Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế - Nguyễn Quốc Dũng

Giáo viên : Nguyễn Quốc Dũng 
điện tích. điện trường 
Chương I 
 Bài 5. Điện thế. Hiệu điện thế 
Giáo viên : Nguyễn Quốc Dũng 
Kiểm tra bài cũ 
Câu hỏi : Nêu đ ặc đ iểm về công của lực đ iện trong đ iện trường đ ều ? 
Tr ả lời : Công của lực đ iện trong sự di chuyển của đ iện tích trong đ iện trường đ ều từ M đ ến N là A MN = qEd , không phụ thuộc vào hình dạng của đư ờng đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của đ iểm đ ầu M và đ iểm cuối N của đư ờng đi. 
 Bài 5. Điện thế. Hiệu điện thế 
I - Đ iện thế 
1. Khái niệm đ iện thế 
 Trong công thức : W M = A M∞ = V M .q th ì hệ số V M k hông phụ thuộc q, mà chỉ phụ thuộc đ iện trường tại M. Nó đ ặc trưng cho đ iện trường về phương diện tạo ra thế năng của đ iện tích q. Ta gọi nó là đ iện thế tại M. 
Công thức : 
2. Đ ịnh nghĩa 
Đ iện thế tại một đ iểm M trong đ iện trường là đại lượng đ ặc trưng riêng cho đ iện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đ ặt tại đ ó một đ iện tích q. Nó đư ợc xác đ ịnh theo công thức : 
3. Đơn vị đ iện thế 
Đơn vị đ iện thế là vôn ( kí hiệu là V), 1V= 1J/C 
4. Đ ặc đ iểm của đ iện thế 
Đ iện thế là đại lượng đại số,v ì q > 0 nên : 
+ Nếu A M ∞ > 0 th ì V M > 0; Nếu A M ∞ < 0 th ì V M < 0 
+ Đ iện thế của đ ất và của một đ iểm ở vô cực thường đư ợc chọn làm mốc ( bằng 0) 
Câu hỏi C1 
Câu hỏi C1 Chứng minh rằng , đ iện thế tại mọi đ iểm trong đ iện trường của một đ iện tích đ iểm âm (Q<0) đ ều có gi á trị âm. 
Tr ả lời 
Đ ặt tại đ iểm M mà ta xét một đ iện tích thử dương q. Di chuyển q từ đ iểm đ ó ra vô cực dọc theo đư ờng thẳng qua Q. Trong sự di chuyển này , lực hút giữa Q và q sinh công âm: A M ∞ < 0 . Đ iện thế tại M là 
Đ iện thế này có gi á trị âm. 
II. Hiệu đ iện thế 
1. Hiệu đ iện thế giữa hai đ iểm M và N là hiệu giữa đ iện thế V M và V N 
 Công thức : U MN = V M - V N 
2. Đ ịnh nghĩa U MN = V M - V N 
A M  = A MN + A N 
A M - A N = A MN 
Kết qu ả, ta thu đư ợc : 
Vậy , hiệu đ iện thế giữa hai đ iểm M, N trong đ iện trường đ ặc trưng cho kh ả năng sinh công của đ iện trường trong sự di chuyển của một đ iện tích từ M đ ến N. Nó đư ợc xác đ ịnh bằng thương số của công của lực đ iện tác dụng lên đ iện tích q trong sự di chuyển từ M đ ến N và độ lớn của q. 
Đơn vị hiệu đ iện thế cũng là vôn . Vôn là hiệu đ iện thế giữa hai đ iểm mà nếu di chuyển đ iện tích q = 1C từ đ iểm nọ đ ến đ iểm kia th ì lực đ iện sinh công là 1 J 
3. Đo hiệu đ iện thế 
Người ta đo hiệuđiện thế tĩnh đ iện bằng tĩnh đ iện kế 
Noỏi vụựi vaọt 
thử ựnhaỏt 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
| | | | | | | | | | | 
V 
+ 
- 
 + Pin - 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
M 
N 
4. Hệ thức giữa hiệu đ iện thế và cường độ đ iện trường 
+ Xét hai đ iểm M và N trên một đư ờng sức đ iện của một đ iện trường đ ều ( Hv ) 
+ Công của lực đ iện : 
 A MN = qEd 
+ Hiệu đ iện thế : 
Vậy : 
+ Từ công thức trên , ta thấy đơn vị của E là vôn trên mét (V/m). 
+ Công thức trên đư ợc áp dụng với đ iện trường đ ều hoặc đư ợc xem là đ ều . 
1.Một điện tớch q chuyển động trong điện trường đều hay khụng đều theo một đường cong kớn . Gọi cụng của lực điện trong chuyển động đú là A thỡ 
A>0 nếu q>0 
A>0 nếu q<0 
A khỏc 0 nếu điện trường khụng đều 
A = 0 
2. Cho 3 điểm M ,N ,P trong 1 điện trường đều ,MN =1 cm ,NP =3 cm ,U MN = 1 V U MP = 2V cường độ điện trường tại M ,N ,P là E M ,E N ,E P thỡ 
 A. E N > E M 
 B. E P = 2 E N 
 C. E P = 3 E N 
 D. E P = E N 
 3.Với điện trường như thế nào thỡ cú thể viết hệ thức U = E.d ? 
 A. Điện trường của điện tớch dương 
 B.Điện trường của điện tớch õm 
 C.Điện trường đều và khụng xột dấu 
 D. Điện trường khụng đều 
4. Hai tấm kim lọai song song ,cỏch nhau 2cm và được nhiễm điện trỏi dấu nhau .Muốn làm cho điện tớch q = 5.10 -10 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một cụng A =2.10 -9 J. Xỏc định cường độ điện trường bờn trong tấm kim lọai đú ? Cho biết điện trường bờn trong 2 tấm kim lọai đó cho là điện trường đều và cú đường sức vuụng gúc với cỏc tấm 
 A.E = 100 V/m 
 B.E = 200 V/m 
 C.E = 300 V/m 
 D.E = 400 V/m 
 5. Cụng của lực điện trường làm di chuyển một điện tớch giữa 2 điểm cú U =200 V là A= 1J. Tớnh độ lớn của điện tớch đú ? 
 A.q = 2.10 3 C 
 B.q = 4.10 -2 C 
 C.q = 5.10 -3 C 
 D.q = 5.10 -4 C 
6.Một hạt bụi cú m=3,6.10 -15 kg nằm lơ lửng giữa 2 tấm kim lọai song song nằm ngang và nhiễm điện trỏi dấu .điện tớch của nú bằng 4,8.10 -18 C. Hai tấm kim lọai cỏch nhau 2 cm . Hỏi hiệu điện thế đặt vào 2 tấm ? ( g= 10 m/s 2 ) 
A. U= 25 V 
B. U= 50 V 
C. U = 75 V 
D. U = 150 V 
KẾT THÚC BÀI HỌC 
XIN CẢM ƠN