Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện

a. Hai loại điện tích

- Có hai loại 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 tố 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

- Electron là hạt điện tích âm có độ lớn điện tích bằng điện tích nguyên tố

- Tất cả các vật tích điện đều có độ lớn điện tích q luôn là một bội số của điện tích nguyên tố với n là số tự nhiên q = n.e

b. Sự nhiễm điện của các vật

Hình 11.1. Minh họa ba cách nhiễm điện cho vật

a) nhiễm điện do cọ xát; b) nhiễm điện do tiếp xúc; c) nhiễm điện do hưởng ứng

- Nhiễm điện do cọ xát: là sự nhiễm điện khi các vật khác bản chất, trung hòa về điện được cọ xát với nhau. Khi đó hai vật sẽ nhiễm điện trái dấu

- Nhiễm điện do tiếp xúc: là sự nhiễm điện khi một vật trung hòa về điện đặt tiếp xúc với một vật nhiễm điện. Khi đó hai vật sẽ nhiễm điện cùng dấu

- Nhiễm điện do hưởng ứng: là sự nhiễm điện khi một vật A (vật dẫn điện) trung hòa 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 B. Khi đưa vật A ra xa vật B, vật A trở về trạng thái trung hòa như lúc đầu

- 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 các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)

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.

Trong hệ đơn vị SI, 

\(k = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}} = {9.10^9}\frac{{N{m^2}}}{{{C^2}}}\) 

với \({\varepsilon _0} = 8,{85.10^{ - 12}}\frac{{{C^2}}}{{N{m^2}}}\) là hằng số điện

Hình 11.2. Phương và chiều của lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm

Ví dụ 1: Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?

A. Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu;

B. Chim thường xù lông về mùa rét;

C. Ôtô chở nhiên liệu thường thả một sợi dây xích kéo lê trên mặt đường;

D. Sét giữa các đám mây.

Hướng dẫn giải

Về mùa đông lược dính rất nhiều tóc khi chải đầu không liên quan đến nhiễm điện.

Đáp án A

Ví dụ 2: Về sự tương tác điện, trong các nhận định dưới đây. Chọn phát biểu sai?

A. Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau.    

B. Các điện tích khác loại thì hút nhau.

C. Hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau.

D. Hai thanh thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa, nếu đưa lại gần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau.

Hướng dẫn giải

Hai thanh nhựa giống nhau khi cọ như nhau sẽ tích điện cùng loại và chúng sẽ phải đẩy nhau.

Đáp án C

Học xong bài này các em cần biết:

Định luật Coulomb về lực tương tác giữa hai điện tích điểm, đơn vị đo điện tích.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Điện tích điểm là:

  • A. vật có kích thước rất nhỏ.    
  • B. điện tích coi như tập trung tại một điểm.
  • C. vật chứa rất ít điện tích.      
  • D. điểm phát ra điện tích.

• Câu 2:

  Câu nào sau đây là đúng khi nói về sự tương tác điện

  • A. hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau.        
  • B. hai điện tích cùng dấu thì hút nhau.
  • C.  hai điện tích trái dấu thì đẩy nhau
  • D. hai thanh nhựa giống nhau, sau khi cọ xát với len dạ, nếu đưa lại gần thì chúng sẽ hút nhau.

• Câu 3:

   Hai điện tích trái dấu sẽ:

  • A. hút nhau.
  • B. đẩy nhau.
  • C. không tương tác với nhau.
  • D. vừa hút vừa đẩy nhau.

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Khởi động trang 68 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 1 trang 68 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 2 trang 69 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Luyện tập trang 70 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Vận dụng trang 70 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 3 trang 71 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 4 trang 71 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 5 trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Luyện tập trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Vận dụng trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Bài tập 2 trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Bài tập 2 trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Bài tập 3 trang 72 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!