Sáng kiến kinh nghiệm Phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh thông qua phương pháp giải một số dạng bài tập về “Điện trường - Cường độ điện trường” trong chương trình Vật lí 11 - THPT

 SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
 TRƯỜNG THPT QUANG HÀ
 =====***=====
 BÁO CÁO KẾT QUẢ 
 NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến: Phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh thông qua 
phương pháp giải một số dạng bài tập về “Điện trường- cường độ điện 
trường” trong chương trình vật lí 11 - THPT
Tác giả sáng kiến: Nguyễn Duy Cừ
Mã SKKN: 32.54......
 Vĩnh phúc, năm 2019
 1 Bài tập vật lí là một phương tiện để ôn tập, củng cố kiến thức vật lí một cách 
sinh động và khoa học. Khi giải bài tập vật lí, học sinh cần nhớ lại lí thuyết đã học. 
không chỉ lí thuyết, kiến thức của một bài hay một chương mà đôi khi cần phải sử 
dụng cả kiến thức tổng hợp của nhiều chương, nhiều bài, nhiều phần khác nhau.
 Vì vậy, việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong mỗi bài học giúp học 
sinh nắm vững kiến thức của bài học, có phương pháp và giải được nhiều bài tập từ 
cơ bản đến nâng cao. Qua đó, giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động và sự 
say mê hứng thú trong học tập, nâng cao đáng kể chất lượng bộ môn.
2. Tên sáng kiến: Phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh thông qua phương 
pháp giải một số dạng bài tập về điện trường- cường độ điện trường trong chương 
trình vật lí 11 cơ bản - THPT
3. Tác giả sáng kiến:
 - Họ và tên: Nguyễn Duy Cừ
 - Địa chỉ: Giáo viên trường THPT Quang Hà – Gia Khánh – Bình Xuyên – 
Vĩnh Phúc.
 - Số điện thoại: 0987029567
 Email: nguyenduycu.gvquangha@vinhphuc.edu.vn
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Tác giả sáng kiến Nguyễn Duy Cừ - Giáo viên 
trường THPT Quang Hà – Gia Khánh – Bình Xuyên – Vĩnh Phúc.
5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Vật lí 11 – Trung học phổ thông
6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu: Ngày 05 tháng 11 năm 2018
7. Mô tả bản chất của sáng kiến:
 3 7.2. CHƯƠNG II: 
 VAI TRÒ CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG THPT.
7.2.1. Vai trò của bài tập vật lí trong việc giảng dạy vật lí ở trường phổ thông .
 Bài tập vật lí có vai trò quan trọng trong quá trình dạy và học môn vật lí. Bài 
tập vật lí được sử dụng với các mục đích:
 - Bài tập vật lí giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức mới.
 - Bài tập vật lí giúp rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết vào thực tiễn.
 - Giải bài tập vật lí là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học 
sinh
 - Giải bài tập vật lí góp phần phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh trong bài 
tập, vẽ hình
 - Giải bài tập vật lí trong nhà trường không chỉ giúp học sinh hiểu được một 
cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương trình mà còn giúp 
các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và 
những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. 
 Muốn đạt được điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ 
năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày.
 Để giải được các bài tập vật lí dưới hình thức trắc nghiệm khách quan học 
sinh ngoài việc nhớ, tái hiện lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở nhiều 
phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn luyện cho mình tính 
phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh đó học sinh phải giải nhiều 
các dạng bài tập khác nhau để có được kiến thức tổng hợp, chính xác và khoa học .
7.2.2. Phân loại bài tập vật lí.
 5 - Bài tập phức tạp mà muốn giải nó học sinh vận dụng nhiều kiến thức ở nhiều 
phần, nhiều bài nhiều chương, nhiều cấp học và thuộc nhiều lĩnh vực 
 Đây là loại bài tập vật lí mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các 
phép tính.
 Vì vậy yêu cầu học sinh phải hiểu bài một cách sâu sắc để vận dụng kiến thức 
ở mức độ cao .
 7 7.3.4. Cường độ điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra:
 Nguyên lý chồng chất điện trường: E E1 E 2 ... E n .
7.3.5. Đường sức điện
 - Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp 
tuyến tại bất kì điểm nào trên đường sức cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ 
điện trường tại điểm đó.
 - Tính chất của đường sức:
 +) Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện và chỉ 
một mà thôi. Các đường sức điện không cắt nhau.
 +) Các đường sức điện trường tĩnh là các đường không khép kín. 
 +) Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ 
mau hơn (dày hơn), nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện ở 
đó sẽ được vẽ thưa hơn.
 - Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là 
điện trường đều.
 Điện trường đều có các đường sức điện song song và cách đều nhau.
 9 b. Nếu đặt điện tích q2 = - q1 tại M thì nó chịu lực tác dụng như thế nào?
 Hướng dẫn giải:
 a. Cường độ điện trường tại M:
 q
 E k 8000V
 M r2
 b. Lực điện tác dụng lên q2:
 3
 F q2 E 0,64.10 N
  
 Vì q2 <0 nên F ngược chiều với E
Ví dụ 2: Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do 
một điện tích điểm q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 
36V/m, tại B là 9V/m.
 a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
 -2
 b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q 0 = -10 C thì độ lớn lực điện tác dụng 
lên q0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực.
 Hướng dẫn giải
 q A M B
 E M
Ta có:
 q
Cường độ điện trường do q gây ra tại A: E k 36V / m (1)
 A OA2
 q
Cường độ điện trường do q gây ra tại B: E k 9V / m (2)
 B OB2
 11   
 +) Khi E1 và E2 cùng phương, ngược chiều: E E1 E2
  
  
 E1 khi : E1 E2
 E cùng hướng với  
 E2 khi : E1 E2
     
 2 2
 +) Khi E1 và E2 vuông góc với nhau (E1  E2 ): E E1 E2
   
 E2
 E hợp với E1 một góc xác định bởi: tan 
 E1
   
 +) Khi E1 = E2 và góc hợp bởi E1 và E2 là : E 2E1 cos 
 2 
   
 E hợp với E1 một góc 
 2
 +) Trường hợp góc bất kì áp dụng định lý hàm cosin.
- Nếu đề bài đòi hỏi xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích thì áp dụng 
công thức: F qE
b. Bài tập ví dụ
Ví dụ 1: Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt 2 điện tích q1 = 
 -8 
q2 = 16.10 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm 
 -
C biết AC = BC = 8 cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q 3 = 2.10
6 C đặt tại C.
 Hướng dẫn giải:
 Các điện tích q 1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường đô điện trường E và1 E có2 
phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: 
 13 
 Lực điện trường tổng hợp do q1 và q3 tác dụng lên q3 là: F = q3 E . 
 Vì q3 < 0, nên F cùng phương ngược chiều với E và có độ lớn: 
 F = |q3|E = 0,094 N.
Ví dụ 3: Tại 2 điểm A, B cách nhau 20cm trong không khí có đặt 2 điện tích q 1 = 
 -6 -6 
4.10 C, q2 = -6,4.10 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra 
tại điểm C biết AC = 12cm; BC = 16cm. Xác định lực điện trường tác dụng lên q3 = 
-5.10-8C đặt tại C.
 Hướng dẫn giải
 Tam giác ABC vuông tại C. Các điện tích q 1 và q2 gây 
ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và E2 có 
phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: 
 9 | q1 | 5
 E1 = 9.10 = 25.10 V/m; 
 AC 2
 9 | q2 | 5
 E2 = 9.10 = 22,5.10 V/m.
 BC 2
 Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q 1 và q2 gây ra là: E = E1 +
 E2 ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: 
 2 2 5
 E = E33,6.101 E2 V/m.
 Lực điện trường tổng hợp do q 1 và q3 tác dụng lên q3 là: F = q3 E . Vì q3 < 0, nên 
 F cùng phương ngược chiều với E và có độ lớn: 
 F = |q3|E = 0,17N.
 15 - Trường hợp 2 điện tích cùng dấu (q 1 ,q 2 > 0); q 1 đặt tại A, q 2 đặt tại B
Gọi M là điểm có cường độ điện trường tổng hợp triệt tiêu: E M = E 1 + E 2 = 0
 M nằm trên đường thẳng nối 2 điểm A và B, M đoạn AB (MA= r 1 , MB = r 2 )
 2
 r2 q2
 r 1 + r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 2 = (2) : Từ (1) và (2) vị trí M. 
 r1 q1
- Trường hợp 2 điện tích trái dấu ( q 1 ,q 2 < 0 ) :
 * Nếu q1 > q2
 M nằm trên đường thẳng nối 2 điểm A và B, M đặt ngoài đoạn AB và gần B 
(MA= r 1 , MB = r 2 , r 1 > r 2 ) 
 2
 r2 q2
 r 1 - r 2 = AB (1) và E 1 = E 2 2 = (2): Từ (1) và (2) vị trí M.
 r1 q1
* Nếu q1 < q2 M nằm trên đường thẳng nối 2 điểm A và B, M đặt ngoài đoạn 
AB và gần A (r 1 < r 2 ) 
 2
 r2 q2
 r 2 - r 1 = AB (1) và E 1 = E 2 2 = (2) : Từ (1) và (2) vị trí M. 
 r1 q1
a.2. Tìm vị trí để 2 vectơ cường độ điện trường do q 1 ,q 2 gây ra tại đó vuông 
góc nhau:
 Để hai vecto cường độ điện trường vuông góc với nhau:
 2 2 2 E1
r 1 + r 2 = AB (1) và tan  = (2) : Từ (1) và (2) vị trí M. 
 E2
b. Bài tập ví dụ
Ví dụ 1: Bốn điểm A, B, C, D trong không khí tạo thành hình chưc nhật ABCD 
 17 b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện 
tích này gây ra bằng 0.
 Hướng dẫn giải
a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường E1 và E2 có 
phương chiều như hình vẽ.
 9 | q1 | 5 9 | q2 | 5
Độ lớn: E1 = 9.10 = 27.10 V/m; E2 = 9.10 = 108.10 V/m.
 AC 2 BC 2
 Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là:E = 
 E1 +E2 ; có phương chiều như hình vẽ.
 5
Có độ lớn: E = E2 – E1 = 81.10 V/m.
 ' '
b) Gọi E1 và E2 là cường độ điện trường do q 1 và q2 gây ra tại M thì cường độ điện 
 ' '
trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M là: E = E1 + E2 = 0 
 ' ' ' '
 E1 = -E2 vàE1 phảiE2 cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. 
Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm ngoài 
đoạn thẳng AB và gần q2 hơn.
 9 | q1 | 9 | q2 |
 Với E’1 = E’2 thì 9.10 = 9.10
 AM 2 (AM AB)2
 AM | q |
 1 = 2  AM = 2AB = 30 cm. 
 AM AB | q2 |
 19