PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I – Vật nhiễm điện

1. Thí nghiệm 1: Vật nhiễm điện hút vật khác

Ban đầu đưa đũa nhựa lại gần mẩu giấy vụn → không có hiện tượng gì. Sau khi cọ xát đũa nhựa vào mảnh vải len rồi đưa lại gần → đũa nhựa hút các mẩu giấy vụn. Thay đũa nhựa bằng đũa thuỷ tinh cọ xát vào vải lụa → hiện tượng tương tự.

Các vật sau khi bị cọ xát có tính chất hút được các vật khác được gọi là vật nhiễm điện hay vật mang điện tích.

2. Thí nghiệm 2: Hai loại điện tích

• Hai đũa nhựa cùng cọ vào vải len → đưa lại gần nhau → đẩy nhau (Hình 20.2a).
• Đũa nhựa (cọ vải len) và đũa thuỷ tinh (cọ vải lụa) → đưa lại gần nhau → hút nhau (Hình 20.2b).

→ Điện tích trên đũa nhựa và đũa thuỷ tinh là hai loại khác nhau.

Quy ước:

Quy tắc: Hai vật nhiễm điện cùng dấu thì đẩy nhau, nhiễm điện khác dấu thì hút nhau.

Câu hỏi củng cố:

Chọn câu sai: Các vật nhiễm ……… thì đẩy nhau.

A. Cùng điện tích dương   B. Cùng điện tích âm   C. Điện tích cùng loại   D. Điện tích khác nhau ✓

Đáp án: D. Các vật nhiễm điện khác loại (khác dấu) thì hút nhau, không phải đẩy nhau. Chỉ các vật cùng loại điện tích mới đẩy nhau (A, B, C đều đúng).

II – Giải thích sơ lược về sự nhiễm điện do cọ xát

1. Ôn lại cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử gồm hạt nhân (chứa proton mang điện dương và neutron không mang điện) và lớp vỏ electron (mang điện âm) chuyển động xung quanh hạt nhân. Bình thường, nguyên tử trung hoà về điện (số proton = số electron).

Điểm then chốt: Electron có thể dịch chuyển rời khỏi nguyên tử này sang nguyên tử khác.

2. Giải thích hiện tượng

Đũa thuỷ tinh cọ vải lụa:

Khi cọ xát, electron từ đũa thuỷ tinh dịch chuyển sang vải lụa. Đũa thuỷ tinh mất bớt electron → thiếu electron → nhiễm điện dương (+). Vải lụa nhận thêm electron → thừa electron → nhiễm điện âm (−).

Đũa nhựa cọ vải len:

Khi cọ xát, electron từ vải len dịch chuyển sang đũa nhựa. Đũa nhựa nhận thêm electron → thừa electron → nhiễm điện âm (−). Vải len mất bớt electron → thiếu electron → nhiễm điện dương (+).

Tóm tắt: Vật mất electron → nhiễm điện dương. Vật nhận electron → nhiễm điện âm.

Câu hỏi củng cố:

Có thể làm nhiễm điện cho một vật bằng cách nào?

A. Cọ xát vật ✓   B. Nhúng vào nước đá   C. Cho chạm vào nam châm   D. Nung nóng vật

Đáp án: A. Nhiễm điện do cọ xát là phương pháp phổ biến nhất để làm nhiễm điện các vật cách điện (nhựa, thuỷ tinh…). Nung nóng, nhúng nước đá hay chạm nam châm không gây nhiễm điện.

Câu hỏi củng cố:

Vào những ngày nào thì thí nghiệm nhiễm điện do cọ xát dễ thành công?

A. Trời nắng   B. Hanh khô ✓   C. Gió mạnh   D. Không mưa không nắng

Đáp án: B. Ngày hanh khô, không khí rất ít hơi nước nên điện tích trên vật không bị thoát đi qua hơi nước → vật giữ được điện tích lâu hơn → thí nghiệm dễ thành công.

III – Hiện tượng sấm sét và điện nghiệm

1. Sấm sét

Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên cao là một trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện. Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau → phóng tia lửa điện → phát ra ánh sáng chói loà (sét). Không khí dãn nở đột ngột do nhiệt độ cao → phát ra tiếng nổ (sấm).

Cách phòng tránh sét: Ở trong nhà nên đứng xa cửa sổ, rút phích cắm thiết bị điện. Ở ngoài trời không trú dưới cây cao, tránh xa vật dụng kim loại.

2. Điện nghiệm

Điện nghiệm là dụng cụ dùng để phát hiện một vật có nhiễm điện hay không.

Cấu tạo: Thanh kim loại A, đầu trên gắn quả cầu kim loại B, đầu dưới gắn hai lá kim loại mỏng, tất cả đặt trong hộp kín có mặt kính.

Nguyên tắc: Khi đưa vật nhiễm điện chạm vào quả cầu B → điện tích truyền qua thanh A → hai lá kim loại nhiễm điện cùng dấu → đẩy nhau (xoè ra). Góc xoè càng lớn → vật nhiễm điện càng mạnh. Nếu hai lá không xoè → vật không nhiễm điện.

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định vật nhiễm điện và loại điện tích

Phương pháp:

• Vật sau khi cọ xát hút được vật nhỏ nhẹ (giấy vụn, bụi…) → vật đó nhiễm điện.
• Đũa thuỷ tinh cọ lụa → điện tích (+); đũa nhựa cọ len → điện tích (−).
• Cùng dấu → đẩy; khác dấu → hút.
• Muốn xác định dấu điện tích: đưa lại gần vật đã biết dấu, nếu hút → khác dấu, nếu đẩy → cùng dấu.

Ví dụ 1:

Một thước nhựa sau khi cọ xát có hút được mẩu giấy vụn. Làm sao biết thước nhựa nhiễm điện dương hay âm?

Hướng dẫn giải:

Bước 1 – Xác nhận nhiễm điện: thước nhựa hút mẩu giấy → thước đã nhiễm điện.

Bước 2 – Xác định dấu: đưa thước nhựa lại gần một quả cầu kim loại đã biết mang điện âm treo bằng sợi chỉ. Nếu quả cầu bị đẩy ra → thước nhiễm điện âm. Nếu quả cầu bị hút lại → thước nhiễm điện dương.

Ví dụ 2:

Cọ xát thanh thuỷ tinh vào lụa, rồi đưa lại gần quả cầu kim loại treo trên giá. Quả cầu bị hút. Có thể khẳng định quả cầu nhiễm điện âm không?

Hướng dẫn giải:

Thanh thuỷ tinh cọ lụa → nhiễm điện dương (+). Quả cầu bị hút có hai khả năng:

• Quả cầu nhiễm điện âm (khác dấu nên hút) → có thể.
• Quả cầu trung hoà (không nhiễm điện) nhưng vẫn bị hút do hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện → cũng có thể.

→ Không thể khẳng định chắc chắn quả cầu nhiễm điện âm. Chỉ biết quả cầu không nhiễm điện dương (vì nếu dương thì phải đẩy nhau).

Dạng 2: Giải thích hiện tượng nhiễm điện do cọ xát trong thực tế

Phương pháp:

Bước 1 – Xác định hai vật cọ xát với nhau.

Bước 2 – Giải thích: cọ xát → electron dịch chuyển từ vật này sang vật kia → cả hai vật đều nhiễm điện (trái dấu) → vật nhiễm điện hút được các vật nhỏ nhẹ xung quanh.

Bước 3 – Kết luận phù hợp với hiện tượng đề bài mô tả.

Ví dụ 1:

Vì sao vào ngày hanh khô, chải tóc bằng lược nhựa thì tóc bị kéo thẳng ra?

Hướng dẫn giải:

Khi chải tóc, lược nhựa cọ xát với tóc nhiều lần → cả lược nhựa và tóc đều nhiễm điện. Lược nhựa nhiễm điện âm, tóc nhiễm điện dương. Hai vật nhiễm điện trái dấu nên hút nhau → tóc bị lược nhựa hút kéo thẳng ra.

Ví dụ 2:

Vì sao bụi bám nhiều ở cánh quạt điện sau thời gian sử dụng?

Hướng dẫn giải:

Khi cánh quạt quay, cánh quạt cọ xát liên tục với không khí xung quanh → cánh quạt bị nhiễm điện do cọ xát. Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật nhỏ nhẹ → cánh quạt hút các hạt bụi trong không khí. Sau nhiều lần sử dụng, bụi tích tụ ngày càng nhiều trên cánh quạt.

Ví dụ 3:

Vì sao lau gương bằng khăn bông khô vào ngày hanh khô vẫn thấy bụi bông bám vào?

Hướng dẫn giải:

Khi lau, khăn bông khô cọ xát với bề mặt gương → gương bị nhiễm điện. Gương nhiễm điện có khả năng hút các vật nhỏ nhẹ. Khăn bông gồm nhiều sợi bông nhỏ, nhẹ → dễ bị gương hút bám vào. Vào ngày hanh khô, không khí ít hơi nước → vật giữ điện tích lâu hơn → hiện tượng rõ ràng hơn.

Dạng 3: Giải thích bằng sự dịch chuyển electron

Phương pháp:

Dùng kiến thức cấu tạo nguyên tử:

• Vật mất electron → thiếu electron → mang điện dương (+).
• Vật nhận electron → thừa electron → mang điện âm (−).
• Tổng điện tích bảo toàn: vật này mất bao nhiêu electron thì vật kia nhận bấy nhiêu.

Ví dụ 1:

Xe chạy lâu trên đường, sau khi xuống xe sờ vào thành xe thì bị “giật điện”. Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Khi xe chạy, thành xe cọ xát liên tục với không khí → electron dịch chuyển → thành xe bị nhiễm điện. Khi ta sờ tay vào thành xe, có sự phóng điện giữa thành xe (nhiễm điện) và cơ thể người → ta cảm thấy bị “giật điện”.

Ví dụ 2:

Vào mùa đông hanh khô, khi cởi áo len nghe tiếng lách tách và đôi khi thấy lóe sáng. Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Khi mặc/cởi áo len, vải len cọ xát với quần áo bên trong → cả hai đều bị nhiễm điện (trái dấu nhau). Khi kéo tách hai lớp vải ra, xảy ra sự phóng điện giữa hai vật mang điện tích trái dấu → phát ra tiếng lách tách và tia lửa điện nhỏ (lóe sáng). Ngày hanh khô hiện tượng rõ hơn vì không khí khô giúp vật giữ điện tích lâu hơn.

Dạng 4: Xác định tương tác giữa các vật nhiễm điện (hút/đẩy)

Phương pháp:

• Biết dấu điện tích hai vật → áp dụng quy tắc: cùng dấu đẩy, khác dấu hút.
• Nếu một vật nhiễm điện, vật kia trung hoà → vẫn có thể hút (nhưng không đẩy).

Ví dụ:

Đưa hai vật đã nhiễm điện lại gần nhau. Hiện tượng gì xảy ra?

Hướng dẫn giải:

Có thể xảy ra hai trường hợp:

• Nếu hai vật nhiễm điện cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm) → chúng đẩy nhau.
• Nếu hai vật nhiễm điện khác dấu (một dương, một âm) → chúng hút nhau.

→ Có thể hút hoặc đẩy nhau tuỳ theo nhiễm điện cùng dấu hay trái dấu.

PHẦN 3: SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. VẬT NHIỄM ĐIỆN

• 1.1. Khái niệm
  • Vật sau cọ xát có khả năng hút vật nhỏ nhẹ → vật nhiễm điện (mang điện tích)
  • Có thể làm sáng bóng đèn bút thử điện
• 1.2. Hai loại điện tích
  • Đũa thuỷ tinh cọ lụa → điện tích dương (+)
  • Đũa nhựa cọ len → điện tích âm (−)
  • Cùng dấu → đẩy nhau
  • Khác dấu → hút nhau

2. GIẢI THÍCH SƠ LƯỢC

• 2.1. Cấu tạo nguyên tử: hạt nhân (proton +, neutron) + lớp vỏ (electron −)
• 2.2. Electron có thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác khi cọ xát
• 2.3. Vật mất electron → nhiễm điện dương
• 2.4. Vật nhận electron → nhiễm điện âm
• 2.5. Thí nghiệm dễ thành công vào ngày hanh khô (ít hơi nước)

3. HIỆN TƯỢNG THỰC TẾ

• Chải tóc bằng lược nhựa → tóc bị hút thẳng ra
• Cánh quạt điện bám bụi → cọ xát với không khí → nhiễm điện → hút bụi
• Lau gương bằng khăn khô → gương nhiễm điện → hút bụi bông
• Cởi áo len → tiếng lách tách, lóe sáng → phóng điện
• Xe chạy lâu → thành xe nhiễm điện → chạm tay bị “giật”

4. SẤM SÉT

• Mây dông nhiễm điện do cọ xát giữa giọt nước và không khí
• Hai đám mây trái dấu → phóng điện → sét (ánh sáng) + sấm (tiếng nổ)
• Phòng tránh: tránh cây cao, vật kim loại; rút phích cắm thiết bị điện

5. ĐIỆN NGHIỆM

• Dụng cụ phát hiện vật có nhiễm điện hay không
• Cấu tạo: quả cầu B → thanh kim loại A → hai lá kim loại mỏng
• Nguyên tắc: vật nhiễm điện chạm B → hai lá cùng dấu → xoè ra
• Góc xoè càng lớn → nhiễm điện càng mạnh

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu