Hiểu, trình bày và vận dụng được công của lực điện trong điện trường đều.
VẬT LÝ 6–12 • HỌC TỪ HIỆN TƯỢNG ĐẾN BẢN CHẤTChuẩn GDPT hiện hành • Định hướng Hà Nội
ƯỚC MƠ LỚNPHÒNG KHÁM PHÁ VẬT LÝ
Trang chủCHỐT BÀI TRONG 1 PHÚT
Cần nhớ
- Ghi d có dấu hoặc dùng s cosα, không lấy mọi khoảng cách đều dương.
- Đường đi khác quãng đường nhưng công lực thế chỉ xét hai mốc.
- A và ΔW trái dấu.
VẬT LÍ 11 • CHƯƠNG 3 • BÀI 19
Thế năng điện
Vì sao vị trí của điện tích trong điện trường có thể dự trữ khả năng sinh công?
Một vật ở cao có thế năng trọng trường; tương tự, điện tích ở một vị trí trong điện trường có thế năng điện. Khi nó chuyển động dưới tác dụng lực điện, thế năng có thể chuyển thành động năng.
01 • HỌC XONG LÀM ĐƯỢC GÌ?
Mục tiêu quan sát được, không dùng từ mơ hồ
Hiểu, trình bày và vận dụng được tính chất lực thế.
Hiểu, trình bày và vận dụng được thế năng điện.
Hiểu, trình bày và vận dụng được thế năng trong điện trường điểm.
Giải quyết tình huống thực tế bằng mô hình, dữ liệu, đơn vị, điều kiện và quy tắc an toàn.
Kiến thức cần gọi lại
- Công của lực và tích vô hướng
- Điện trường đều
- Thế năng và lực thế
CHIẾN LƯỢC HỌC THÔNG MINH
Chu trình 5Đ: tự tìm ra bản chất trước khi xem lời giải
- 1Dự đoán: trả lời “Vì sao vị trí của điện tích trong điện trường có thể dự trữ khả năng sinh công?” bằng một câu trước khi mở công thức.
- 2Định trường: vẽ điện tích nguồn, điểm xét, vectơ E⃗/F⃗ và mốc điện thế–thế năng.
- 3Đồng bộ bốn lớp: dấu điện tích ↔ chiều vectơ ↔ công–thế năng ↔ điện thế.
- 4Đối chiếu: kiểm dấu, đơn vị, pha, trường hợp biên và điều kiện thí nghiệm.
- 5Đúc kết: sau 24 giờ, tự giải thích một tình huống mới rồi làm một câu ôn nối không mở bài.
02 • TỪ BẢN CHẤT ĐẾN QUY TẮC
Bốn lớp kiến thức cốt lõi
Chọn từng thẻ để học theo thứ tự: khái niệm → cách hiểu → ví dụ → phép kiểm.
Công của lực điện trong điện trường đều
Trong điện trường đều, khi điện tích q dịch chuyển từ M đến N: A_MN=qEs cosα=qEd, với d là độ dời đại số chiếu theo chiều E⃗.
Hiểu thật dễCông có thể dương, âm hoặc bằng 0 tùy dấu q và hướng dịch chuyển.
Ví dụq>0 đi theo E⃗ một đoạn d>0 thì A=qEd>0.
Mẹo nhớ đúng bản chấtGhi d có dấu hoặc dùng s cosα, không lấy mọi khoảng cách đều dương.
Lỗi phải tránhCông lực điện luôn dương vì lực điện làm hạt chuyển động.
03 • VẬT LÝ Ở NGAY QUANH EM
Bốn tình huống đời thường
Gia đình
Tụ điện tích trữ năng lượng nhờ thế năng của hệ điện tích.
Trường học
Hạt tích điện trong máy gia tốc đổi thế năng điện thành động năng.
Đời sống
Sét giải phóng năng lượng của hệ điện tích trong thời gian rất ngắn.
Khoa học – công nghệ
Khái niệm thế năng giúp phân tích năng lượng mà không cần theo dõi từng lực tại mọi điểm.
04 • THÍ NGHIỆM CÓ KIỂM SOÁT
Phòng lab tương tác: Thế năng điện
Mô phỏng nhập q, E, độ dời s và góc α; biểu đồ công–độ biến thiên thế năng.
Chỉ dùng mô phỏng; không tích điện tụ lớn hoặc tạo phóng điện để minh họa năng lượng.
- Nêu dự đoán và xác định biến độc lập, biến phụ thuộc, biến cần giữ cố định.
- Kiểm tra dụng cụ, đơn vị, thang đo và quy tắc an toàn.
- Đo hoặc quan sát nhiều lần; giữ dữ liệu gốc và mốc thời gian/vị trí.
- Xử lí dữ liệu, so với mô hình và nêu rõ sai số cùng giới hạn kết luận.
Công cụ tính A=qEs cosα, ΔW=−A và giữ rõ dấu theo hướng dịch chuyển.
Trong điện trường đều, khi điện tích q dịch chuyển từ M đến N: A_MN=qEs cosα=qEd, với d là độ dời đại số chiếu theo chiều E⃗.
Ô 2 là E (V/m), ô 3 là độ dời đại số d (m) theo E⃗
KẾT QUẢ CÓ KIỂM ĐIỀU KIỆNA_MN = 0,0012 J • ΔW = -0,0012 J
Độ dời d có dấu theo chiều E⃗. Công lực điện và độ biến thiên thế năng luôn trái dấu: ΔW=−A_MN.
05 • GIẢI TỪNG BƯỚC
Năm ví dụ tăng dần độ khó
q=2 μC đi theo E=3 000 V/m đoạn 0,20 m. Công lực điện?
Phân tíchKhóa mô hình công của lực điện trong điện trường đều, gọi đúng đại lượng và điều kiện.
- Xác định điện tích nguồn, điểm xét, mốc điện thế–thế năng, dấu và chiều vectơ.
- Đổi mọi dữ kiện về đơn vị tương thích; nếu có góc pha thì dùng radian.
- Áp dụng: Ghi d có dấu hoặc dùng s cosα, không lấy mọi khoảng cách đều dương.
- Kiểm tra đơn vị, dấu, miền giá trị và điều kiện của mô hình.
Kết luậnA=qEd=2×10⁻⁶·3 000·0,20=1,2×10⁻³ J.
Cách nhìn khácKiểm lại bằng đồ thị, vectơ, tỉ lệ, định luật bảo toàn, dữ liệu thực nghiệm hoặc mô phỏng tương tác.
06 • AI GIA SƯ GỢI MỞ
Hỏi để hiểu, không xin đáp án tắt
Trợ lý Thế năng điệnTình huống 1/30
Công có thể dương, âm hoặc bằng 0 tùy dấu q và hướng dịch chuyển.
07 • TỔNG BIÊN TẬP BẮT LỖI
Sai ở đâu và sửa thế nào?
✕ SaiCông lực điện luôn dương vì lực điện làm hạt chuyển động.
✓ SửaCông phụ thuộc dấu q và hướng độ dời so với lực; có thể âm hoặc bằng 0.
✕ SaiThế năng điện chỉ phụ thuộc điện trường.
✓ SửaNó phụ thuộc cả điện trường, điện tích q và mốc thế năng.
✕ SaiA_MN=W_N−W_M.
✓ SửaĐúng là A_MN=W_M−W_N, còn ΔW=W_N−W_M=−A_MN.
✕ SaiCông lực điện phụ thuộc quãng đường đi.
✓ SửaTrong điện trường tĩnh, công không phụ thuộc đường đi mà chỉ phụ thuộc hai điểm.
08 • NHỚ NHANH, KHÔNG HỌC VẸT
Flashcard lõi kiến thức
1/6
09 • 20 BÀI TẬP • ĐÚNG 15% ÔN NỐI
Luyện năm mức, mỗi câu có năm lớp hướng dẫn
10 • TỰ CHẤM NGAY
Trắc nghiệm hiểu bản chất
—/10
Mục tiêu: ít nhất 8/10
1Trong bài “Thế năng điện”, phát biểu nào đúng về “Công của lực điện trong điện trường đều”?
5q=2 μC đi theo E=3 000 V/m đoạn 0,20 m. Công lực điện?
2Trong bài “Thế năng điện”, phát biểu nào đúng về “Tính chất lực thế”?
6Điện tích dịch chuyển vuông góc E⃗ trong điện trường đều. Công?
3Trong bài “Thế năng điện”, phát biểu nào đúng về “Thế năng điện”?
7Một học sinh nhận định: “Thế năng điện chỉ phụ thuộc điện trường.” Cách sửa nào đúng?
4Trong bài “Thế năng điện”, phát biểu nào đúng về “Thế năng trong điện trường điểm”?
8Một học sinh nhận định: “Công lực điện phụ thuộc quãng đường đi.” Cách sửa nào đúng?
9Kết quả nào phù hợp với mô hình của “Phòng lab tương tác: Thế năng điện”?
10Khi thực hiện “Phòng lab tương tác: Thế năng điện”, yêu cầu an toàn nào đúng?
12 • CHỐT BÀI
Năm điều phải tự nói lại được
- Ghi d có dấu hoặc dùng s cosα, không lấy mọi khoảng cách đều dương.
- Đường đi khác quãng đường nhưng công lực thế chỉ xét hai mốc.
- A và ΔW trái dấu.
- Nêu mốc thế năng trước khi dùng W tuyệt đối.
- Công thức chỉ có nghĩa trong đúng mô hình, quy ước dấu/chiều hoặc pha và điều kiện áp dụng.