1
o
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT LÊ XOAY
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ TỤ ĐIỆN
Tác giả sáng kiến: Hoàng Trọng Hùng
Mã SKKN: 21.54
Năm học 2019 - 2020
2
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
I. LỜI GIỚI THIỆU.
Trong dạy học vật lí ở trường THPT, việc giải bài tập là một công việc diễn ra thường
xuyên không thể thiếu được. Nó tác động tích cực trực tiếp đến quá trình giáo dục và phát
triển tư duy của học sinh, đồng thời tạo cho học sinh tính ham học, ham tìm tòi tạo động
lực cố gắng trong học tập. Xuất phát từ thực tiễn dạy học nhiều năm ở trường THPT Lê
Xoay, đặc biệt liên quan trực tiếp đến việc dạy bồi dưỡng học sinh giỏi và dạy ôn thi đại
học, tôi thấy việc phân loại và giải các bài tập của học sinh gặp rất nhiều khó khăn, trong
đó các bài tập liên quan đến tụ điện cũng không phải là ngoại lệ, đặc biệt là các bài tập liên
quan đến các tụ điện ghép với nhau khi đã tích điện, liên quan đến năng lượng điện trường
bên trong tụ điện, công của lực điện trường bên trong tụ điện.
Trước tình hình học phần tụ điện là một phần mà đòi hỏi học sinh phải có sự tư duy đầu
tư, mệt mài giải bài tập thì mới nắm vững kiến thức và hiểu kiến thức một cách sâu sắc
thấu đáo vấn đề. Nhưng muốn làm được điều đó thì tự học sinh không thể làm được mà
phải nhờ vào sự định hướng, rèn luyện của thầy cô. Là một giáo viên dạy vật lý, theo tôi
nên phân định rõ ràng từng loại bài tập, từng dạng bài tập để khi học sinh gặp phải tự nó
giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, tránh được sự nhầm lẫn giữa dạng này với dạng
khác, giữa phần này với phần khác. Từ đó nâng cao được hiểu quả giải bài tập Vật lý hơn.
Chính vì vậy tôi đưa ra cách phân loại và hướng dẫn học sinh giải một số dạng bài tập
về tụ điện thuộc chương trình vật lí lớp 11, để từ đó học sinh định hướng giải bài tập một
cách chính xác, không nhầm lẫn.
II. TÊN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: Phân loại và phương pháp giải một số dạng bài
tập cơ bản về tụ điện.
III. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN:
- Họ và tên: Hoàng Trọng Hùng
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Giáo viên môn Vật lí – Trường THPT Lê Xoay – Huyện Vĩnh
Tường – Tỉnh Vĩnh Phúc.
- SĐT: 097 9404 683 Email: hoangtronghung30@gmail.com
IV. CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN:
Hoàng Trọng Hùng – Trường THPT Lê Xoay – Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc.
V. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.
- Dùng để dạy cho học sinh lớp 11 ôn thi đại học khối A và A1 trong trường THPT Lê
Xoay hàng năm.
- Dùng để dạy cho các học sinh đội tuyển HSG hàng năm của trường.
VI. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG THỬ:
Sáng kiến đã được áp dụng thử cho học sinh khối 11 các năm học trước. Cụ thể sáng
kiến được áp dụng vào các lớp tôi dạy chuyên đề, đồng thời bồi dưỡng học sinh giỏi cấp
tỉnh môn vật lí lớp 11.
3
Đến năm học 2019 – 2020 này, tôi tiếp tục chỉnh lí, bổ sung cho sáng kiến nhằm tạo ra
được một tài liệu chính xác, khoa học, bổ ích, và tiếp tục áp dụng cho học sinh trong trong
quá trình học.
VII. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN.
VII.1. VỀ NỘI DUNG SÁNG KIẾN.
1. CƠ SỞ LÍ LUẬN.
Bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng
trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông. Thông qua việc giải
tốt các bài tập vật lí, học sinh sẽ có được những kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợp, …
do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lí
giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học
vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên hấp dẫn, lôi cuốn các
em hơn.
2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
- Với thực trạng hiện nay khi dạy Vật lí ở trong trường phổ thông nhiều khi chúng ta đã
thầm quên đi những vấn đề rất quan trọng, đó là những kiến thức của lớp dưới.
- Để làm tốt được các bài tập ôn thi đại học hàng năm thì cần phải nắm chắc các kiến thức
lớp dưới, chẳng hạn phần tụ điện thì ở kiến thức thi Đại học lại cần rất sâu ở lớp 11, nếu
không học kỹ, không hiểu thấu đáo thì lại rất khó khăn cho lớp 12 khi học phần bài tập tụ
xoay.
- Thậm chí kiến thức phần tụ điện còn dùng cho cả thi HSG lớp 11 nữa chính vì vậy tôi
thấy cần phải cho học sinh hiểu rõ phần này hơn.
3. CÁC GIẢI PHÁP CHUNG ĐỂ TỔ CHỨC THỰC HIỆN.
- Khi giải một bài tập vật lí, thông thường chúng ta tiến hành theo 4 bước sau:
Bước 1: Đọc kỹ đề, nghiên cứu, tìm hiểu đề, phân tích hiện tượng Vật lí trong bài toán
để tìm xem đại lượng nào đã biết, đại lượng nào cần tìm.
Ghi tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu Vật lí. Đổi đơn vị đo cho phù hợp, vẽ hình khi cần
thiết (theo tôi bước này rất quan trọng, vì mọi hiện tượng vật lí học sinh đều phải phân tích
ở phần này, để suy nghĩ tìm hướng giải quyết).
Bước 2: Lập kế hoạch giải.
Theo dữ kiện đề bài đã cho, các đại lượng cần tìm có liên quan đến nội dung kiến thức cơ
bản nào? Liên quan như thế nào? Tìm cách giải. (bước này thể hiện trong sự tư duy của
học sinh)
Bước 3: Tiến hành giải.
Trên cơ sở phân tích bài toán như ở bước 2. Hãy viết các công thức có liên quan và tính
toán.
Bước 4: Kiểm tra kết quả:
- Kiểm tra việc tính toán.
- Kiểm tra đơn vị đo của các đại lượng.
- Kiểm tra ý nghĩa thực tiễn.
4
4. CÁC DẠNG BÀI TẬP.
4.1. Dạng 1: TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA TỤ ĐIỆN PHẲNG
4.1.1. Lí thuyết.
- Vận dụng công thức:
+ Điện dung của tụ điện:
Q
CU
(1)
+ Điện dung của tụ điện phẳng:
ε.S
C=4k.π.d
(2), trong đó: ε là hằng số điện môi của
chất điện môi chiếm đầy giữa hai bản; S là phần diện tích đối diện của hai bản; k = 9.109;
d là khoảng cách giữa hai bản.
* Lưu ý:
- Trong công thức
Q
CU
, ta thường lầm tưởng C là đại lượng phụ thuộc vào Q, phụ thuộc
vào U. Nhưng thực tế C không phụ thuộc vào Q và U. Đối với mỗi một tụ điện thì nó có
điện dung xác định.
- Đối với tụ điện biến thiên thì phần đối diện của hai bản sẽ thay đổi.
- Lưu ý các điều kiện sau:
+ Nối tụ điện vào nguồn, sau đó thay đổi điện dung của nó thì hiệu điện thế ở hai bản tụ
không đổi và bằng hiệu điện thế ở hai cực của nguồn, còn điện tích của tụ điện sẽ thay đổi.
+ Ngắt tụ điện khỏi nguồn, sau đó thay đổi điện dung của nó thì điện tích của tụ điện
không đổi, còn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện sẽ thay đổi.
4.1.2. Ví dụ.
Ví dụ 1: Một tụ điện phẳng điện dung 12pF, điện môi là không khí. Khoảng cách giữa
hai bản tụ 0,5cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20V. Tính:
a. điện tích của tụ điện.
b. cường độ điện trường trong tụ.
Hướng dẫn:
a. Q = C.U = 12.10-12.20 = 240 pC
b.
2
U 20
E 4000V m
d 0,5.10
Ví dụ 2: Một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích thước 4cm x 5cm. Điện môi là dung
dịch axêton có hằng số điện môi là 20; khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm.
Tính điện dung của tụ điện.
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức, ta có:
9 -3
ε.S 20.(0,04.0,05)
C = = = 1,18 nF
4k.π.d 4.9.10 .3,14.(0,3.10 )
Ví dụ 3: Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5pF, diện tích mỗi bản là 5cm2
được đặt dưới hiệu điện thế 6,3V. Tính:
a. khoảng cách giữa hai bản tụ.
b. cường độ điện trường giữa hai bản.
5
Hướng dẫn:
a. Từ công thức
-4
9 -12
S S 5.10
C = d = = = 1,26mm
4k.π.d 4k.π.C 4.9.10 .3,14.3,5.10
b.
Ví dụ 4: Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2.10-9 C thì điện trường
giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ.
Hướng dẫn:
Áp dụng công thức:
S Q S Q S
C = = =
4k.π.d U 4k.π.d E.d 4k.π.d

99
2
4k.π.Q 4.(9.10 ).3,14.(5,2.10 )
S = = 0,03m
E 20000

Ví dụ 5: Tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1mm và có điện dung 2.10-11F
được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Tính diện tích mỗi bản tụ
điện; điện tích của tụ điện; cường độ điện trường giữa hai bản.
Hướng dẫn:
Ta có:
9 3 11 2
S
C = S = 4k.π.d.C = 4.(9.10 ).3,14.10 .2.10 = 2,26dm
4k.π.d

Ví dụ 6: Tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính 10cm. Khoảng cách và hiệu
điện thế giữa hai bản là 1cm và 108V. Giữa hai bản là không khí. Tìm điện tích của tụ
điện?
Hướng dẫn:
Điện tích của tụ:
22
-9
9
SπR 0,1
Q = C.U = .U = .U = .108 = 3.10 C
4k.π.d 4k.π.d 4.9.10 .0,01
Ví dụ 7: Một tụ điện có điện dung 24nF được tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có
bao nhiêu electron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện?
Hướng dẫn:
- Điện tích mà tụ điện tích được: Q = C.U = 24.10-9.450 = 1,08.10-5(C)
- Số electron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện là:
5
13
19
Q 1,08.10
n 6,75.10
e 1,6.10
Ví dụ 8: Tụ phẳng không khí có điện dung C= 500pF được tích điện đến hiệu điện thế
300V.
a. Tính điện tích Q của tụ.
b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε=2. Tính điện
dung C1, điện tích Q1, hiệu điện thế U1 của tụ điện đó.
c. Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có ε=2. Tính C2,
Q2, U2 của tụ điện.