Chuẩn kiến thức - Kỹ năng Môn Vật Lí Lớp 11 THPT

Nội dung tài liệu: Chuẩn kiến thức - Kỹ năng Môn Vật Lí Lớp 11 THPT

1. ￿ Giải được bài tập về chuyển động của một điện tích dọc theo đường sức của một điện trường đều. 2. Hướng dẫn thực hiện 1. ĐIệN TíCH. ĐịNH LUậT CU-LÔNG Chuẩn KT, KN quy định trong Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú chương trình 1 Nêu được các cách nhiễm điện một [Thông hiểu] Ôn tập kiến thức ở chương vật (cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng). Có ba cách làm nhiễm điện cho vật : trình vật lí cấp THCS. Nhiễm điện do cọ xát : Cọ xát hai vật, kết quả là hai vật bị Cọ xát thuỷ tinh vào lụa, kết nhiễm điện. quả là thuỷ tinh và lụa bị nhiễm điện. Nhiễm điện do tiếp xúc : Cho một vật nhiễm điện tiếp xúc với vật dẫn khác không nhiễm điện, kết quả là vật dẫn bị Vật dẫn A không nhiễm điện. Khi cho A tiếp xúc với nhiễm điện. vật nhiễm điện B thì A Nhiễm điện do hưởng ứng : Đưa một vật nhiễm điện lại nhiễm điện cùng dấu với B. gần nhưng không chạm vào vật dẫn khác trung hoà về Cho đầu A của thanh kim điện. Kết quả là hai đầu của vật dẫn bị nhiễm điện trái dấu. loại AB lại gần vật nhiễm Đầu của vật dẫn ở gần vật nhiễm điện mang điện tích trái điện C, kết quả đầu A tích dấu với vật nhiễm điện. điện trái dấu với C và đầu B tích điện cùng dấu với C. 2 Phát biểu được định luật Cu-lông và [Thông hiểu] Điện tích điểm là một vật chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa hai Định luật Cu-lông : tích điện có kích thước rất điện tích điểm. nhỏ so với khoảng cách tới Lực hút hay lực đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân điểm mà ta xét. không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện Điện môi là môi trường tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa cách điện. Khi các điện tích điểm được đặt trong điện 15
2. chúng : môi đồng tính chiếm đầy q q không gian xung quanh các F = k 1 2 điện tích, thì lực tương tác 2 r giữa chúng yếu đi  lần so trong đó, F là lực tác dụng đo bằng đơn vị niutơn (N), r là với khi đặt chúng trong khoảng cách giữa hai điện tích, đo bằng mét (m), q 1, q2 là chân không.  gọi là hằng số các điện tích, đo bằng culông (C), k là hệ số tỉ lệ, phụ điện môi của môi trường ( 2 9 N.m 1). thuộc vào hệ đơn vị đo. Trong hệ SI, k = 9.10 . C2 Hai lực tác dụng vào hai Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích trái dấu điện tích là hai lực trực đối: thì hút nhau. cùng phương, ngược chiều, Khi hai điện tích được đặt trong điện môi đồng chất, độ lớn bằng nhau và đặt vào hai điện tích. chiếm đầy không gian, có hằng số điện môi , thì : q q F = k 1 2 r2 Hằng số điện môi của không khí gần bằng hằng số điện môi của chân không ( = 1). [Vận dụng] Vận dụng được định luật Cu-lông giải được các bài tập đối với hai điện Biết cách tính độ lớn của lực theo công thức định luật tích điểm. Cu-lông. Biết cách vẽ hình biểu diễn lực tác dụng lên các điện tích. 2. THUYếT ÊLECTRON. ĐịNH LUậT BảO TOàN ĐIệN TíCH Chuẩn KT, KN quy định trong Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú chương trình 1 Nêu được các nội dung chính của [Thông hiểu] Ôn tập một phần kiến thức của 16
3. thuyết êlectron. Thuyết dựa trên sự cư trú và di chuyển của các bài trong chương trình Vật lí êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính cấp THCS và ở môn Hóa học. chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron. Theo thuyết êlectron, vật (hay Thuyết êlectron gồm các nội dung chính sau đây : chất) dẫn điện là vật (hay ￿ Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi chất) có chứa điện tích tự do, này đến nơi khác. Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thành là điện tích có thể dịch chuyển một hạt mang điện dương gọi là ion dương. từ điểm này đến điểm khác ￿ Một nguyên tử ở trạng thái trung hòa có thể nhận bên trong vật (hay chất) dẫn thêm êlectron để trở thành một hạt mang điện âm gọi là điện. Kim loại, dung dịch axit, ion âm. bazơ, muối... là các chất dẫn ￿ Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nó chứa điện. Còn vật (hay chất) cách lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (prôtôn). Nếu số điện là vật (hay chất) không êlectron ít hơn số prôtôn thì vật nhiễm điện dương. chứa điện tích tự do, như không khí khô, thuỷ tinh, sứ, cao su... 2 Phát biểu được định luật bảo toàn [Thông hiểu] Hệ cô lập về điện là hệ vật điện tích. Định luật : không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ. Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi. 3 Vận dụng được thuyết êlectron để [Vận dụng] giải thích các hiện tượng nhiễm điện. Giải thích các hiện tượng nhiễm điện : Sự nhiễm điện do cọ xát : Khi hai vật cọ xát, êlectron dịch chuyển từ vật này sang vật khác, dẫn tới một vật thừa êlectron và nhiễm điện âm, còn một vật thiếu êlectron và nhiễm điện dương. Sự nhiễm điện do tiếp xúc : Khi vật không mang điện tiếp xúc với vật mang điện, thì êlectron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật không mang điện khi trước cũng bị nhiễm điện theo. 17
4. Sự nhiễm điện do hưởng ứng : Khi một vật bằng kim loại được đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy êlectron tự do trong vật bằng kim loại làm cho một đầu vật này thừa êlectron, một đầu thiếu êlectron. Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điện trái dấu. 3. ĐIệN TRƯờNG Và CƯờNG Độ ĐIệN TRƯờNG. ĐƯờNG SứC ĐIệN Chuẩn KT, KN quy định Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú trong chương trình 1 Nêu được điện trường tồn [Thông hiểu] Nơi nào có điện tích thì ở xung quanh tại ở đâu, có tính chất gì. Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích điện tích đó có điện trường. và tồn tại cùng với điện tích (trường hợp điện trường tĩnh, gắn với điện tích đứng yên). Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên các điện tích đặt trong nó. 2 Phát biểu được định nghĩa [Thông hiểu] Một vật có kích thước nhỏ, mang một cường độ điện trường. Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc điện tích nhỏ, được dùng để phát hiện trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó lực điện tác dụng lên nó gọi là điện tích được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác thử. dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và Thực nghiệm chứng tỏ rằng lần lượt đặt độ lớn của q. các điện tích thử q 1, q2, ... khác nhau tại F một điểm thì: E = q F1 F2 = = ... trong đó E là cường độ điện trường tại điểm ta xét. q1 q2 ur ur F Cường độ điện trường tại một điểm M Cường độ điện trường là một đại lượng vectơ : E . q cách điện tích điểm Q một khoảng r r trong chân không được tính bằng công Vectơ E có điểm đặt tại điểm đang xét, có phương 18
5. chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên thức: điện tích thử q dương đặt tại điểm đang xét và có độ Q dài (mô đun) biểu diễn độ lớn của cường độ điện E k trường theo một tỉ xích nào đó. r2 Trong hệ SI, đơn vị đo cường độ điện trường là vôn Nguyên lí chồng chất điện trường: Khi trên mét (V/m). một điện tích chịu tác dụng đồng thời r r của điện trường E1 , E2 thì nó chịu tác r dụng của điện trường tổng hợp E được xác định như sau : ur ur ur E E1 E2 Chú ý : Người ta còn biểu diễn điện trường bằng những đường sức điện. Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó và có chiều thuận theo chiều của vectơ cường độ điện trường. Một điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều như nhau gọi là điện trường đều. Đường sức của nó là các đường thẳng song song cách đều. 4. CÔNG CủA LựC ĐIệN. HIệU ĐIệN THế Chuẩn KT, KN quy định trong Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú chương trình 1 Nêu được trường tĩnh điện là trường [Thông hiểu] 19
6. thế. ￿ Công của lực điện trường khi điện tích điểm q di chuyển trong điện trường đều E từ điểm M đến điểm N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi, với d là hình chiếu của quãng đường đi MN theo phương vectơ r E (phương đường sức). ￿ Công của lực điện trường trong một trường tĩnh điện bất kì không phụ thuộc hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. Điện trường tĩnh là một trường thế. 2 Phát biểu được định nghĩa hiệu điện [Thông hiểu] Điện thế tại một điểm trong điện thế giữa hai điểm của điện trường và Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho nêu được đơn vị đo hiệu điện thế. trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện điện trường về mặt năng lượng. Nó trường trong sự di chuyển của một điện tích từ được xác định bằng thương số của điểm M đến N. Nó được xác định bằng thương số công của lực điện tác dụng lên điện của công của lực điện tác dụng lên điện tích q tích dương q khi điện tích dịch trong sự dịch chuyển từ M đến N và độ lớn của q. chuyển từ điểm đó ra vô cực và độ lớn của điện tích q. AMN UMN = VM VN = A q V = M M q Trong hệ SI, đơn vị hiệu điện thế là vôn (V). Nếu UMN = 1V, q = 1C thì AMN = 1J. Vôn là Đơn vị của điện thế là vôn (kí hiệu là V). Điện thế là một đại lượng vô hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện hướng. Người ta thường quy ước trường mà khi một điện tích dương 1C di chuyển chọn mốc tính điện thế (điện thế từ điểm M đến điểm N thì lực điện sẽ thực hiện bằng 0) là điện thế của mặt đất hoặc một công dương là 1J. điện thế của một điểm ở vô cực. Người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế. Trong kĩ thuật, hiệu điện thế gọi là điện áp. 20
7. 3 Nêu được mối quan hệ giữa cường [Thông hiểu] độ điện trường đều và hiệu điện thế Mối liên hệ giữa cường độ điện trường đều E và giữa hai điểm của điện trường đó. hiệu điện thế U giữa hai điểm M và N cách nhau Nhận biết được đơn vị đo cường độ điện trường. một khoảng d dọc theo đường sức điện của điện trường được xác định bởi công thức: U U E = MN = d d Trong hệ SI, hiệu điện thế U tính bằng vôn (V), d tính bằng mét (m) nên cường độ điện trường có đơn vị là vôn trên mét (V/m). 4 Giải được bài tập về chuyển động [Vận dụng] Lực điện F tác dụng lên điện tích của một điện tích dọc theo đường gây ra cho điện tích gia tốc a, được Biết cách xác định được lực tác dụng lên điện sức của một điện trường đều. xác định bằng công thức : tích chuyển động. F qE qU Vận dụng được biểu thức định luật II Niu-tơn a = = cho điện tích chuyển động và các công thức động m m md lực học cho điện tích. (Xét điện trường đều) 5. Tụ ĐIệN Chuẩn KT, KN quy định trong Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú chương trình 1 Nêu được nguyên tắc cấu tạo của [Thông hiểu] tụ điện. Nhận dạng được các tụ Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau điện thường dùng. bằng một lớp cách điện. Hai vật dẫn đó gọi là hai bản của tụ điện. Tụ điện dùng phổ biến là tụ điện phẳng, gồm hai bản cực kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng chất điện môi. Khi ta tích điện cho tụ điện, do có sự nhiễm điện do hưởng ứng, 21
8. điện tích của hai bản bao giờ cũng có độ lớn bằng nhau, nhưng trái dấu. Ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện. Các loại tụ điện thông dụng là tụ điện không khí, tụ điện giấy, tụ điện mica, tụ điện sứ, tụ điện gốm,... Tụ điện xoay có điện dung thay đổi được. 2 Phát biểu định nghĩa điện dung [Thông hiểu] Đối với một tụ điện đã cho của tụ điện và nhận biết được Q Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thì tỉ số = hằng số (với đơn vị đo điện dung. tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác U định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế hiệu điện thế U khác Q nhau). giữa hai bản của tụ điện : C = . U Điện dung của tụ điện chỉ Trong đó, C là điện dung của tụ điện, Q là điện tích của tụ điện, phụ thuộc vào đặc tính của U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện. tụ điện mà không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt Đơn vị của điện dung là fara (F). Nếu Q = 1C, U = 1V thì C vào tụ điện. = 1F. Fara là điện dung của một tụ điện mà khi hiệu điện thế giữa hai bản là 1V thì điện tích của tụ điện là 1C. Ta thường dùng các ước số của fara : 1 F = 1.10 6 F ; 1 nF = 1.10 9 F ; 1 pF = 1.10 12 F Nêu được ý nghĩa các số ghi trên Trên vỏ mỗi tụ điện thường có ghi cặp số liệu, chẳng hạn như mỗi tụ điện. 10 F; 250 V. Số liệu thứ nhất cho biết giá trị điện dung của tụ điện. Số liệu thứ hai chỉ giá trị giới hạn của hiệu điện thế đặt vào hai bản cực của tụ điện ; vượt quá giới hạn đó tụ điện có thể bị hỏng. 3 Nêu được điện trường trong tụ [Thông hiểu] Đơn vị của năng lượng đã điện và mọi điện trường đều Khi một hiệu điện thế U được đặt vào hai bản của tụ điện, thì được học từ cấp THCS. mang năng lượng. tụ điện được tích điện, khi đó tụ điện tích luỹ năng lượng dưới Công thức tính năng lượng dạng năng lượng điện trường trong tụ điện. điện trường trong tụ điện Điện trường trong tụ điện và mọi điện trường khác đều mang là : 22
9. năng lượng. Q2 W = 2C Đơn vị của năng lượng là jun (J). 23
10. Chương II. DòNG ĐIệN KHÔNG ĐổI 1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi chú a) Dòng điện không Kiến thức đổi. ￿ Nêu được dòng điện không đổi là gì. ￿ Nêu được suất điện động của nguồn điện là gì. b) Nguồn điện. Suất ￿ Nêu được cấu tạo chung của các nguồn điện hoá học (pin, acquy). điện động của nguồn ￿ Viết được công thức tính công của nguồn điện : điện. Pin, acquy. Ang = Eq = EIt Chỉ xét định luật Ôm ￿ Viết được công thức tính công suất của nguồn điện : đối với mạch điện c) Công suất của nguồn Png = EI không chứa máy thu điện. điện. ￿ Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch. Chỉ xét các bộ nguồn d) Định luật Ôm đối ￿ Viết được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song gồm với toàn mạch. mắc song song. tối đa bốn nguồn Kĩ năng giống nhau được mắc e) Ghép các nguồn E thành các dãy như ￿ Vận dụng được hệ thức I= hoặc U = E – Ir để giải các bài tập đối với toàn nhau. điện thành bộ. RN + r mạch, trong đó mạch ngoài gồm nhiều nhất là ba điện trở. ￿ Vận dụng được công thức Ang = EIt và Png = EI. ￿ Tính được hiệu suất của nguồn điện. ￿ Nhận biết được, trên sơ đồ và trong thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song. ￿ Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song. ￿ Tiến hành được thí nghiệm đo suất điện động và xác định điện trở trong của một pin. 24
11. 2. Hướng dẫn thực hiện 1. DòNG ĐIệN KHÔNG ĐổI. NGUồN ĐIệN Chuẩn KT, KN quy định trong Stt Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú chương trình 1 Nêu được dòng điện không đổi [Thông hiểu] Ôn tập kiến thức về dòng điện không là gì. Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có đổi đã học ở chương trình vật lí cấp hướng. THCS. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác Đơn vị của điện lượng là culông (C) dụng mạnh hay yếu của dòng điện. Dòng điện được định nghĩa theo đơn vị ampe: không đổi là dòng điện có chiều và cường độ 1 C = 1 A s không đổi theo thời gian. Cường độ dòng điện Culông là điện lượng dịch chuyển qua không đổi được tính bằng công thức : tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời q gian 1 giây khi có dòng điện không I t đổi cường độ 1 ampe chạy qua dây trong đó, q là điện lượng chuyển qua tiết diện dẫn này. thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t. Trong hệ SI, đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (A) và được xác định là : 1 C 1 A = = 1 C/s 1 s Các ước số của ampe là 1 mA = 1.10 3A, 1A = 1.10 6 A. 2 Nêu được suất điện động của [Thông hiểu] Nguồn điện là thiết bị duy trì hiệu điện nguồn điện là gì. Suất điện động E của nguồn điện là đại lượng đặc thế giữa hai cực của nguồn điện. trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, Khi nguồn điện được mắc vào mạch có giá trị bằng thương số giữa công A của các lực điện kín, thì trong mạch điện có dòng điện. Bên trong nguồn điện có các lực 25