tổng kết hoạt động 1
w Chú ý: k/n điện tích âm, điện tích dương trong VL khác với khái niệm số âm, số dương trong toán học. Chẳng hạn, số âm luôn nhỏ hơn dương, nhưng ngược lại không thể nói điện tích âm luôn nhỏ hơn điện tích dương được.
c. Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm.
2.HĐ hình thành kiến thức: 
* HĐ 1: Tìm hiểu định luật Coulomb, lực tương tác giữa các điện tích trong điện môi
a. Mục tiêu hoạt động: 
Nắm được nội dung định luật Cu-lông và ý nghĩa của hằng số điện môi
b. Nội dung hoạt động
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
Giáo viên đặt vấn đề và giới thiệu về cân xoắn thông qua video và thông báo định luật Coulomb
w Vậy là các em đã rõ, hai điện tích trái dấu hút nhau còn hai điện tích cùng dấu đẩy nhau. Câu hỏi đặt ra là ta có tính được cụ thể lực tương tác giữa chúng mạnh yếu như thế nào hay không?
w Coulomb đã dùng chiếc cân xoắn (H.1.5) để khảo sát lực tương tác giữa hai quả cầu nhiễm điện có kích thước nhỏ so với k/c giữa chúng. Và các vật có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng gọi là các điện tích điểm 
w Năm 1785, Coulomb tổng kết các kết quả thí nghiệm của mình và nêu thành định luật gọi là định luật Coulomb
Bước 2
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ
- Yêu cầu học sinh từ nội dung định luật Cu-lông hoàn thành phiếu học tập số 2.
Bước 3
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 4
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 5
Giáo viên nhận xét và chuyển giao nhiệm vụ mới
w Định luật Cu-lông chỉ đề cập đến lực tĩnh điện trong chân không. Vậy trong môi trường đồng tính lực tĩnh điện có thay đổi không? Nếu có thì thay đổi như thế nào? Đọc phần 3 và hoàn thành phiếu học tập số 3.
Bước 6
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 7
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 8
Tổng kết hoạt động 2
c. Sản phẩm hoạt động nhóm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và ghi chép của học sinh. 
HĐ2: Tìm hiểu nội dung thuyết electron
a. Mục tiêu hoạt động: 
Nắm được cấu tạo của nguyên tử, nội dung của thuyết electron.
b. Nội dung hoạt động:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ
w Vì sao khi cọ sát những vật như thanh nhựa, thủy tinh, pôlime,... vào dạ, lụa,... thì những vật đó sẽ có thể hút được những vật nhẹ như mẫu giấy, sợi bông,... Ta sẽ giải thích điều đó qua hoạt động này.
- Yêu cầu học sinh đọc bài 2 mục I và hoàn thành phiếu học tập số 4 theo nhóm.
Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.
+ Ưu điểm: 
+ Nhược điểm cần khắc phục: 
c. Sản phẩm hoạt động nhóm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và ghi chép của học sinh 
3. Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng
a. Mục tiêu hoạt động:
Học sinh liên hệ giữa kiến thức thực tế và khái niệm ở SGK.
b. Nội dung hoạt động:
Bước thực hiện
Nội dung các bước
Bước 1
GV chuyển giao nhiệm vụ: yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về nội dung định luật Cu-Lông, Thuyết electron. Gợi ý HS dùng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc)
Bước 2
Nhóm học sinh thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức
Bước 3
HS giới thiệu sản phẩm của nhóm trước lớp và thảo luận.
Bước 4
GV nhận xét hoạt động và chuyển giao nhiệm vụ mới:
- Vận dụng định luật Cu-lông làm các bài tập 1.1 đến 1.5 sách bài tập
- Vận dụng thuyết electron làm các bài tập 2.5, 2.6, 2.8, 2.9 sách bài tập
Bước 5
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Bước 6
- Đại diện một vài HS trình bày.
- Các học sinh khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời.
Bước 7
GV nhận xét và tổng kết hoạt động.
c. Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS.
4. Hướng dẫn về nhà
a. Mục tiêu hoạt động: Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung hoạt động:
Nội dung 1:
Xem mục II thuộc bài 2 để trả lời các câu hỏi.
Câu 1: Thế nào là chất dẫn điện, chất cách điện? Nêu ví dụ?
Câu 2: Giải thích sự nhiễm điện do cọ sát, tiếp xúc, hưởng ứng?
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
	A. êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C). 
	B. êlectron là hạt có khối lượng 9,1.10-31 (kg).
	C. Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion.
	D. êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác. 
Câu 4: Hai quả cầu giống nhau, ban đầu quả cầu A nhiễm điện dương, quả cầu B không bị nhiễm điện. Sau khi cho chúng tiếp xúc và tách ra thì:	A. Cả hai quả cầu nhiễm điện dương
	B. Cả hai quả cầu nhiễm điện âm
	C. Quả cầu A nhiễm điện dương, quả cầu B nhiễm điện âm
	D. Quả cầu A trở thành trung hòa về điện
Câu 5: Quả cầu A tích điện dương tiếp xúc với quả cầu B tích điện âm thì:	A. Điện tích dương truyền từ A sang B
	B. Điện tích dương truyền từ B sang A
	C. Electron truyền từ B sang A D. Electron truyền từ A sang B
Câu 6: Một hệ cô lập gồm 2 vật trung hoà điện, ta có thể làm chúng nhiễm điện bằng cách:
	A. Cho chúng tiếp xúc với nhau B. Cọ xát chúng với nhau
	C. Đặt hai vật gần nhau D. Cả A, B, C đều đúng 
Câu 7: Một hệ cô lập gồm 2 vật cùng kích thước, 1 vật tích điện dương và 1 vật trung hoà điện, ta có thể làm cho chúng nhiễm điện cùng dấu và bằng nhau bằng cách :
	A. Cho chúng tiếp xúc với nhau B. Cọ xát chúng với nhau 
	C. Đặt hai vật gần nhau D. Cả A, B, C đều đúng 
Câu 8: Vào mùa đông, nhiều khi kéo áo len qua đầu ta thấy có tiếng nổ lách tách nhỏ. Đó là do:	A. hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc
	B. hiện tượng nhiễm điện do cọ xát 
	C. hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng 
	D. Cả 3 hiện tượng nhiễm điện nêu trên 
Câu 9: Hai quả cầu cùng kích thước nhưng cho tích điện trái dấu và có độ lớn khác nhau. Sau khi cho chúng tiếp xúc nhau rồi tách ra thì chúng sẽ: A. luôn luôn đẩy nhau 	B. luôn luôn hút nhau 
	C. có thể hút hoặc đẩy tuỷ thuộc vào khoảng cách giữa chúng
	D. Không có cơ sở để kết luận 
Câu 10: Khi giải thích tính dẫn điện hay tính cách điện của một vật 
	A. Vật dẫn điện là vật được tích điện lớn, vì vậy điện tích có thể 	truyền 	trong vật 
	B. Vật cách điện là vật hầu như không tích điện, vì vậy điện tích 	không 	thể truyền qua nó 
	C. Vật dẫn điện là vật có nhiều electrôn, vì vậy điện tích có thể truyền 	qua vật đó 
	D. Vật cách điện là vật hầu như không có điện tích tự do, vì vậy điện 	tích không thể truyền qua nó 
Nội dung 2:
Tìm hiểu về máy sơn tĩnh điện và máy in
Nội dung 3:
Chuẩn bị bài cho tiết sau
- Ôn lại những kiến thức đã học ở chủ đề đầu: Định luật Cu-lông, Thuyết electron, định luật bảo toàn điện tích.
c. Sản phẩm hoạt động: Bài tự làm vào vở ghi của HS.
VI. CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐÈ:
Mức độ
Nội dung các bước
Nhận biết
Câu 1: Không thể nói về hằng số điện môi của chất nào dưới đây?
A. Không khí khô	 B. Nước tinh khiết	 C. Thủy tinh	D. Đồng
Câu 2: Trong trường hợp nào sau đây, ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm?
A. Hai thanh nhựa đặt gần nhau.
B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.
C. Hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau.
D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.
Câu 3. Theo nội dung của thuyết electron, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Electron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi 	khác
B. Vật nhiễm điện âm khi chỉ số electron mà nó chứa lớn hơn số proton
C. Nguyên tử nhận thêm electron sẽ trở thành ion dương
D. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành ion dương
Câu 4. Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên trong chân không thì
A. Tỷ lệ với độ lớn các điện tích, có phương trùng với đường thẳng với 2 điện tích
B. Tỷ lệ với độ lớn các điện tích và tỷ lệ với bình phương khoảng cách giữa chúng
C. Tỷ lệ nghịch với bình phương với khoảng cách giữa chúng
D. A, C đúng
Câu 5. Lực tương tác giữa 2 điện tích đứng yên trong điện môi đồng chất, có hằng số điện môi e thì
A. Tăng e lần so với trong chân không.
B. Giảm e lần so với trong chân không.
C. Giảm e2 lần so với trong chân không.
D. Tăng e2 lần so với trong chân không.
Câu 
6. Hãy chọn phương án đúng dấu của các điện tích q1 ,q2 trên hình là
 A. q1 > 0; q2 0; q2 > 0
 C. q1 < 0; q2 < 0	D. B và C đều có thể xảy ra
Câu 7. Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện:
	A. Vật nhiễm điện dương là vật chỉ có các điện tích dương 
	B. Vật nhiễm điện âm là vật chỉ có các điện tích âm
	C. Vật nhiễm điện dương là vật thiếu e-, nhiễm điện âm là vật dư e-.
	D. Vật nhiễm điện dương hay âm là do số electron trong nguyên tử 	nhiều hay ít
Thông hiểu
Câu 8. Hai điện tích điểm q1 = +3µC và q2 = -3µC, đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:
A. lực hút với độ lớn F = 45 (N). 	B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N).
C. lực hút với độ lớn F = 90 (N).	D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N).
Câu 9. Chọn câu đúng. Khi tăng đồng thời độ lớn của mỗi điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng
	A. Tăng lên gấp đôi	 	B. Giảm đi một nửa
	C. Giảm đi bốn lần	D. Không thay đổi
Câu 10. Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B, nhưng đẩy vật C. Vật C hút vật D. A nhiễm điện dương. Hỏi B, C, D nhiễm điện gì?
	A. B âm, C âm, D dương B. B âm, C dương, D dương
	C. B âm, C dương, D âm D. B dương, C âm, D dương
Vận dụng
Câu 11. Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong điện môi lỏng ε = 81 cách nhau 3cm chúng đẩy nhau bởi lực 2μN. Độ lớn các điện tích là:
A. 0,52.10-7C	B. 4,02nC	C. 1,6nC	D. 2,56 pC
Câu 12. Hai điện tích hút nhau bằng một lực 2.10-6N. Khi chúng dời xa nhau thêm 2cm thì lực hút là 5.10-7 N. Khoảng cách ban đầu giữa chúng:
A. 3cm 	B. 1cm 	C. 2cm 	D. 4cm
Câu 13. Cho hai quả cầu nhỏ trung hòa điện cách nhau 40cm. Giả sử bằng cách nào đó có 4.1012 electron từ quả cầu này di chuyển sang quả cầu kia. Khi đó chúng hút hay đẩy nhau? Tính độ lớn lực tương tác đó
	A. Hút nhau F = 23mN 	B. Hút nhau F = 13mN 
	C. Đẩy nhau F = 13mN 	D. Đẩy nhau F = 23mN
Vận dụng cao
Câu 14. Cho hai điện tích điểm q1 = 16mC và q2 = -64mC lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0 = 4mC đặt tại điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm. 
	A. 16N	B. 1,6N	C. 14,4N	D. 12,8N
Câu 15. Hai điện tích điểm q1 = q2 = -4. 10-6C, đặt tại A và B cách nhau 10 cm trong không khí. Phải đặt điện tích q3 = 4. 10-8C tại đâu để q3 nằm cân bằng?
	A. Cách q1 3cm, cách q2 7cm	B. Cách q1 6cm, cách q2 4cm
	C. Cách q1 4cm, cách q2 6cm	D. Cách q1 5cm, cách q2 5cm
VII. RÚT KINH NGHIỆM