BÀI 11. ĐỊNH LUẬT COULOMB VỀ TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
Ảnh
Ảnh
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 11. ĐỊNH LUẬT COULOMB VỀ TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu: Vào những ngày thời tiết lạnh, đặc biệt là vào mùa đông, ta thường hay gặp một số hiện tượng như: bị điện giật khi chạm tay vào tay nắm cửa kim loại (Hình 11.1) hay nghe tiếng lách tách khi thay quần áo. Vậy nguyên nhân của hiện tượng này là gì?
Lời giải
Ảnh
Nguyên nhân của các hiện tượng trên là do sự nhiễm điện, tạo thành các tia lửa điện đồng thời các tia lửa điện này làm ion hoá không khí xung quanh và phát ra tiếng nổ lách tách.
Sự tương tác giữa các điện tích
Hai loại điện tích
Hai loại điện tích
- Một vật bị nhiễm điện có khả năng hút các vật nhẹ khác thì được gọi là vật tích điện. - Có 2 loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. - Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. - Đơn vị đo điện tích là culông (C). Lưu ý: vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới vị trí mà ta xét có thể được xem là một điện tích điểm. - Điện tích nguyên tốc có giá trị bằng độ lớn điện tích của một hạt mang điện tồn tại độc lập trong tự nhiên và có giá trị: e = 1,6.10-19 C - Tất cả các vật tích điện đều có độ lớn điện tích q luôn là một bội số của điện tích nguyên tố: q = ne với n là số tự nhiên.
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1: Xét quả cầu kim loại nhỏ có điện tích –3,2.10-7 C. Quả cầu này thừa hay thiếu bao nhiêu electron?
Lời giải
Quả cầu này mang điện tích âm, nên nó đang thừa electron. Số electron thừa:
Ảnh
Sự nhiễm điện của các vật
Sự nhiễm điện của các vật
- Nhiễm điện do cọ xát: là sự nhiễm điện khi các vật khác bản chất, tring hoà về điện được cọ xát với nhau, khi đó hai vật nhiễm điện trái dấu. Ví dụ: cọ xát lược nhựa với tóc, lược nhựa bị nhiễm điện âm và hút được mẩu giấy vụn. - Nhiễm điện do tiếp xúc: là sự nhiễm điện khi một vật trung hoà về điện đặt tiếp xúc với một vật nhiễm điện. Khi đó hai vật nhiễm điện cùng dấu. - Nhiễm điện do hưởng ứng: là sự nhiễm điện khi một vật A (vật dẫn điện) trung hoà về điện đặt gần (không tiếp xúc) với một vật B nhiễm điện. Khi đó, hai đầu vật A, gần và xa vật B, lần lượt nhiễm điện trái dấu và cùng dấu với vật B. Khi đưa vật A ra xa vật B, vật A trở về trạng thái trung hoà như ban đầu.
Luyện tập
Luyện tập: Giải thích hiện tượng bị điện giật trong các trường hợp: a) Khi chạm tay vào nắm cửa kim loại trong thời tiết hanh khô (Hình 11.1). b) Khi chạm tay vào vỏ kim loại của máy tính đang hoạt động.
Ảnh
Đáp án luyện tập
Lời giải
- Giải thích chung cho cả hai hiện tượng trên: đây chính là hiện tượng tĩnh điện và chúng không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Tĩnh điện là hiện tượng xảy ra do mất cân bằng điện tích trên bề mặt của một vật liệu. - Khi hai vật liệu tiếp xúc nhau, điện tích sẽ chuyển từ vật này sang vật kia, dẫn tới sự dư thừa điện tích dương trên một vật, và thừa điện tích âm ở vật còn lại. - Con người có thể cảm nhận thấy sự mất cân bằng điện tích trong lúc mặc hoặc co kéo quần áo, chải đầu bằng lược nhựa, hoặc một số hành động cọ xát khác. - Cơ thể người còn là một bộ máy điện hóa rất đặc biệt, nên có thể tạo ra một lượng điện năng siêu nhỏ, đủ gây cảm giác hơi tê tê khi vô tình ma sát với một vật nào đó.
Lời giải
a. Khi bạn vô tình chạm vào tay nắm cửa bằng kim loại, điện tích âm trên cơ thể sẽ tiếp tục tăng lên cho đến khi đủ sản sinh ra lượng điện yếu cho phép tích điện giữa bàn tay và tay nắm cửa đột ngột lóe tia lửa, cảm giác hơi tê tay. b. Khi chạm tay vào vỏ kim loại của máy tính đang hoạt động thì sẽ xảy ra dự di chuyển điện tích tức thì, gây ra sự mất cân bằng điện tích dẫn đến hiện tượng phóng các tia lửa điện, gây tê tay.
Ảnh
Định luật Coulomb
Định luật Coulomb
Định luật Coulomb
Ảnh
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. F = klatex((|q1q2|)/(r2))
Trong đó k là hằng số phụ thuộc vào cách chọn đơn vị của các đại lượng, q1, q2 là các giá trị đại số của hai điện tích.
Lưu ý
Lưu ý
Khi đặt hai điện tích vào một môi trường điện môi đồng chất, lực tương tác tĩnh điện sẽ giảm e lần so với khi đặt chúng trong chân không. Xét điện tích q chịu tác dụng vởi lực tĩnh điện của n điện tích điểm, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q được xác định: latex(\vec{Fq}) = latex(\vec{F1q}) + latex(\vec{F2q}) + ... + latex(\vec{Fnq})
Câu hỏi 2
Các cặp lực latex(\vec{F12}) và latex(\vec{F21}) trong Hình 11.5 có phải là các cặp lực cân bằng không? Vì sao?
Câu hỏi 2:
Ảnh
Lời giải
Các cặp lực latex(\vec{F12}) và latex(\vec{F21}) không phải các cặp lực cân bằng vì chúng tuy cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn nhưng lại đặt vào hai vật khác nhau. Cặp lực latex(\vec{F12}) và latex(\vec{F21}) là cặp lực trực đối.
Câu hỏi 3
Câu hỏi 3: Hai vật nhỏ tích điện cùng dấu, ban đầu được giữ ở vị trí rất gần nhau. Dựa vào công thức (11.1), em hãy mô tả đặc điểm chuyển động của hai vật ngay thời điểm khi chúng được thả tự do. Giả sử hai vật chỉ chịu tác dụng của lực tương tác tĩnh điện giữa chúng.
Lời giải: Hai vật nhỏ tích điện cùng dấu, chúng sẽ đẩy nhau. Khi chúng được giữ ở vị trí ban đầu rất gần nhau, sau đó được thả tự do thì chúng sẽ chuyển động về hai hướng ngược nhau, trên cùng một phương (đường nối đi qua tâm của hai vật nhỏ).
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò
Ghi nhớ kiến thức trọng tâm Hoàn thành các bài tập trong sách bài tập Chuẩn bị bài mới:"Bài 12. Điện trường"
Cảm ơn
Ảnh