Giáo án môn Vật lý 11 - Tiết 9 - Bài 6: Tụ điện

Tuần: 05
Ngày soạn: 19/09/2015 
Tiết PPCT: 9
Ngày dạy: 22/09/2015
TIẾT 9 BÀI 6: TỤ ĐIỆN
I . MỤC TIÊU BÀI HỌC: 
1 . Về kiến thức: 
Chuẩn KT 1 :[Thông hiểu]
Nêu được nguyên tắc cấu tạo của tụ điện. Nhận dạng được các tụ điện thường dùng. 
Chuẩn KT 2: [Thông hiểu]	
Phát biểu định nghĩa điện dung của tụ điện và nhận biết được đơn vị đo điện dung.
 Chuẩn KT 3: [Thông hiểu]
Nêu được điện trường trong tụ điện và mọi điện trường đều mang năng lượng.
2 . Về kĩ năng :
Chuẩn KN 1 : [Vận dụng]
Nêu được ý nghĩa các số ghi trên mỗi tụ điện.
Chuẩn KN 2 : [Vận dụng]
Giải được bài tập về tụ điện.
3 . Về thái độ : 
Nghiêm túc, chủ động, xây dựng không khí học tập phấn khởi, thân thiện, tích cực.
Tích hợp: Tụ điện dùng để tích điện và phóng điện khi cần thiết, nó có mặt trong tất cả các mạch điện tử của máy tính, ti vi, tủ lạnh, đồ điện trong nhà, thậm chí là téc te (con chuột) của đèn ống. Em hãy tìm hiểu tác dụng của tụ điện trong những thiết bị đó và trình bày lại cho cả lớp vào tiết sau.
II. TRỌNG TÂM.
Nêu được cấu tạo của tụ điện, kí hiệu, nhận dạng được tụ điện trong thực tế.
Hiểu được ý nghĩa của điện dung, đổi được các đơn vị đo điện dung, tính được các đại lượng trong công thức điện dung.
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC.
Thuyết trình, vấn đáp, trình chiếu CNTT, sử dụng tụ điện thực tế.
IV. CHUẨN BỊ :
1 . Giáo viên :
- Mạch điện tử có chứa tụ điện. Một số loại tụ điện thực tế, tụ xoay trong máy thu thanh.
- Dụng cụ: Thước kẻ, phấn màu. 
2 . Học sinh :
- Chuẩn bị bài mới.
- Sưu tầm các linh kiện điện tử.
VI. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG.
1. Ổn định: kiểm tra sĩ số, vệ sinh và tình hình lớp học. (2 phút).
2. Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút) 
Câu hỏi. Giữa hai điểm B và C cách nhau một đoạn 0,2 m có một điện trường đều với đường sức hướng từ B à C. Hiệu điện thế UBC = 24V. Tìm:
 a. Cường độ điện trường giữa B cà C.
 b. Công của lực điện khi một điện tích q = 4. 10-6 C đi từ Bà C.	
Đ s: 120 V/m. 	96 mJ.
GV cho học sinh khác nhận xét, sau đó đánh giá nhận xét chung.
3.Bài mới:
Đặt vấn đề: trong hầu hết các dụng cụ , thiết bị, máy móc điện tử: như đèn ống, quạt, radio, tủ lạnh, ti vi, máy vi tính,đều có tụ điện với kích cỡ và chủng loại rất đa dạng, tuy nhiên vẫn có điểm giống nhau cơ bản. Bài này tìm hiểu cấu tạo chung và các thông số cơ bản của tụ điện.
Hoạt động 1 : Chuẩn KT 1 :[Thông hiểu]
Nêu được nguyên tắc cấu tạo của tụ điện. Nhận dạng được các tụ điện thường dùng.
Thời gian
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Năng lực cần phát triển
8phút
 Giới thiệu mạch điện tử có chứa tụ điện từ đó giới thiệu tụ điện.
Giới thiệu tụ điện phẳng (mô hình và hình ảnh). Em hãy mô tả cấu tạo của tụ điện phẳng ?
Giới thiệu kí hiệu tụ điện trên các mạch điện.
Muốn tích điện cho tụ điện, em sẽ làm gì ?
Yêu cầu học sinh thực hiện C1.
Ghi nhận khái niệm.
Quan sát, mô tả tụ điện phẳng.
Ghi nhận kí hiệu.
Nối hai bản tụ với hai cực của nguồn điện một chiều.
Tụ điện sẽ phóng điện, dây dẫn sẽ nóng lên.
- Nhận thấy sự có mặt của tụ điện và hình dạng của nó trong mạch điện tử.
- Thông qua mô hình và hình ảnh, mô tả được cấu tạo của tụ điện phẳng.
- Biết cách tích điện cho tụ điện bằng pin hoặc ắc quy hoặc nguồn điện một chiều.
- Dự đoán được hiện tượng xảy ra khi nối hai bản tụ đã tích điện với nhau bằng dây dẫn.
I. Tụ điện 
1. Tụ điện là gì ?
 Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.
 Tụ điện dùng để chứa điện tích.
C
 Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
 Kí hiệu tụ điện 
2. Cách tích điện cho tụ điện .
 Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện.
 Độ lớn điện tích trên mỗi bản của tụ điện khi đã tích điện gọi là điện tích của tụ điện.
Hoạt động 2 : Chuẩn KT 2: [Thông hiểu]
Phát biểu định nghĩa điện dung của tụ điện và nhận biết được đơn vị đo điện dung.
Thời gian
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Năng lực cần phát triển
15phút
Khi tích điện cho tụ, điện lượng mà tụ tích được phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế ?
Để đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ người ta dùng đại lượng nào ?
Em cho biết công thức và đơn vị của điện dung.
Em cho biết các đơn vị ước của Fara được quy đổi như thế nào ? Chúng hơn kém nhau bao nhiêu lần?
Giới thiệu các loại tụ.
Em cho biết trên vỏ tụ ghi những thông số gì ?
Giới thiệu tụ xoay.
Tích hợp.
Q tỉ lệ thuận với U
Người ta dùng đại lượng điện dung.
Công thức C = Q/U, đơn vị điện dung là C/V hay gọi là Fara (F)
Gồm: mF, μF, nF, pF hơn kém nhau 1000 lần.
Có ghi hai thông số U giới hạn và điện dung của tụ
Quan sát và tìm hiểu cách thay đổi điện dung của tụ điện.
Nội dung ở mục I.3.
- Dự đoán được mối liên hệ giữa Q và U.
- Đọc sgk tìm được khái niệm điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện.
- Dựa vào công thức nhận ra được đơn vị đo điện dung và gọi tên được đơn vị đó.
- Phát hiện được các đơn vị ước của Fara hơn kém nhau 1000 lần để dễ ghi nhớ.
- Quan sát thực tế, phát hiện được hai thông số ghi trên vỏ tụ và ý nghĩa của chúng.
- Biết được nguyên tắc thay đổi điện dung trong tụ xoay là thay đổi phần diện tích đối diện của các bản kim loại.
- Trình bày được tác dụng của tụ điện trong tắc te của đèn ống.
II. Điện dung của tụ điện 
1. Định nghĩa
Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó. 
C = 
Đơn vị điện dung là Fara (F).
Có thể cung cấp thêm thông tin: Điện dung của tụ điện phẳng: C = 
2. Các loại tụ điện 
 Thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện: tụ không khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ sứ, tụ gốm, 
 Trên vỏ tụ thường ghi cặp số liệu là điện dung và hiệu điện thế giới hạn của tụ điện.
 Người ta còn chế tạo tụ điện có điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay.
4. củng cố: ( 10 phút –phiếu học tập)
Cấu tạo.
1. Tụ điện là
A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi.
D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa.
2. Trong trường hợp nào sau đây ta có một tụ điện?
A. hai tấm gỗ khô đặt song song cách nhau một khoảng trong không khí.
B. hai tấm nhôm đặt song song cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất.
C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit.
D. hai tấm nhựa phủ ngoài một lá nhôm.
3. Để tích điện cho tụ điện, ta phải:
A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.
B. cọ xát các bản tụ với nhau.
C. đặt tụ gần vật nhiễm điện.
D. đặt tụ gần nguồn điện.
4. Chọn phát biểu sai về tụ điện:
A. Tụ địên là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau 
B. Tụ điện dùng để chứa điện tích .Nó có nhiệm vụ tích điện và phóng điện.
C. Tụ điện thường được dùng như một nguồn điện cho các mạch điện ,nhằm duy trì dòng điện một chiều hoặc xoay chiều.
D.Tụ điện là một dụng cụ được dùng phổ biến trong các mạch điện xoay chiều và các mạch vô tuyến điện.
5. Chọn phát biểu sai về tụ điện :
A. Hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc nhau gọi là hai bản tụ điện .
B. Khoảng không gian giữa hai bản tụ phải là một điện môi hoặc chân không.
C. Nối hai bản tụ với hai cực của một ácquy gọi là tích điện cho tụ điện.
D. Có thể nạp điện cho tụ tích điện bằng nguồn điện xoay chiều.
6. Câu nào sau đây là sai:
A. Một tụ điện gồm hai bản làm bằng vật dẫn,ở giữa hai bản là chân không hoặc một điện môi.
B. Hai bản tụ điện thường được làm bằng hai tấm kim loại hoặc hai dải kim loại.
C. Khi nối hai bản của tụ điện với hai cực của một nguồn điện ,hai bản đó sẽ tích trái dấu nhau nhưng có độ lớn khác nhau.
D.Khi tụ đã được tích điện xong ,nối hai cực của tụ bằng dây dấn thì có một dòng điện truyền từ bản dương sang bản âm.
7. Câu nào sau đây không đúng tính chất của một tụ điện phẳng ?
A. Tụ điện phẳng có hai bản phẳng bằng nhau và đặt song song với nhau 
B. Điện tích ở hai bản của tụ điện có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.
C. Điện tích của bản dương được gọi là điện tích của tụ điện.
D.Giữa hai bản của tụ điện phẳng có một điện trường đều hướng song song với các bản.
8. Chọn phát biểu sai về tụ phẳng:
A. Tụ điện phẳng là một loại tụ điện đơn giản và thường gặp nhất .Hai bản tụ là hai tấm kim loại phẳng đặt song song đối diện nhau ,cách điện với nhau.
B. Trong thực tế để giảm kích thước hình học ,hai tấm kim loại thường là hai lá kim loại lót bọc bằng các tấm giấy tẩm paraphin cách điện rồi quấn chặt, đặt trong vỏ bọc.
C. Khi tích điện các bản tụ phẳng nhiễm điện trái dấu và có độ lớn bằng nhau. Điện trường giữa các bản tụ là đều.
D. Lượng điện tích của tụ điện là xác định, không đổi, không phụ thuộc nguồn nạp điện.
Điện dung.
9. Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhân xét không đúng là
A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.
B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn.
C. Điện dung của tụ có đơn vị là Fara (F).
D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn.
10. Chọn phát biểu sai về điện dung tụ điện:
A. Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện 
B. Điện dung C của tụ điện được tính bằng tỉ số giữa điện tích Q của tụ với hiệu điện thế U nạp điện cho tụ điện .
C. Điện dung C của tụ điện tỉ lệ thuận với điện tích Q của tụ điện và tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế U của nguồn nạp điện .
D.Mỗi tụ điện có một điện dung C xác định không phụ thuộc vào việc nạp điện cho tụ ,tức là không phụ thuộc vào Q và U.
11. Chọn phát biểu sai về đơn vị đo điện dung:
A. Trong hệ SI ,đơn vị đo điện dung là fara(F):fara là điện dung của một tụ điện mà khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 1vôn thì điện tích của tụ là 1 culông
B. Fara là một đơn vị nhỏ ,trong thực tế ta còn gặp nhiều tụ điện có điện dung lớn hơn 
C. 1 micrôfara = 1μF = 10-6F
D. 1picôfara = 1pF = 10-12F 
12. Fara là điện dung của một tụ điện mà:
A. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1 C.
B. giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1 C.
C. giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1.
D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm.
13. 1nF bằng 
A. 10-9 F.	B. 10-12 F.	C. 10-6 F.	D. 10-3 F.
Các công thức của tụ điện.
14. Chọn công thức đúng liên hệ giữa ba đại lượng Q,U,C của tụ điện 
A. U = B. C = C. Q = D. U =
15. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện tích của tụ sẽ:
A. tăng 2 lần.	B. giảm 2 lần.	C. tăng 4 lần.	D. không đổi.
16. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ sẽ:
A. tăng 2 lần.	B. giảm 2 lần.	C. tăng 4 lần.	D. không đổi.
Bài tập.
Mức 1
22. Một tụ có điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là:
A. 2.10-6 C.	B. 16.10-6 C.	C. 4.10-6 C.	D. 8.10-6 C.
23. Đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng 20.10-9 C. Điện dung của tụ là
A. 2 μF.	B. 2 mF.	C. 2 F.	D. 2 nF.
24. Chọn câu trả lời đúng Một tụ điện có điện dung 5.10-6F .Điện tích của tụ điện bằng 86μC.Hỏi hiệu điện thế trên hai bản tụ điện ?
A. U = 17,2V B. U = 27,2V C. U = 37,2V D. U = 47,2V
25. Hai đầu tụ 20 μF có hiệu điện thế 5V thì năng lượng tụ tích được là:
A. 0,25 mJ.	B. 500 J.	C. 50 mJ.	D. 50 μJ.
Mức 2
27. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng
A. 50 μC.	B. 1 μC.	C. 5 μC.	D. 0,8 μC. 
28. Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 2V. Để tụ đó tích được điện lượng 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế
A. 0,5 V.	B. 0,05 V.	C. 5V.	D. 20 V.
29. Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế 10 V thì năng lượng của tụ là 10 mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5 mJ thì hai bản tụ phải có hiệu điện thế là:
A. 15 V.	B. 7,5 V.	C. 20 V.	D. 40 V.
Mức 3
30. Chọn câu trả lời đúng: Một tụ điện có điện dung 24nF được tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electrôn di chuyển đến bản âm của tụ điện?
A. 575.1011 electrôn B. 675.1011 electrôn C. 775.1011 electrôn D. 875.1011 electrôn
31. Chọn câu trả lời đúng: Bộ tụ điện trong một chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750μF được tích đến hiệu điện thế 330V. Mỗi lần đèn loé sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5ms.Tíng công suất phóng điện của tụ điện 
A. P = 5,17kW B. P = 6,17kW C. P = 7,17kW D. P = 8,17kW
5. Hướng dẫn tự học:
a. Yêu cầu học theo nội dung:
b. Trả lời các câu hỏi:
- Yêu cầu học sinh làm bài tập sgk trang 33.
- Đọc và chuẩn bị các câu hỏi cần giải đáp của bài 4,5,6. Tiết sau làm bài tập.
c. Nhận xét giờ học, tuyên dương và nhắc nhở học sinh tích cực, chưa tích cực.
VI. RÚT KINH NGHIỆM:
Nhận đặt hàng soạn giáo án vật lí 11 chương trình cơ bản (theo yêu cầu) hoặc với kết cấu các mục như trên, liên hệ nguyenhung097@yahoo.com.vn