Vật Lý học- Physics



Ta học môn vật lý từ cấp 2
Vật lý học nghiên cứu những gì???
Giới thiệu chung về vật Lí học
Vật lý học là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.
Khái quát chung môn Vật Lý
- Chương trình THPT môn vật lý nghiên cứu 4 phần: Cơ, Nhiệt, Điện và Quang.
Các Lĩnh vực này hoàn toàn là trong tự nhiên nên môn vật Lý ra đời từ rất lâu đời.
KHÁI QUÁT CHƯƠNG TRÌNH
Vật Lí 11 gồm 2 phần: Điện học-Điện từ học và Quang học. Chia đều thành 7 chương.
Chương 1: Điện tích. Điện trường.
Chương 2: Dòng điện không đổi.
Chương 3: Dòng điện trong các môi trường.
Chương 4: Từ trường.
Chương 5:Cảm ứng điện từ
Chương 6: Khúc xạ ánh sáng.
Chương 7: Mắt. Các dụng cụ quang.
Chương I: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
Bài 1: Điện tích, định luật Cu-lông
Bài 2: Thuyết electron - Định luật bảo toàn điện tích
Bài 3: Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện
Bài 4: Công của lực điện
Bài 5: Điện thế - Hiệu điện thế
Bài 6: Tụ điện
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. Thuyết electron
1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố
a) Cấu tạo nguyên tử
Gồm: hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh.
Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương.
Electron có điện tích là -1,6.10-19C và khối lượng là 9,1.10-31kg. Prôtôn có điện tích là +1,6.10-19C và khối lượng là 1,67.10-27kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn.
Số prôtôn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trung hoà về điện.
b) Điện tích nguyên tố
Điện tích của electron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là điện tích nguyên tố.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
2. Thuyết electron
+ Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hoà về điện.
Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nó là ion âm.
+ Khối lượng electron rất nhỏ nên chúng có độ linh động rất cao. Do đó electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật bị nhiễm điện.
Vật nhiễm điện âm là vật thiếu electron; Vật nhiễm điện dương là vật thừa electron.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
II. Vận dụng
1. Vật dẫn điện và vật cách điện
Vật dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do.
Vật cách điện là vật không chứa các electron tự do.
Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
III. Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi.
Chương I. Điện tích. Điện trường
Bài 1: Điện tích. Định luật Cu-Lông
IV – Sự nhiễm điện của các vật. Điện tích. Tương tác điện.
Sự nhiễm điện của các vật:
Có 3 cách:
+ Cọ xát.
+ Tiếp xúc.
Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó.
 + Hưởng ứng.
- Vật bị nhiễm điện hút được các vật nhẹ.
Có mấy cách làm một vật nhiễm điện?
Làm thế nào để biết một vật nhiễm điện ?
Vải khô
2. Điện tích. Điện tích điểm
Điện tích: là tên gọi các vật mang điện, nhiễm điện, tích điện
Điện tích điểm:
Điện tích có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách từ điện tích tới điểm xét được gọi là điện tích điểm.
3. Tương tác điện. Hai loại điện tích:
Có 2 loại điện tích:
+ Điện tích dương (q > 0)
+ Điện tích âm ( q < 0)
- Lượng điện tích chứa trong vật gọi là điện lượng và ký hiệu là q đơn vị C (đọc là Cu lông)(giá trị điện tích)
- Các điện tích tương tác bằng lực hút hoặc lực đẩy.
- Cùng dấu thì đẩy nhau; khác dấu thì hút nhau.
V – Định luật Cu Lông. Hằng số điện môi:
1.Định luật Cu-lông :
a) Nội dụng định luật:






Trong đó: F là lực điện (lực Cu lông) (N)
q1; q2 giá trị điện tích của 2 điện tích điểm (C)
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m)
k = 9.109N.m2/C2 ( hệ số tỉ lệ hay hằng số Cu lông)
q1
q2
r
b). Đặc điểm của véc tơ lực điện:
VD: điện tích q2 tác dụng lên q1 lực điện F21 thì F21 đặt lên q1
-Điểm đặt: Lên điện tích bị tác dụng lực điện.
-Phương: là đường thẳng nối hai điện tích
-Chiều: là lực đẩy ( hướng ra khỏi 2 điện tích) nếu q1q2> 0 (cùng dấu)
Lực hút ( hướng vào 2 điện tích) q1q2 < 0



- Độ lớn:
q1
q2
r
q1
q2
r
 
 
 
 
2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong môi trường đồng tính. Hằng số điện môi.
Điện môi là môi trường cách điện.
Lực điện(lực Cu lông) của 2 điện tích đặt trong điện môi.
Trong chân không:
Trong điện môi: Lực điện giảm  (lần)
Tức là:




c. Hằng số điện môi : Đặc trưng cho tính chất cách điện: Chân không:  = 1; Không khí:  1
q1
q2
r
Câu 1. Trong những cách sau cách nào có thể làm nhiễm điện cho một vật?
A. Cọ chiếc vỏ bút lên tóc;
B. Đặt một nhanh nhựa gần một vật đã nhiễm điện;
C. Đặt một vật gần nguồn điện
D. Cho một vật tiếp xúc với viên pin.
Câu 2 Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?
A. Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu;
B. Chim thường xù lông về mùa rét;
C. Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích sắt kéo lê trên mặt đường;
D. Sét giữa các đám mây.
Câu 3:
Hai điện tích điểm trái dấu có cùng độ lớn 10-4/3 C đặt cách nhau 1 m trong parafin có điện môi bằng 2 thì chúng
A. hút nhau một lực 0,5 N. B. hút nhau một lực 5 N.
C. đẩy nhau một lực 5N.
D. đẩy nhau một lực 0,5 N.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 1
- Nêu ví dụ về cách nhiễm điện cho vật.Biểu hiện của vật bị nhiễm điện.
- Điện tích điểm là gì?Trong điều kiện nào thì vật được coi là điện tích điểm?
- Có mấy loại điện tích?Nêu đặc điểm về hướng của lực tương tác giữa các điện tích.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
TL1:
- Cọ xát thước nhựa lên tóc, thước nhựa có thể hút được các mẩu giấy nhỏ.Biểu hiện của vật bị nhiễm điện là có khả năng hút được các vật nhẹ…
- Điện tích điểm là điện tích được coi như tập trung tại một điểm.Nếu kính thước của vật nhiễm điện rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét thì vật được coi là điện tích điểm. - Có hai loại điện tích là: điện tích dương và điện điện tích âm.Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau, các điện tích khác loại thì hút nhau.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 2
- Xác định phương chiều của lực tác dụng lên các điện tích trong các trường hợp:

 

 
 
- Nêu đặc điểm độ lớn lực tương tác giữa 2 điện tích điểm?
- Biểu thức của định luật Cu-lông và ý nghĩa của các đại lượng ?
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
TL2:
- Đặc điểm độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm là: tỉ lệ với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
- Biểu thức định luật Coulomb:
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 3
- Điện môi là gì?
- Hằng số điện môi cho biết điều gì?
TL3:
- Điện môi là chất không cho dòng điện chay qua (không có điện tích tự do bên trong).
- Hằng số điện môi cho biết lực tương tác giữa các điện tích giảm bao nhiêu lần so với lực tương tác giữa các điện tích đó trong chân không.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Câu 1. Hạt nhân của một nguyên tử oxi có 8 proton và 9 notron, số electron của nguyên tử oxi là
A. 9. B. 16. C. 17. D. 8.
Câu 2. Tổng số proton và electron của một nguyên tử có thể là số nào sau đây?
A. 11. B. 13. C. 15. D. 16.
Câu 3. Nếu nguyên tử đang thừa – 1,6.10-19 C điện lượng mà nó nhận được thêm 2 electron thì nó
A. sẽ là ion dương. B. vẫn là 1 ion âm.
C. trung hoà về điện.
D. có điện tích không xác định được.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 1
- Nêu cấu tạo nguyên tử về phương diện điện?
- Đặc điểm của electron, proton và notron?
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
TL1:
- Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện
+ Gồm hạt nhân mang điện dương ở trung tâm.
+ Các electron mang điện âm chuyển động xung quanh.
+ Hạt nhân có cấu tạo từ 2 loại hạt là proton mang điện dương và notron không mang điện.
- Đặc điểm của electron và proton
+ Electron: me = 9,1.10-31 kg; điện tích – 1,6.10-19 C.
+ Proton: mp = 1,67.10-27 kg; điện tích + 1,6.10-19 C.
- Trong nguyên tử số proton bằng số electron, nguyên tử trung hòa về điện.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 2
- Điện tích nguyên tố là gì?
- Thế nào là ion dương, ion âm?
TL2:
- Điện tích của electron và proton gọi là điện tích nguyên tố.
- Về ion dương và ion âm.
+ Nếu nguyên tử bị mất đi electron, nó trở thành hạt mang điện âm, gọi là ion dương.
+Nếu nguyên tử nhận thêm electron, nó trở thành hạt mang điện âm, gọi là ion âm.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 3
- Nếu nguyên tử Fe thiếu 3 electron nó mang điện lượng là bao nhiêu?
- Nguyên tử C nếu mất 1 electron sẽ trở thành ion âm hay ion dương?
- Ion Al3+ nếu nhận thêm 4 electron thì trở thành ion dương hay âm?
TL3:
- là; + 3.1,6.10-19 C.
- ion dương.
- ion âm.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 4
- Thế nào là chất dẫn điện? Thế nào là chất cách điện?
- Ở lớp 7 đã học thế nào là chất dẫn điện? thế nào là chất cách điện? So với định nghĩa ở lớp 10 các định nghĩa có bản chất khác nhau không?
- Lấy ví dụ về chất dẫn điện và chất cách điện.
- Giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng?
- Giải thích hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc?
TL4:
- Về chất dẫn điện và chất cách điện
+ Chất dẫn điện là chất có chứa các điện tích tự do.
+ Chất dẫn điện là chất không chứa điện tích tự do.
- Ở lớp 7:
+ Chất dẫn điện là chất cho dòng điện chạy qua.
+ Chất cách điện là chất không cho dòng điện chạy qua.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Phiếu học tập 5
- Nêu nội dung định luật bảo toàn điện tích.
- Nếu một hệ hai vật cô lập về điện, ban đầu trung hòa về điện. Sau đó vật 1 nhiễm điện +10 C. Vật 2 nhiễm điện gì? Giá trị bao nhiêu?
TL5:
- Trong hệ cô lập về điện, tổng đại số điện tích là không đổi.
- Vật 2 nhiễm điện – 10 C.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
V. CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ
Trắc nghiệm
Câu 1: Không thể nói về hằng số điện môi của chất nào dưới đây ?
Không khí khô. B. Nước tinh khiết.
C. Đồng. D. Thủy tinh.
Câu 2: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r = 2cm. Lực đẩy giữa chúng là F = 1,6.10-4N. Độ lớn của hai điện tích đó là
A. q1 = q2 =2,67.10-7C. B. q1 = q2 =2,67.10-7μC.
C. q1 = q2 = 2,67.10-9μC. D. q1 = q2 = 2,67.10-9 C.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Câu 3: Hai điện tích điểm q1 và q2, đặt cách nhau một khoảng r=20cm trong chân không, tương tác lên nhau một lực hút F=3,6.10-4N. Cho biết điện tích tổng cộng của hai điện tích là Q = 6.10-8C. Điện tích q1 và q2 có giá trị lần lượt là
A. q1=2.10-8Cvàq2=-2.10-8C.
B. q1=4.10-8C vàq2=-4.10-8C.
C. q1=-2.10-8Cvàq2=8.10-8C.
D. q1=2.10-8C vàq2=2.10-8C.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Câu 4: Có hai điện tích điểm q1 và q2, chúng đẩy nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. q1< 0 và q2>0. B. q1> 0 và q2 <0.
C. q1.q2<0. D. q1.q2 >0.
Câu 5: Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên không phụ thuộc yếu tố nào?
Dấu điện tích.
B. Bản chất điện môi.
Khoảng cách giữa 2điệntích
D. Độ lớn điệntích
Tiết 3: Bài tập
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Bài tập tự luận cơ bản 1: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.
Tiết 3: Bài tập
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Bài tập cơ bản 2: Cho hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, đặt trong không khí tích điện và cách nhau 20 cm thì chúng hút nhau một lực bằng 1,2 N. Cho chúng tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra đến khoảng cách như cũ thì chúng đẩy nhau với lực đẩy bằng lực hút. Tính điện tích lúc đầu của mỗi quả cầu.
Tiết 3: Bài tập
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
Bài tập cơ bản 3: Đặt 3 điện tích q1 = 8.10–9 C, q2 = q3 = –8.10–9 C tại ba đỉnh của một tam giác đều cạnh 6 cm trong không khí. Xác định lực tác dụng lên điện tích qo = 6.10–9  C đặt ở tâm O của tam giác.
CHỦ ĐỀ 1
ĐỊNH LUẬT CULONG-THUYẾT ELECTRON . ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
BTVN:Hai điện tích điểm dương q1 = q2 = là 8.10–7 C được đặt trong không khí cách nhau 5 cm.
a/Hãy xác định lực tương tác giữa hai điện tích đó.
b/Đặt hai điện tích đó vào trong môi trường có hằng số điện môi là ε = 3. Để lực tương tác giữa chúng là không đổi (bằng lực tương tác khi đặt trong không khí) thì khoảng cách giữa chúng lúc này là bao nhiêu?