Vật lí 11 Cánh Diều Bài 3 trang 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82
Theo lộ trình thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, từ năm học 2023-2024, học sinh các khối lớp 11 sẽ học theo chương trình, sách giáo khoa mới. Để giúp các thầy cô và các em học sinh làm quen với từng bộ sách mới, VnDoc xin giới thiệu tài liệu Vật lí 11 Cánh Diều Bài 3 trang 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82. Mời quý bạn đọc cùng tham khảo.
Giải Vật lí 11 Cánh Diều Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện
Mở đầu trang 75 Vật Lí 11
Để dịch chuyển một điện tích dương đến gần điện tích dương khác, cần phải đẩy nó để thắng lực đẩy giữa chúng, Hình 3.1. Trong trường hợp này, ta nói rằng cần phải thực hiện một công để di chuyển một điện tích lại gần một điện tích khác.
Năng lượng của một điện tích di chuyển trong điện trường được xác định như thế nào?
Lời giải:
Năng lượng của một điện tích di chuyển trong điện trường được xác định bằng công của lực điện trường tác dụng lên điện tích dương q và có độ lớn: A = qEd.
I. Thế năng của điện tích trong điện trường
Câu hỏi 1 trang 76 Vật Lí 11
Vì sao đường biểu diễn sự thay đổi thế năng điện trong điện trường đều ở Hình 3.2 là một đường thẳng?
Lời giải:
Vì thế năng tỉ lệ thuận với khoảng cách theo công thức WM = A = qEd.
Câu hỏi 2 trang 76 Vật Lí 11
Vì sao thế năng của điện tích tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường?
Lời giải:
Thế năng của điện tích tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường vì:
- Mốc tính thế năng ở bản âm.
- Khi đưa một điện tích dương đến gần bản dương, công mà ta thực hiện đã chuyển thành thế năng điện của điện tích và làm tăng thế năng của nó trong điện trường.
- Nhìn vào hình vẽ ta có thể thấy ngay khi điện tích di chuyển đến gần bản dương thì thế năng tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường.
Câu hỏi 3 trang 77 Vật Lí 11
So sánh công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đang xét ra vô cùng và công thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cùng về điểm đang xét.
Lời giải:
Công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đang xét ra vô cùng có độ lớn bằng với công thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cùng về điểm đang xét nhưng trái dấu.
II. Điện thế và hiệu điện thế
Câu hỏi 4 trang 77 Vật Lí 11
Điện thế tại một điểm trong điện trường là gì?
Lời giải:
Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng của điện tích q trong điện trường đó.
Luyện tập 1 trang 78 Vật Lí 11
Cho hai bản cực song song, cách nhau 25 cm như hình 3.3. Hiệu điện thế giữa hai bản là 2 kV.
a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là bao nhiêu?
b) Cường độ điện trường tại C và tại D là bao nhiêu?
c) Tìm lực điện tác dụng lên một điện tích +5 µCđặt tại C.
Lời giải:
a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 2kV.
b) Cường độ điện trường giữa hai bản tụ cũng chính là cường độ điện trường tại mọi điểm phía trong bản tụ (vì đây là điện trường đều).
\(E=\frac{U}{d}=\frac{2000}{0,25}=8000V/m\)
c) Lực điện tác dụng lên điện tích đặt tại C
F = qE = 5.10−6.8000 = 0,04N
III. Tụ điện
Câu hỏi 5 trang 81 Vật Lí 11
Vì sao tụ điện có năng lượng?
Lời giải:
Khi tụ điện chưa được tích điện thì điện tích của tụ bằng không, hiệu điện thế của tụ điện cũng bằng không.
Khi tụ được tích điện, nguồn điện thực hiện công đưa các điện tích đến các bản tụ điện. Tức là phải thực hiện công để đẩy electron lên bản này và kéo chúng ra khỏi bản kia. Theo định luật bảo toàn năng lượng, công này bằng năng lượng của tụ điện.
Luyện tập 2 trang 82 Vật Lí 11
Một tụ điện có điện dung 2 000 µFđược tích điện đến hiệu điện thế 10 V. Tính năng lượng của tụ điện.
Lời giải:
Năng lượng của tụ \(W=\frac{CU^{2} }{2}=\frac{2000.10^{-6}.10^{2}}{2}=0,1J\)
Câu hỏi 6 trang 82 Vật Lí 11
Lời giải:
Các em tham khảo ví dụ dưới đây:
Tìm hiểu ứng dụng của tụ điện
Họ và tên:
Lớp, trường:
Mục đích
Tìm hiểu ứng dụng của tụ điện để khởi động động cơ.
Dụng cụ và phương pháp
- Nguồn điện, công tắc, tụ điện, động cơ (quạt, motor), điện trở, dây dẫn điện.
- Làm thí nghiệm.
Kết quả và thảo luận
Tụ điện hoạt động dựa trên nguyên lý phóng nạp (tích trữ năng lượng điện và phóng ra các electron để tạo ra dòng điện) và nguyên lý nạp xả (khả năng dẫn điện xoay chiều).
Kết luận
Tụ điện có khả năng phóng nạp và nạp xả nên có thể sử dụng được trong mạch điện xoay chiều và khi mắc với các động cơ sẽ tạo ra dòng điện lớn trong một khoảng thời gian rất nhỏ giúp động cơ hoạt động ngay lập tức.
Vận dụng trang 82 Vật Lí 11
Cho các dụng cụ sau: Một tụ điện có điện dung 100 µF và hiệu điện thế định mức khoảng 12 V; 4 pin 1,5 V; Một LED; Một điện trở 50Ω; công tắc, dây dẫn điện. Nêu phương án dùng các dụng cụ này chứng minh tụ điện có lưu trữ năng lượng.
Lời giải:
Phương án chứng minh tụ điện có lưu trữ năng lượng:
Bước 1: Mắc nối tiếp 4 pin lại với nhau để được bộ nguồn có hiệu điện thế lớn hơn.
Bước 2: Nối hai bản của tụ điện với 2 cực của bộ pin, khi đó pin sẽ tích điện cho tụ.
Bước 3: Tháo tụ ra khỏi mạch trên, lắp 2 bản của tụ vào 2 cực của đèn LED, công tắc, điện trở thì khi đóng công tắc ta thấy đèn LED sáng. Chứng tỏ tụ điện có lưu trữ năng lượng.
-------------------
Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Vật lí 11 Cánh Diều Bài 3 trang 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môn Vật lý 11 Cánh diều.
Bài tiếp theo: Vật lí 11 Cánh Diều Bài tập chủ đề 3
