Bài 1. Điện tích. Định luật Cu-lông

VẬT LÝ LỚP 11 – CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO
Gv soạn: Nguyễn Văn Chí – Trường THPTBC Chợ Gạo
VẬT LÝ LỚP 11 – CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO
Gv soạn: Nguyễn Văn Chí – Trường THPTBC Chợ Gạo
Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật.
a. Hai loại điện tích.
b. Sự nhiễm điện của các vật.
- Nhiễm điện do cọ sát.
- Nhiễm điện do tiếp xúc.
- Nhiễm điện do hưởng ứng.
2. Định luật Cu-lông.
3. Lực tương tác giữa các điện tích trong điện môi.
Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật.
a. Hai loại điện tích
Ở THCS em đã học về điện tích. Hãy nhớ lại, có mấy loại điện tích? Chúng có tương tác nhau không? Tương tác nhau như thế nào?
+ Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm.
+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích khác dấu thì hút nhau.
Cu-lông (Charles Coulomb) 1736-1806, nhà vật lý Pháp
+ Đơn vị của điện tích là Cu-lông kí hiệu là C
+ Ví dụ: điện tích của electron là điện tích âm, có độ lớn e = 1,6.10-19 C
+ e là điện tích nhỏ nhất, điện tích của một hạt bao giờ cũng bằng n.e
Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật.
a. Hai loại điện tích
+ Để phát hiện điện tích của một vật, người ta dùng điện nghiệm (dựa vào sự tương tác giữa các điện tích cùng dấu).
1
2
3
4
5
Điện nghiệm
Bình thủy tinh
Nút cách điện
Núm kim loại
Thanh kim loại
Hai lá kim loại
b. Sự nhiễm điện của các vật.
+ Nhiễm điện do cọ sát :
Hãy nêu một ví dụ về vật nhiễm điện do cọ sát.
Cọ sát thanh thủy tinh vào lụa thì nó có thể hút được các mẩu giấy vụn.
Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật.
a. Hai loại điện tích
b. Sự nhiễm điện của các vật.
+ Nhiễm điện do cọ sát :
+ Nhiễm điện do tiếp xúc:
Hãy nêu một ví vụ về vật nhiễm điện do tiếp xúc.
Cho thanh kim loại chưa nhiễm điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện thì thanh kim loại bị nhiễm điện cùng dấu với điện tích quả cầu. Điện tích này vẫn tồn tại sau khi tách thanh kim loại ra khỏi quả cầu.
Giải thích tại sao tóc của hai người này lại dựng lên?
+ Nhiễm điện do hưởng ứng:
Hãy nêu một ví dụ về vật nhiễm điện do hưởng ứng?
Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của các vật.
a. Hai loại điện tích
b. Sự nhiễm điện của các vật.
+ Nhiễm điện do cọ sát :
+ Nhiễm điện do tiếp xúc:
Thảo luận nhóm: Vì sao thanh kim loại nhiễm điện do hưởng ứng khi được đưa ra xa quả cầu thì điện tích ở hai đầu thanh lại “biến mất”?
Đưa thanh kim loại chưa nhiễm điện lại gần quả cầu đã nhiễm điện thì hai đầu thanh kim loại được nhiễm điện: đầu gần quả cầu nhiễm điện trái dấu, đầu ở xa nhiễm điện cùng dấu với điện tích quả cầu. Đó là hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện (ht điện hưởng) Khi đưa ra xa thì thanh kl trở về trạng thái không nhiễm điện.
+ Nhiễm điện do hưởng ứng:
TL: sau khi đem thanh ra xa quả cầu nhiễm điện thì các điện tích trên thanh kim loại không còn chịu lực tương tác với các điện tích trên quả cầu, các điện tích trên thanh kim loại tự động sắp xếp lại đúng như trạng thái ban đầu nên thanh kim loại trở về trạng thái trung hòa điện
2. Định luật Cu-lông.
Đặt vấn đề: Lực tương tác giữa các điện tích phụ thuộc các yếu tố nào?
Điện tích điểm: các vật nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Phát biểu định luật:
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó.
Chiều: hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.
Cu-lông đã dùng cân xoắn để khảo sát lực tương tác giữa các điện tích điểm (các vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng).
Năm 1785, Cu-lông đã nêu thành định luật, gọi là định luật Cu-lông.
2. Định luật Cu-lông.
Hãy vẽ các vectơ lực tương tác giữa hai điện tích trái dấu
Công thức:
r
Trong đó:
q1, q2 : trị số các điện tích ;
r: khoảng cách giữa hai điện tích ;
k: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc hệ đơn vị.
Trong hệ SI:
> 0
< 0
r
Hoạt động nhóm: Từ các công thức xác định lực hấp dẫn và lực Cu-lông, hãy so sánh hai lực đó có gì giống nhau, có gì khác nhau?
q1 > 0
q2 < 0
2. Định luật Cu-lông.
Lực Cu-lông:
Hoạt động nhóm: Từ các công thức xác định lực hấp dẫn và lực Cu-lông, hãy so sánh hai lực đó có gì giống nhau, có gì khác nhau?
Lực hầp dẫn:
+ Giống nhau: hai lực đều tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật.
+ Khác nhau:
- Lực điện tỉ lệ với điện tích của 2 vật, còn lực hấp dẫn tỉ lệ với khối lượng của 2 vật.
- Hệ số tỉ lệ của lực điện Cu-lông rất lớn ( k = 9.109 N.m2/C2), còn của lực hấp dẫn thì rất nhỏ (G = 6,68.10-11 N.m2/kg2),
3. Lực tương tác của các điện tích trong điện môi
(chất cách điện)
Thí nghiệm chứng tỏ: lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính chiếm đầy không gian xung quanh điện tích giảm đi  lần so với trong chân không.
Đại lượng  chỉ phụ thuộc vào tính chất của điện môi gọi là hằng số điện môi.
Chú ý: Hằng số điện môi của không khí gần bằng 1. Nên những kết quả thí nghiệm trong không khí được coi như đúng trong chân không.
Chuẩn bị cho bài học sau:
+ Làm các bài tập 1, 2, 3, 4 trang 8 + 9 sgk
+ Ôn tập về các cách nhiễm điện, nội dung định luật Cu-lông, cấu tạo của nguyên tử .