Vật lý học luôn gắn liền với nhiều hiện tượng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống hằng
ngày và trong kỹ thuật. Bản chất của quá trình học Vật lý là nghiên cứu các sự vật, hi ện tượng
trong tự nhiên. Tìm ra quy luật của sự tồn tại và vận động của chúng trong tự nhiên để tác động
vào các sự vật hi ện tượng đó theo ý muốn của con người.
Vật lý học với 4 lĩnh vực: Cơ – Nhiệt – Điện – Quang, mỗi lĩnh vực đều có những ứng dụng rộng
rãi, có những đóng góp to lớn cho sự tồn tại và phát tri ển của con người. Trong thế giới hiện đại,
thời đại khoa học kỹ thuật phát tri ển thì Điện học là một trong những lĩnh vực đang được quan
tâm phát tri ển.
Các sự vật hiện tượng vật lý trong tự nhiên là muôn màu muôn vẻ, vấn đề đặt ra với người học
Vật lý là vận dụng được những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, muốn
làm được điều này thì người học phải nắm vững được bản chất vật lý của vấn đề. Tuy nhiên, các
lý thuyết, các đối tượng nghiên cứu được trình bày ở phổ thông và vật lý đại cương còn nặng về
lý thuyết, còn mang tính chất lý tưởng hóa, đã thoát khỏi m ối quan hệ ràng buộc, qui định lẫn
nhau. Cho nên, người học đã gặp không ít những khó khăn trong quá trình vận dụng.
Là một sinh viên chuyên ngành sư pham Vật lý, hiểu được những vấn đề trên tôi quyết định chọn
đề tài: “ Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11”.
16 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 3243 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Ban chất vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 1 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên : Ban chất vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11.
Phần 1 MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vật lý học luôn gắn liền với nhiều hiện tượng trong tự nhiên cũng như trong cuộc sống hằng
ngày và trong kỹ thuật. Bản chất của quá trình học Vật lý là nghiên cứu các sự vật, hiện tượng
trong tự nhiên. Tìm ra quy luật của sự tồn tại và vận động của chúng trong tự nhiên để tác động
vào các sự vật hiện tượng đó theo ý muốn của con người.
Vật lý học với 4 lĩnh vực: Cơ – Nhiệt – Điện – Quang, mỗi lĩnh vực đều có những ứng dụng rộng
rãi, có những đóng góp to lớn cho sự tồn tại và phát triển của con người. Trong thế giới hiện đại,
thời đại khoa học kỹ thuật phát triển thì Điện học là một trong những lĩnh vực đang được quan
tâm phát triển.
Các sự vật hiện tượng vật lý trong tự nhiên là muôn màu muôn vẻ, vấn đề đặt ra với người học
Vật lý là vận dụng được những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, muốn
làm được điều này thì người học phải nắm vững được bản chất vật lý của vấn đề. Tuy nhiên, các
lý thuyết, các đối tượng nghiên cứu được trình bày ở phổ thông và vật lý đại cương còn nặng về
lý thuyết, còn mang tính chất lý tưởng hóa, đã thoát khỏi mối quan hệ ràng buộc, qui định lẫn
nhau. Cho nên, người học đã gặp không ít những khó khăn trong quá trình vận dụng.
Là một sinh viên chuyên ngành sư pham Vật lý, hiểu được những vấn đề trên tôi quyết định chọn
đề tài: “ Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng kỹ năng vận dụng lý thuyết để giải quyết các bài tập định tính trong chương trình Điện
học và giải thích các hiện tượng vật lý thường gặp trong tự nhiên.
3. Đối tượng nghiên cứu
Bản chất vật lý trong các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11.
4. Phạm vi nghiên cứu
Điện trường
Dòng điện không đổi
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 2 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Dòng điện trong các môi trường
Từ trường
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết và giới hạn áp dụng của chúng
Tìm hiểu bản chất vật lý trong các bài tập định tính
Thiết lập logic giải cho các kiểu giải quyết cho các bài tập định tính
Áp dụng giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn như giải thích các hiện tượng vật lý, giải các bài tập
định tính và định lượng
6. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu và phân tích các tài liệu giáo khoa, các lý thuyết vật lý có liên quan.
Phương pháp thu thập tư liệu.
Phương pháp quan sát sư phạm.
7. Giả thuyết khoa học
Để giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn đặt ra trong việc học Vật lý nói chung và trong Điện học
nói riêng thì người học cần phải trang bị cho bản thân thói quen, kỹ năng tư duy dựa trên bản
chất của vấn đề.
8. Thời gian nghiên cứu
Chương 1 :Cơ sở lý thuyết của đề tài
1.1 Tâm lý – Giáo dục – Lý luận dạy học
1.1.1 Quá trình nhận thức
Nhận thức là một quá trình phức tạp đòi hỏi con người vừa phải đi từ trực quan sinh động tới
tư duy trừu tượng, vừa phải đi từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn.
Trực quan sinh động( giai đoạn nhận thức cảm tính) là giai đoạn đầu tiên của quá trình nhận
thức, gắn liền với thực tiễn, phản ánh các sự vật hiện tượng trong tự nhiên thông qua cảm giác,
tri giác và biểu tượng. Giai đoạn tiếp theo trong quá trình nhận thức của con người là tư duy
trừu tượng ( nhận thức lí tính). Thông qua giai đoạn này con người có thể nhận thức được bản
chất và các qui luật chi phối sự vận động và phát triển của các sự vật và hiện tượng.
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 3 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Tư duy trừu tượng là giai đoạn tiếp theo cao hơn của quá trình nhận thức dựa trên nền tảng của
giai đoạn nhận thức cảm tính, phản ảnh hiện thực khách quan một cách gián tiếp và khái quát.
Do đó, nó phản ánh “ sâu sắc hơn”, “ chính xác hơn”, “đầy đủ hơn” thông qua các khái niệm,
phán đoán, suy luận.
Nhưng tư duy trừu tượng là sự phản ánh gián tiếp hiện thực khách quan nên có nguy cơ phản
ánh sai hiện thực. Do vậy, cần phải trỏ về thực tiễn để kiểm tra sự đúng đắn của nó, phân biệt
những tri thức đúng đắn và sai lầm. Đưa tư duy trừu tượng áp dụng váo thực tiễn, giúp cho
hoạt động nhận thức có hiệu quả.
1.1.2 Các phương pháp dạy học
Quá trình dạy học - Ý nghĩa.
Quá trình dạy học là sự hoạt động phối hợp hữu cơ biện chứng của Thầy và Trò, trong đó giáo
viên tổ chức, hướng dẫn, điều khiển tạo điều kiện cho học sinh nắm vững tri thức và phát triển
nhân cách.
Dạy học là con đường thuận lợi nhất giúp cho học sinh trong khoảng thời gian ngắn nhất có
thể nắm vững một khối lượng tri thức cần thiết.
Dạy học là con đường quan trọng nhất để giúp học sinh phát triển năng lực hoạt động trí tuệ
đặc biệt là tư duy trừu tượng.
Đây cũng là con đường chủ yếu nhất để thực hiện nhiệm vụ phát triển toàn diện cho học sinh.
// neu vai tro cua nguoi thay trong day hoc noi chung v trong day hoc vat ly noi rieng > su dung
cac phuong phap day hoc
Trong quá trình dạy học, nhiệm vụ của học sinh là phải học dưới sự tổ chức, điều khiển của
giáo viên. Đối với giáo viên dạy Vật lý ở trường phổ thông đã xác định nhiệm vụ cho mình đó là
Dạy kiến thức Vật lý cho học sinh
Phát triển tư duy cho học sinh thông qua dạy học Vật lý.
Gióa dục tư tưởng thông qua dạy học Vật lý.
Dạy cho học sinh kỹ năng hành động Vật lý.
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 4 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Để thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học và thực hiện thắng lợi mục tiêu dạy học thì người giáo viên
luôn phải sử dụng hệ thống các phương pháp dạy học một cách hiệu quả nhất. Bên cạnh đó
người giáo viên Vật lý luôn luôn phải nghiên cứu các nội dung để nâng cao chất lượng dạy học:
Cải tiến nội dung dạy học
Cải tiến, thay đổi các hình thức dạy học Vật lý
Áp dụng các phương pháp dạy học sao cho phù hợp nhất với nội dung, đối tượng học Vật lý
Cải tiến, chế tạo đò dung dạy học Vật lý
Một số phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dung lời
Phương pháp trực quan
Phương pháp dạy học nêu vấn đề và phương pháp dạy học khám phá
Dạy học nêu vấn đề là tập hợp nhiều phương pháp dạy học đơn giản nhất ( diễn giảng, thí
nghiệm, đầm thoại, đọc sách…). Mà trong đó có sự phối hợp thống nhất giữa thầy và trò sao cho
trò tự giác chấp nhận nhiệm vụ học tập là nhiệm vụ của chính mình , tích cực, tự lực, sáng tạo
tìm tòi cách giải quyết nhiệm vụ học tập áy thông qua việc kiểm tra các giải thuyết mà mình đã
đặt ra.
Nếu hiểu theo mục đích của quá trình dạy học thì dạy học nêu vấn đề là dạy cách giải quyết
một nhiệm vụ học tập.
Nếu hiểu theo cách tổ chức thì dạy học nêu vấn đề là kiểu dạy học trong đó nêu vấn đề bằng
việc xây dụng tình huống có vấn đề và tổ chức cho trò tìm tòi giả thuyết, kiểm tra giả thuyết và
vận dụng kết quả.
// lồng chép một phần việc kết hợp bài tập định tính và pp nvd
1.1.3 Vai trò bài tập định tính trong dạy học Vật lý
Đối với người học
Bài tập định tính luôn là những câu hỏi xuất phát từ các hiện tượng trong cuộc sống hàng ngày
như mưa đá, bình thủy,cầu chì điện, cầu vồng…Con người nói chung luôn quan tâm những gì
gần gũi với đời sống hằng ngày nhất vì vậy học sinh cũng không ngoại lệ. Những bài tập định
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 5 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
tính chỉ cần học sinh trả lời bằng cách diễn đạt ngôn ngữ (ít khi dùng biểu thức toán, dĩ nhiên tùy
cấp độ) nên việc trả lời được thực hiện dễ dàng. Ví dụ khi giải thích hiện tượng cầu vồng, học
sinh chỉ cần vận dụng hiện tượng khúc xạ ánh sáng, hiện tượng tán sắc ánh sáng qua các giọt
nước mưa và biểu đạt những suy nghĩ thành lời. Do đó, bài tập định tính (cũng) giúp cho các em
cách sắp sếp ý tưởng và trình bày những suy nghĩ của mình một cách rõ ràng mạch lạc.
Bản chất vật lý là những qui luật được đúc kết từ những cái chung tương đối ổn định của các
sự vật hiện tượng riêng biệt. Bản chất là cái tất nhiên, cái tương đối ổn định ở bên trong sự vật,
qui định sự vận động và phát triển của các sự vật. Hiện tượng là cái biểu hiện của bản chất ra bên
ngoài, là cái không ổn định và biến đổi nhanh hơn so với bản chất. Nên về mặt nhận thức để hiểu
được các sự vật không chỉ dừng lại ở các hiện tượng mà phải đi sâu vào bản chất của nó. Tức là
không chỉ dừng lại ở giai đoạn nhận thức cảm tính mà phải đi sâu vào quá trình nhận thức lí
tính.Việc giải các bài tập định tính sẽ giúp cho người học xây dựng, củng cố và phát triển
phương pháp nhận thức thế giới khách quan theo đúng qui luật của quá trình nhận thức. Việc xác
định bản chất vật lí trong các bài tập định tính góp phần xây dựng phương pháp tư duy khoa học
ở người học.
Hơn nữa, việc tìm hiểu các bài tập định tính giúp ích cho phương pháp học tập của người học.
Con đường học tập của chúng ta rất dài, chúng ta không thể nhớ được tất cả cũng như nhớ được
lâu kiến thức chúng ta đã học bằng cách “ học vẹt”. Vì vậy, việc nắm vững bản chất của vấn đề
sẽ cách hiệu quả nhất để giúp chúng ta có thể nhớ được dễ dàng hơn và nhớ lâu hơn bằng cách
liên hệ giữa các bản chất của các sự vật, sự việc để có được mối quan hệ logic, tạo nên thủ thuật
nhớ nhằm ghi nhớ có ý nghĩa các tài liệu. Ví dụ, trong Cơ học Công được tính bởi tích của Lực
và đoạn đường vật đi được thì trong Điện học, Công cũng được tính bởi công thức như trong Cơ
học nhưng ở đây là Lực điện và đoạn đường mà vật đi được trong Điện trường.
Việc giải quyết các bài tập định tính trong thực tế về lâu dài góp phần hình thành ở người học
phương pháp tự học. Bên cạnh đó cũng rèn luyện các kỹ năng:
Thu thập, phân tích, tổng hợp.
Kết hợp lý thuyết và thực hành
Đối với người dạy
Từ khi bắt đầu học vật lý, bài tập định tính luôn luôn là một “tiết mục” thu hút sự chú ý và thích
thú của học sinh. Bằng chứng là khi bắt đầu học vật lý (lớp 6) giáo viên chỉ dạy học trò hiện
tượng vật lý, giải thích chứ đâu có tính toán lằng nhằng. Vì vậy có thể nói bài tập định tính như
là bước khỏi đầu, cánh cổng mở ra cho học sinh tiếp cận ngôi nhà vật lý một cách thú vị. Vì thế,
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 6 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
nếu người giáo viên biết vận dụng bài tập định tính để đan xen vào tiết dạy lý thuyết hay bổ trợ
cho những bài tập định lượng góp phần giúp cho học sinh có thể hiểu rõ bản chất của vấn đề.
Mục đích của dạy học là phát triển toàn diện cho học sinh,hình thành ở người học ý thức, nhu
cầu học tập. Vì thế trong quá trình dạy học, người giáo viên luôn cải tiến phương pháp dạy học
nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Những sự vật, sự việc trong thực tế, các
hiện tượng trong đời sống hằng ngày nằm trong các bài tập định tính sẽ giúp cho học sinh tăng
cường hứng thú học tập đối với môn học, kích thích tính tìm tòi, ham hiểu biết, sự đam mê trong
các em góp phần làm cho công tác giảng dạy có được những kết quả khả quan hơn. Do đó, có thể
nói rằng bài tập định tính là một phần không thể thiếu trong quá trình dạy học với mục đích phát
triển toàn diện cho học sinh.
Bài tập định tính được giáo viên lồng ghép với nhiều phương pháp dạy học khác nhau, trong đó
với phương pháp dạy học nêu vấn đề thì bài tập định tính phát huy được hiệu quả cao nhất của
nó. Trong quá trình dạy học, với hệ thống bài tập định tính giáo viên có vể thuận lợi hơn trong
việc tổ chức, điều khiển hoạt động của học sinh bởi lẽ đã thu hút được sự chú ý, tò mò của các
em vào bài học. Nếu như các bài tập định tính đã được chọn lọc và sắp xếp một cách có hệ thống
theo tiến trình bày học sao cho thể hiện được rõ ràng nội dung bài học thì sẽ mang lại hiệu quả
cao nhất.
1.2 Những nội dung kiến thức chính cần để giải quyết các bài tập định tính
1.2.1 Điện trường
1.2.2 Dòng điện không đổi
1.2.3 Dòng điện trong các môi trường
1.2.4 Từ trường
Chương 2 :Hệ thống các bài tập định tính ở phần Điện học lớp 11
2.1 Điện trường
ĐỊNH LUẬT CULONG
Bài 4.3
Có thể dùng một vật A đã tích điện âm để làm nhiễm điện dương cho một vật dẫn B, mà
không làm thay đổi điện tích của A được không? Có thể làm cho hai vật dẫn B, C nhiễm điện
trái dấu nhau được không?
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 7 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Nội dung kiến thức cơ bản nhất để trả lời câu hỏi trên là người học phải hiểu rõ và vận dụng
được thuyết electron. Đối với yêu cầu của bài toán này, chúng ta có hai cách giải.
Thứ nhất: Muốn cho vật B nhiễm điện dương, ta đưa một đầu của nó lại gần vật A, và chạm
tay vào đầu còn lại (hoặc nối đất bằng một dây dẫn), sau đó bỏ tay ra. Điện tích âm sẽ bị đẩy
xuống đất, trên vật B chỉ còn lại điện tích dương.
Nếu dùng vật B đã nhiễm điện dương và làm tương tự, ta có thể làm cho vật C nhiễm điện
âm.
Thứ hai: Ta cho hai vật B, C chậm vào nhau, rồi đưa A lại gần B. Sau đó tách B, C ra thì vật
B sẽ nhiễm điện dương và vật C sẽ nhiễm điện âm. Trong trường hợp này hai vật dẫn B, C
phải được đặt cách điện với đất.
4.4
Các xe chở xăng dầu có khả năng cháy nổ rất cao. Khả năng này xuất phát tự cơ sở vật lý
nào? Người ta đã làm gì để phòng chống cháy nổ cho các xe này?
Khi các xe chở xăng dầu, trong quá trình di chuyển xăng, dầu sóng sánh cọ xát vào vỏ thùng
làm cho vỏ thùng bị nhiễm điện. Nếu nhiễm điện mạnh thì có thể gây ra tia lửa điện và bốc
cháy, cho nên các xe chở xăng, dầu thường dễ bị cháy hơn.
Để khắc phục người ta thường làm một chiếc xích sắt nối vỏ thùng với mặt đường. Khi đó
điện tích xuất hiện trên vỏ thùng sẽ theo sợi dây xích truyền xuống đất.
4.5
Tại sao hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu lại tác dụng lên nhau một lực lớn hơn là khi
chúng nhiễm điện cùng dấu,với cùng những điều kiện như nhau về vị trí và độ lớn điện tích
của quả cầu? Có bao giờ hai vật dẫn nhiễm điện cùng dấu lại hút nhau không?
Khi hai quả cầu nhiễm điện cùng dấu, điện tích được phân bố lại trên hai quả cầu như hình vẽ
Các phần tập trung (phần lớn) điện tích ở xa nhau như hình vẽ.
Khi hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu thì các phần tập trung (phần lớn) điện tích ở gần
nhau như hình vẽ
Như vậy các điện tích cùng dấu lại xa nhau hơn các điện tích trái dấu. Do đó hai quả cầu kim
loại nhiễm điện trái dấu lại tác dụng lên nhau một lực lớn hơn khi chúng nhiễm điện cùng
dấu.
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 8 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Chúng ta luôn công nhận rằng, hai vật nhiễm điện cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút
nhau. Tuy nhiên, đối với hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu vẫn có thể hút nhau được.
Điều đó chỉ có thể xay ra khi thỏa mãn hai điền kiện: Đó là hai quả cầu kim loại và một quả
cầu mang điện tích có trị số lớn hơn nhiều so với điện tích của quả cầu kia
ĐIỆN TRƯỜNG, CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG, HIỆU ĐIỆN THẾ, CÔNG CỦA ĐIỆN
TRƯỜNG
2.1
Xét một điểm A nằm trong điện trường của một điện tích điểm +q.nếu bên phải điểm A đặt
têm một quả cầu không tích điện thì cườn độ điện trường vầ điện thế tại điểm A biến đổi gì
không?
Giải
Dươi tác dụng của điện trường của điện tích q, hai mặt quả cầu đối diện nhau sẽ nhiễm điện
trái dấu. Nếu quả cầu dẫn điện thì sự nhiễm điện đó là do hưởng ứng, nếu quả cầu không dẫn
điện thì điện tích xuất hiện trên quả cầu là do sự phân cuacj điện môi.
Mặt đặt gần điểm A sẽ mang điện âm, mặt xa hơn sẽ mang điện dương. Hai điện tích này sẽ
tạo ra tai A hai cường độ điện trường ngược chiều nhau mà tổng hợp của chúng hướng sang
phía quả cầu vì điện tích gần A hơn điện tích dương. Vậy tại A ngoài cường độ điện trường
do +q tạo ra thì còn có them một cường độ điện trường tại điểm A sẽ tăng lên.
Tương tự nghư vậy, hki các điện tích trái dấu xuất hiện trên quả cầu. các điện tích này sẽ tạo
ra tại A các điện thế khác nhau: Điện tích âm ở gần hơn sẽ tạo ra điện thê âm có giá trị lớn
hơn điện thế dương do điện tích dương ở xa hơn tạo ra. Nên tổng hợp điện thế do quả cầu tạo
ra tại A mang giá trị âm.
Còn điện thế của +q tạo ra tại A là điện thế dương. Vì vậy khi tổng hợp hai điện thế này thì
điện thế tại A giảm đi.
4.37
Hai quả cầu nhỏ A và B bằng kim loại, giống hệt nhau, có khối lượng m, được treo tiếp xúc
với nhau vào cùng một diểm O bằng hai sợi dây mảnh, cách điện, không giãn, chiều dài l.
Người ta truyền một điện tích q cho quả cầu A thì thấy hai quả cầu đẩy nhau cho đến khi hai
dây treo hợp với nhau một góc . Chứng minh rằng không có đường sức nào của điện
trường đi qua điểm giữa O của đoạn thẳng nối tâm hai quả cầu.
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 9 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Khi truyền điện tích là q cho quả cầu A khi hai quả cầu A và B treo tiếp xúc nhau thì điện tích
trên mỗi quả cầu là q/2, do nhiễm điện cùng dấu nên hai quả cầu đẩy nhau. Ở vị trí cân bằng
mới mỗi quả cầu sẽ nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực : sức căng T của dây treo, trọng
lực P và lực đẩy tĩnh điện F.
Từu
P
F
2
tan 1 suy ra
2
tan2 1
k
mgq
Vì điện tích hai quả cầu bằng nhau nên cường độ điện trường 10E
và 20E
do chúng gây ra tại
trung điểm O của AB sẽ có cường độ bằng nhau, cùng phương nhưng ngược chiều. Cường độ
điện trường tổng hợp tại O bằng không , nên không có đường sức của điện trường đi qua O.
4.29
Có hai điện tích điểm, chưa biết dấu và độ lớn, nằm cách nhau một khoảng d. Người ta xác
định được vị trí của một điểm C nằm trên đường thẳng nối hai điện tích mà ở đó cường độ
điện trường bằng không.
- Có thể kết luận gì về tính chất của hai điện tích đó?
- Nếu điểm D, có tính chất như trên, nằm ngoài đoạn thẳng nối hai điện tích thì sao?
Trước hết ta có thể khẳng định rằng : hai điện tích đó phải cùng dấu, nghĩa là hoặc cùng là
điện tích dương, hoặc cùng là điện tích âm. Sau đó dựa vào vị trí của điểm C trên đoạn thảng
AB nối hai điện tích ta có thể biết được quan hệ về độ lớn q1 và q2 của hai điện tích đó.
Giả sử hai điện đó đều là điện tích dương. Đặt AB = d, AC = x.
Vì cường độ diện trường tổng hợp tại C bằng không, ta có:
2
2
2
1
21
xd
qk
x
qk
EE
Từ đó, nếu đặt
1
2
q
qn ta rút ra:
1
n
dx
Bản chất Vật lý trong các bài tập định tính Điện học
GVHD: Dương Quốc Chánh Tín Trang 10 SVTH: Nguyễn Văn Ngộ
Như vậy nếu q11 thì x< d/2: điểm C gần điện có giá trị nhỏ. Và tỉ số các độ lớn của
hai điện tích là:
2
1
2 1
x
d
q
q
Trong trường hợp điểm D nằm ngoài đoạn thẳng nối hai điện tích, cũng với cách lập luận như
trên thì hai điện tích phải là hai điện tích trái dấu nhau. Và dựa vào vị trí của điểm C để xác
định mối quan hệ về độ lớn của hai điện tích. Ta đặt AB = d và AD = x.
Vì cường độ điện trường tổng hợp tại D bằng không nên ta có:
2
2
2
1
21
xd
qk
x
qk
EE
Từ đó, nếu đặt
1
2
q
qn ta rút ra:
1
n
dx
Như vậy nếu q11 thì x<d: điểm D gần điện có giá trị tuyệt đối nhỏ. Và tỉ số các độ
lớn của hai điện tích là:
2
1
2 1
x
d
q
q
2.9
Hai quả cầu kim loại nhỏ, mỗi quả có bán kính a, khối lượng m được nối với nhau một sợi
day mảnh, mềm có chiều dài l. Hai quả cầu nằm cách nhau một khoảng l0 (l>l0>>a) và đặt
trong một điện trường đều. Vectơ cường độ điện trường E
hướng dọc theo đường nối tâm các
quả cầu. Xáh định vận tốc các quả cầu thu được nếu chúng được buông ra không vận tốc ban
đầu.
Nhận xét:
Khi các quả cầu được nối với nhau, một hệ vật dẫn được tạo ra trong điện trường. Vì sự
nhiễm điện do hưởng ứng mà các quả cầu sẽ nhiễm điện trái dấu, sau đó lại bị điện trường tác
dụng lực ngược chiều mà các quả cầu sẽ chuyển động tách xa nhau. Càng chuyển động và
càng xa nhau các quả cầu n