BÀI 17. KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG
Trang bìa
Trang bìa
BÀI 17. KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG
Ảnh
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Câu hỏi khởi động
Khởi động: Hai quả cầu tích điện cùng dấu được treo bằng hai sợi dây mảnh không dẫn điện như hình bên. Tại sao chúng không tiếp xúc nhưng vẫn tương tác được với nhau?
Trả lời: Vì xung quanh hai quả cầu có điện trường nên đã truyền tương tác giữa hai quả cầu với nhau dù chúng không tiếp xúc với nhau.
Ảnh
Khái niệm điện trường
Hoạt động
Hoạt động: Đặt điện tích q cách điện tích Q một khoảng r (Hình 17.1) 1. Có phải không khí đã truyền tương tác điện từ điện tích Q tới điện tích q hay không? 2. Vùng không gian bao quanh một nam châm có từ trường. Tương tự như vậy, vùng không gian bao quanh một điện tích có điện trường. Ta có thể phát hiện sự tồn tại của điện trưởng bằng cách nào ?
Ảnh
- - Thảo luận hoạt động
Thảo luận: 1. Không phải không khí đã truyền tương tác điện từ điện tích Q đến điện tích q mà do điện trường xung quanh điện tích đã truyền tương tác điện và khi đặt trong chân không vẫn xảy ra tương tác này. 2. Để nhận biết được điện trường đang tồn tại không thể nhận biết bằng mắt thường, cần phải thông qua những hiện tượng vật lí mới có thể quan sát được có điện trường hay không. Có thể đặt một điện tích điểm vào trong đó, nếu có lực tác dụng lên điện tích thì tồn tại điện trường, nếu không có lực tác dụng lên điện tích thì không tồn tại điện trường.
Ảnh
Khái niệm
Khái niệm: - Xung quanh nam châm có từ trường, từ trường sẽ truyền tương tác từ nam châm này tới nam châm khác (Hình 17.2). Tương tự như nam châm, xung quanh điện tích có một điện trường, điện trường sẽ truyền tương tác giữa các điện tích, đó là một trường lực. - Điện trường được tạo ra bởi điện tích, là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và truyền tương tác giữa các điện tích.
Ảnh
Cường độ điện trường
Tìm hiểu về điện trường
+ Người ta sử dụng điện tích dương có điện tích nhỏ, được gọi là điện tích thử, để phát hiện lực điện tác dụng lên nó, qua đó nhận biết được độ mạnh yếu của điện trường tại điểm ta xét. Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường được gọi là cường độ điện trường. + Theo công thức (16.2), độ lớn của lực điện F tỉ lệ với độ lớn của điện tích q. + Tỉ số latex(F/q) chính bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1 C, do đó tỉ số này được lấy làm số đo cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích thử q. Cường độ điện trường tại một điểm được đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích đó. E = latex(F/q)
Khái niệm
Từ công thức (16.2), ta xác định được độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không hoặc trong không khí gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r có giá .trị bằng:
Ảnh
Ảnh
Hoạt động 1
Hoạt động 1: Hãy chứng tỏ rằng vectơ cường độ điện trường vecto E có: + Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích. + Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0 ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0 + Độ lớn của vectơ cường độ điện trưởng vecto E bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm ta xét.
Đáp án: Từ công thức ta thấy vectơ cường độ điện trường vecto E có phương trùng với phương của vectơ vecto F lực điện tác dụng lên điện tích Với q > 0 thì vecto E,vecto F cùng chiều với nhau Với q < 0 thì vecto E,vecto F ngược chiều với nhau Nếu q = 1 thì E = F
Ảnh
Hoạt động 2
Hoạt động 2: Nếu trong không gian có hai điện tích điểm dương Q1=Q2 được đặt ở hai điểm B và C, một điện tích thử q được đặt tại một điểm A như Hình 17.4. Hãy mô tả bằng hình vẽ lực điện tổng hợp do Q1 và Q2 tác dụng lên điện tích thử q.
Đáp án: Sử dụng quy tắc hình bình hành để tổng hợp lực tác dụng lên điện tích q tại A theo quy tắc:
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1: Một điện tích điểm Q = 6.latex(10^(−13)) C đặt trong chân không. a) Xác định phương, chiều, độ lớn của cường độ điện trường do điện tích điểm Q gây ra tại một điểm cách nó một khoảng 1 cm, 2 cm, 3 cm. b) Nhận xét về cường độ điện trường ở những điểm gần điện tích Q và ở những điểm cách xa điện tích Q. c) Từ các nhận xét trên, em hãy mô tả cường độ điện trường do một điện tích điểm dương Q đặt trong chân không gây ra tại một điểm cách nó một khoảng r. Vẽ hình minh hoạ.
Câu hỏi 2
Câu hỏi 2: Một hạt bụi mịn loại pm2.5 có điện tích bằng 1,6.latex(10^(−19)) C lơ lửng trong không khí ở nơi có điện trường của Trái Đất bằng 120 V/m. Bỏ qua trọng lực, tính lực điện của Trái Đất tác dụng lên hạt bụi mịn và từ đó giải thích lí do hạt bụi loại này thường lơ lửng trong không khí.
Đáp án: Ta có: Lực điện tác dụng vào hạt bụi trong điện trường là: Vì hạt bụi mịn có điện tích dương nên lực điện sé có chiều theo chiều điện trường, tức là hướng từ trên xuống dưới mặt đất. Lực điện này là một trong những nguyên nhân làm cho các hạt bụi mịn không bị gió cuỗn bay lên cao được.
Ảnh
Điện phổ
Mô tả
+ Để quan sát điện trường của hệ hai điện tích, người ta thực hiện thí nghiệm như sau: Cho vào bể chứa dầu một ít hạt cách điện mịn (mạt cưa chẳng hạn) rồi khuấy đều để các hạt lơ lửng trong dầu. Đặt một hoặc hai quả cầu kim loại tích điện trong bể chứa dầu đó, ta thấy các hạt cách điện sẽ nằm dọc theo các đường nhất định (Hình 17.6). Hình ảnh các đường như trên gọi là điện phổ.
Ảnh
Khái niệm
+ Để mô tả điện trường, người ta có thể dùng hình vẽ các đường sức điện (Hình 17.7). Vậy: Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của vecto cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện trùng với hướng của vecto tiếp tuyến của đường sức điện tại điểm đó.
Ảnh
Hoạt động 1
Hoạt động 1: Em hãy quan sát Hình 17.6 và đưa ra nhận xét về đặc điểm của điện phổ: a) Ở những vùng có điện trưởng mạnh hơn tức là ở gần điện tích hơn. b) Ở những vùng có điện trường yếu hơn tức là ở xa điện tích hơn. c) Ở điện trường có một điện tích và điện trường có nhiều diện tích.
Đáp án: a) Ở những vùng có điện trưởng mạnh hơn tức là ở gần điện tích hơn đường sức điện dày. b) Ở những vùng có điện trường yếu hơn tức là ở xa điện tích hơn đường sức điện thưa. c) Ở điện trường có một điện tích và điện trường có nhiều diện tích các đường sức điện đi ra từ điện tích âm và kết thúc ở điện tích âm, hoặc từ một điện tích ra vô cùng.
Hoạt động 2
Hoạt động 2: Quan sát Hình 17.7 và các nhận xét trên, em hãy vẽ các đường sức điện của một điện tích âm; các đường sức điện của hai điện tích âm Q1 = Q2 < 0 đặt gần nhau.
Đáp án: Điện phổ ở vùng gần điện tích dương có chiều đi ra xa khỏi điện tích dương và điện phỏ ở vùng gần điện tích âm có chiều đi hướng vào điện tích âm:
Ảnh
Dặn dò
- Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Ôn lại các kiến thức vừa học. Làm thêm bài tập trong sách bài tập. Chuẩn bị trước bài sau.
- Cảm ơn
Ảnh