Dưới đây là bài giảng Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích môn Vật lý lớp 11 chương trình Kết nối tri thức được HOC247 biên soạn và tổng hợp giúp các em tìm hiểu về độ lớn của lực tương tác giữ hai điện tích phụ thuộc như thế nào vào độ lớn của các điện tích và khoảng cách giữa chúng. Để đi sâu vào tìm hiểu và nghiên cứu nội dung vài học, mời các em cùng tham khảo nội dung chi tiết trong bài giảng sau đây.
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Lực hút và lực đẩy giữa các điện tích
- Có hai loại điện tích trái dấu: điện tích dương và điện tích âm.
- Các điện tích cùng loại đẩy nhau, khác loại hút nhau.
- Lực tương tác giữa các điện tích được gọi là lực điện.
Hình 16.1. Sự hút, đẩy của các điện tích
1.2. Định luật Coulomb (Cu-lông)
1.2.1. Đơn vị điện tích, điện tích điểm
- Điện tích được kí hiệu là "q", đơn vị là Coulomb (C), được đặt theo tên của nhà vật lí người Pháp Charles Coulomb.
- Điện tích điểm là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm xét.
- Trong thí nghiệm vật lí, các quả cầu tích điện có bán kính nhỏ so với khoảng cách giữa chúng được coi là các điện tích điểm, khoảng cách giữa chúng là khoảng cách giữa tâm của các quả cầu.
1.2.2. Định luật Coulomb
- Coulomb cho rằng độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích phụ thuộc vào giá trị và khoảng cách giữa chúng.
- Coulomb sử dụng cân xoắn để xác định mối liên hệ giữa độ lớn lực tương tác giữa hai quả cầu tích điện với diện tích của hai quả cầu và khoảng cách giữa chúng.
- Định luật Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích giá trị của hai điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
\(F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\)
- Trong đó r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm q1, q2; k là hệ số tỉ lệ có độ lớn phụ thuộc vào môi trường trong đó đặt điện tích và đơn vị sử dụng.
- Khi các điện tích đặt trong chân không và hệ đơn vị sử dụng là SI thì k được xác định bởi: \(k = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\) với ε0 là một hằng số điện ε0 = 8,85.10-12 C2/Nm2.
=> Định luật Coulomb đối với các điện tích điểm đặt trong chân không có biểu thức: \(F = \frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{4\pi {\varepsilon _0}{r^2}}}\) hoặc \(F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\) với k = 9.109 Nm2/C2
Hình 16.2. Lực tương tác giữa hai điện tích điểm
|
- Có hai loại điện tích khác dấu là điện tích dương và điện tích âm. - Các điện tích cùng dấu đẩy nhau, khác dấu hút nhau - Trong hệ SI đơn vị điện tích là Coulomb (C). - Định luật Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích giá trị của hai điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. - Biểu thức của định luật Coulomb đối với môi trường chân không: \(F = \frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{4\pi {\varepsilon _0}{r^2}}}\); \(F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\) với k = 9.109 Nm2/C2 |
Bài tập minh họa
Bài tâp 1: Hai điện tích điểm q1 = −2.10−8 C, q2 = −10−8 C. Đặt cách nhau 20 cm trong không khí. Xác định lực tương tác giữa chúng là?
Hướng dẫn giải
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là q1 và q2 có
+ Phương là đường thẳng nối hai điện tích điểm.
+ Chiều: hướng ra xa nhau
+ Độ lớn:
\(\begin{array}{l}
F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\\
= {9.10^9}.\frac{{| - {{2.10}^{ - 8}}. - {{10}^{ - 8}}|}}{{0,{2^2}}}\\
= 4,{5.^{10 - 5}}N
\end{array}\)
Bài tập 2: Chọn phát biểu đúng. Hai điện tích điểm đặt cách nhau một khoảng r. Dịch chuyển để khoảng cách giữa hai điện tích điểm đó giảm đi hai lần nhưng vẫn giữ nguyên độ lớn điện tích của chúng. Khi đó, lực tương tác giữa hai điện tích
A. tăng lên hai lần.
B. giảm đi hai lần.
C. tăng lên bốn lần.
D. giảm đi bốn lần.
Hướng dẫn giải
Phân tích: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm là \(F = k\frac{{|{q_1}{q_2}|}}{{{r^2}}}\) .Khi r giảm 2 lần thì F tăng 4 lần.
Đáp án C
Luyện tập Bài 16 Vật lý 11 Kết nối tri thức
Học xong bài này các em cần biết:
- Đặc điểm của hai loại điện tích
- Định luật Cu-lông là gì?
3.1. Trắc nghiệm Bài 16 Vật lý 11 Kết nối tri thức
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 16 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:
Điện tích có đơn vị là:
- A. N.
- B. m
- C. C
- D. N.m
-
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!
3.2. Bài tập SGK Bài 16 Vật lý 11 Kết nối tri thức
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Kết Nối Tri Thức Bài 16 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Khởi động trang 61 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Hoạt động trang 61 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Hoạt động trang 62 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 1 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 2 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi 3 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Bài tập 1 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Bài tập 2 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Bài tập 3 trang 63 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Bài tập 4 trang 64 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Giải Câu hỏi trang 64 SGK Vật lí 11 Kết nối tri thức – KNTT
Hỏi đáp Bài 11 Vật lý 16 Kết nối tri thức
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!
-- Mod Vật Lý 11 HỌC247
