Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện - Trường THPT Lục Ngạn

Bài giảng 
VẬT LÍ 11 CB 
TRƯỜNG THPT LỤC NGẠN 4 
GIÁO ÁN ĐIỆN TỬ 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu hỏi : Hãy phát biểu đinh nghĩa và viết biểu thức cường độ Điện trường ? 
Đáp án : 
 - Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó . Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q ( dương ) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. 
- Biểu thức 
BÀI 3 
ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. 
ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN 
( Tiếp theo ) 
I. ĐIỆN TRƯỜNG 
1. Môi trường truyền tương tác điện . 
 Môi trường truyền tương tác điện chính là điện trường . 
I. ĐIỆN TRƯỜNG 
2. Điện trường . 
 Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó . 
Điện trường là gì ? 
  Điện trường là một dạng vật chất ( môi trường ) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích 
a. Định nghĩa 
b. Tính chất 
Điện trường có tính chất gì ? 
+ 
+ 
Q 
O 
q 
M 
II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG 
1. Khái niệm cường độ điện trường 
+ 
Q 
O 
q > 0 
M 
r 
+ 
Q 
O 
q > 0 
M 
r’ > r 
Khi r’ > r thì lực điện do Q tác dụng lên điện tích thử q > 0 sẽ như thế nào ? 
Khi r’ > r thì lực điện do Q tác dụng lên điện tích thử q > 0 sẽ càng nhỏ . 
=> Điện trường tại các điểm càng xa Q càng yếu . 
=> Để đặt trưng cho sự mạnh , yếu của điện trường tại một điểm ta có khái niệm cường độ điện trường . 
II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG 
2. Định nghĩa . 
- Ta lấy độ lớn của lực điện tác dụng điện tích thử q =+1C đặt trưng cho cường độ điện trường tại điểm ta xét . 
- Ta đã biết , F ~ q nên => F/q là độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C. 
- Do đó ta lấy F/q làm số đo của cường độ điện trường . 
II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG 
2. Định nghĩa . 
 Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặt trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó . Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q ( dương ) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. 
 E- là cường độ điện trường tại điểm ta xét . 
  
II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG 
3. Vectơ cường độ điện trường . 
 Lực là đại lượng gì ? Điện tích q là đại lượng gì ?. 
Lực là đại lượng vectơ , q là đại lượng vô hướng . 
Cường độ điện trường là đại lượng gì ? 
=> Cường độ điện trường là đại lượng vectơ . 
II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG 
3. Vectơ cường độ điện trường . 
  Vectơ cường độ điện trường : 
Có phương , chiều như thế nào ? 
  Có phương , chiều trùng với phương chiều của lực điện khi q >0. 
+ 
Q 
q > 0 
M 
 Chiều dài ( môđun ) của vectơ cường độ điện trường biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó . 
Trả lời câu C1 
 Hãy chứng minh vectơ cường độ điện trường tại điểm M của điện tích điểm Q có phương và chiều như hình sau : 
+ 
Q 
q > 0 
M 
- 
Q 
q > 0 
M 
Tại M ta có điện tích thử q>0 
 Q và q cùng dấu nên lực điện do Q tác dụng lên q tại M sẽ hướng ra xa Q. 
Mà : 
Cùng phương,chiều với 
Nên 
Có dạng như hính vẽ . 
Tại M ta có điện tích thử q>0 
 Q và q trái dấu nên lực điện do Q tác dụng lên q tại M sẽ hướng vào Q. 
Mà : 
Cùng phương,chiều với 
Nên 
Có dạng như hính vẽ . 
4. Đơn vị đo cường độ điện trường 
  Đơn vị đo cường độ điện trường là V/m 
Ta có 
Nếu F đo bằng N, q đo bằng C thì E được đo bằng đơn vị nào ? 
E được đo bằng đơn vị : N/C 
Tuy nhiên người ta dùng đơn vị sau : 
5. Cường độ điện trường của một điện tích điểm . 
  - Công thức : 
  - Đặc điểm của 
+ Điểm đặt : 
Tại điểm đang khảo sát . 
+ Phương : 
 Trùng với đường thẳng nối điên tích với điểm khảo sát . 
+ Chiều : 
Hướng vào Q khi Q >0 , hướng ra xa Q khi Q <0. 
+ Độ lớn : 
Độ lớn của E không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q và được tính bằng công thức trên . 
5. Cường độ điện trường của một điện tích điểm . 
  - Công thức : 
  - Trong đó : 
 Q: điện tích điểm (C) 
 k: hệ số tỉ lệ 
 k = 9.109 N.m2/C2 
 r: khoảng cách từ Q tới điểm ta xét (m) 
6. Nguyên lí chồng chất điện trường 
+ 
Q 2 
Q 1 
M 
- 
 Điện trường tổng hợp tại điểm M: 
Chú ý: Các vectơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành . 
III. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN 
1. Hình ảnh các đường sức điện 
Hai điện tích cùng dấu 
III. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN 
1. Hình ảnh các đường sức điện 
Hai điện tích trái dấu 
2. Định nghĩa 
B 
A 
 Đường sức điện đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó . Nói cách khác , đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo đó . 
Đường sức điện 
3. Hình dạng đường sức của một số điện trường . 
+ 
- 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
a. Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi . 
q 
+ 
C 
B 
A 
b. Đường sức điện là những đường có hướng . Hướng của nó tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó . 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
a. Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi . 
b. Đường sức điện là những đường có hướng . Hướng của nó tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó . 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
c. Đường sức điện là những đường không khép kín . Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm . 
+ 
- 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
c. Đường sức điện là những đường không khép kín . Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm . 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
c. Đường sức điện là những đường không khép kín . Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm . 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
d. Người ta quy ước : Ở chỗ cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện ở đó được vẽ dày hơn , chỗ nào cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức được vẽ thưa hơn . 
4. Các đặc điểm của đường sức điện . 
d. Người ta quy ước : Ở chỗ cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện ở đó được vẽ dày hơn , chỗ nào cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức được vẽ thưa hơn . 
5. Điện trường đều 
 Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương , chiều và độ lớn ; đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều . 
BÀI TẬP C Ủ NG CỐ 
Câu 1: Đại lượng nào sau đây không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại một điểm ? 
A. Điện tích Q. 
D. Hằng số điện môi của môi trường . 
C. Khoảng cách r từ Q đến q. 
B. Điện tích thử q. 
BÀI TẬP C Ủ NG CỐ 
Câu 2: Đơn vị nào sau đây là đơn vị của điện trường ? 
A. Niutơn . (N) 
D. Vôn trên mét . (V/m) 
C. Vôn nhân mét . (V.M) 
B. Culông . (C)