- Trang chủ >>
- Khoa Học Tự Nhiên >>
- Vật lý
Bài 24 : GHÉP TỤ ĐIỆN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG ppt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (197.13 KB, 5 trang )
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT
LÝ 11
GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 24
-1 /5
Tiết : _ _ _ _ _
Bài 24 :
GHÉP TỤ ĐIỆN
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
I. Mục tiêu :
1) Hiểu được thế nào là ghép tụ song song và nối tiếp, nắm cơng thức tính điện dung tương đương của bộ tụ trong hai trường hợp trên.
2) Hiểu – vận dụng cơng thức năng lượng điện trường
3) Hiểu điện trường có năng lượng, năng lượng tụ là năng lượng trong tụ điện đó. Mật độ năng lượng điện trường được xác định qua bình phương của
cường độ điện trường.
II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm .
III. Thiết bị , đồ dùng dạy học .
1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
2) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
IV. Tiến Trình Giảng dạy
Phần làm việc của Giáo Viên
Phân phối
thời gian
Nội dung ghi bảng Tổ chức , điều khiển
Hoạt động của học sinh Ghi chú
1. Kiểm tra
bài cũ và
kiến thức cũ
liên quan với
bài mới
(3’)
2. Nghiên
cứu bài mới
1) HAI CÁCH GHÉP TỤ ĐIỆN CƠ BẢN
Ta chỉ nói về hai cách ghép cơ bản, ghép song song và
Mục đích : Tạo những bộ tụ điện có điện dung
và hiệu điện thế giới hạn. Khi ghép song song
các tụ thì được bộ tụ có điện dung lớn ; ghép nối
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT
LÝ 11
GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 24
-2 /5
ghép nối tiếp.
a) Ghép song song
Hai tụ điện được ghép với nhau như hình 24.1 gọi là ghép
song song.
Khi nạp điện, cả hai tụ điện của bộ f9iều có cùng hiệu điện
thế U. gọi điện dung của hai tụ điện đó là C
1
, C
2
thì điện
tích của các tụ điện là :
Q
1
= C
1
U, Q
2
= C
2
U.
Gọi điện tích của bộ tụ điện là Q thì
Q = Q
1
+ Q
2
= (C
1
+ C
2
)U
Thương số
U
Q
là điện dung tương đương của bộ tụ điện. Kí
hiệu điện dung tương đương là C thì :
C = C
1
+ C
2
.
Từ đó suy ra điện dung tương đương của bộ gồm n tụ điện
ghép song song với nhau là :
C = C
1
+ C
2
+ C
3
+ … + Cn (24.1)
b) Ghép nối tiếp
Hai tụ điện ghép với nhau như hình 24.2 gọi là ghép nối
tiếp.
tiếp các tụ thì được bộ tụ có hiệu điện thế giới
hạn cao.
* Ghép song song
GV thuyết giảng phần ghép song song
GV vẽ hình và u cầu học sinh trình bày mắc
song song song và sau đó GV gợi ý để HS cm
cơng thức.
* Ghép nối tiếp
GV u cầu HS vẽ hình và gợi ý hướng dẫn HS
cm các cơng thức
( Gv lập bảng tóm tắt cho HS)
HS : Q
1
= C
1
U, Q
2
= C
2
U.
Gọi điện tích của bộ tụ
điện là Q thì
Q = Q
1
+ Q
2
= (C
1
+ C
2
)U
Kí hiệu điện dung tương
đương là C thì :
C = C
1
+ C
2
.
Từ đó suy ra điện dung
tương đương của bộ gồm n
tụ điện ghép song song với
nhau là :
C = C
1
+ C
2
+ C
3
+ … +
Cn (24.1)
HS thiết lập cơng thức :
U = U
1
+ U
2
2
2
1
1
C
Q
C
Q
C
Q
Q = Q
1
= Q
2
HS lập bảng tóm tắt
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT
LÝ 11
GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 24
-3 /5
Khi tích điện, ta nối A và B với hai cực của nguồn điện.
Gọi U là hiệu điện thế của bộ tụ điện đó thì
U = U
1
+ U
2
Gọi điện dung của bộ điện là C thì từ đẳng thức vừa viết ta
suy ra :
2
2
1
1
C
Q
C
Q
C
Q
Với cách ghép nối tiếp thì điện tích của các tụ điện của nộ
bằng nhau và đó cũng là điện tích của cả bộ tụ điện.
Q = Q
1
= Q
2
Từ đó ta rút ra :
21
C
1
C
1
C
1
Đối với trường hợp ghép số tụ điện nhiều hơn ta có thể viết
:
n21
C
1
C
1
C
1
C
1
(24.2)
2) NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
a) Nhận xét
Tụ điện tích điện thì có năng lượng. Ta gọi đó là năng
lượng của tụ điện.
GV : Trong bộ đèn của máy ảnh có một tụ
điện. Tụ điện này được tích điện nhờ bộ pin
nhỏ và bộ đổi điện. Khi bấm máy ta thấy
đèn l sáng. Năng lượng làm cho đèn lóe
sáng là do tụ điện cung cấp. Điều đó chứng
tỏ tụ điện tích điện thì có năng lượng. Ta gọi
đó là năng lượng của tụ điện.
GV diễn giảng như trong SGK
GV lập luận như trong SGK
Xem bảng của bài !
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT
LÝ 11
GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 24
-4 /5
b) Năng lượng của tụ điện
Điện tích của tụ điện bằng Q, hiệu điện thế của tụ điện
bằng U, giá trị trung bình của hiệu điện thế của tụ điện
trong q trình tích điện là
2
U
. Do đó cơng mà nguồn điện
đã thực hiện là :
2
U
QA .
Vậy năng lượng của tụ điện là :
2
QU
W (24.3)
Sử dụng cơng thức 23.1 thì Q có thể viết dưới dạng sau :
C
2
Q
2
CU
W
22
(24.4)
c) Năng lượng điện trường
Cơng thức tính năng lượng điện trường trong tụ điện
phẳng
V
8
.
10
.
9
E
W
9
2
(24.5)
Mật độ năng lượng của điện trường :
8
.
10
.
9
E
w
9
2
(24.6)
Cơng thức (24.6) có ý nghĩa tổng qt, nó đúng
cả trong trường hợp điện trường khơng đều và
điện trường phụ thuộc vào thời gian.
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT
LÝ 11
GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 24
-5 /5
Củng cố bài
giảng Dặn
dò của học
sinh
(5’)
Hướng dẫn và gợi ý để HS trả lời các câu
hỏi 1, 2, 3,4 và 5 trang 126 SGK.
HS trả lời các câu hỏi 1, 2,
3, 4 và 5 trang 126 SGK.
BẢNG TÓM TẮT
GHÉP NỐI TIẾP GHÉP SONG SONG
Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, cứ thế
tiếp tục
Điện tích :
Q
B
= Q
1
= Q
2
= … = Q
n
Hiệu điện thế :
U
B
= U
1
+ U
2
+ … + U
n
Điện Dung Tụ Điện :
n21B
C
1
C
1
C
1
C
1
C
B
< C
1
, C
2
… C
n
Hiệu điện thế tỉ lệ nghòch với C
Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, 3, 4 …
Điện tích
Q
B
= Q
1
+ Q
2
+ … + Q
n
Hiệu điện thế :
U
B
= U
1
= U
2
= … = U
n
Điện Dung Tụ Điện :
C
B
= C
1
+ C
2
+ … + C
n
C
B
> C
1
, C
2
, C
3
Q
1
, Q
2
tỉ lệ ới điện dung.
* Mạch chỉ có hai tụ C
1
và C
2
nối tiếp thì C
b
= C
1
/n
* Mạch có n tụ C
0
giống nhau mắc nối tiếp thì C
b
= n.C
1
