Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Chương III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Trường THCS & THPT Dương Văn An
Giáo viên: Nguyễn Ngọc Vinh
Tổ: Vật lí – Công nghệ
Dòng điện xuất hiên trong các môi trường khác nhau
Quan sát các hình ảnh sau
Chương III: DÒNG ĐIỆN
TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Dòng điện trong kim loại.
Dòng điện trong chất điện phân.
Dòng điện trong chân không.
Dòng điện trong chất khí.
Dòng điện trong bán dẫn.
Chương III: DÒNG ĐIỆN
TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Câu hỏi khái quát:
Em hiểu biết gì về những tiến bộ mới của khoa học, kỹ thuật và công nghệ trong việc nghiên cứu và sử dụng hiểu biết về sự dẫn điện trong các môi trường khác nhau, đặc biệt là kim loại, chất khí và chất bán dẫn?
Câu hỏi nội dung:
Câu1. Theo em biết thì những chất nào xung quanh chúng ta có thể dẫn điện (Chất rắn, lỏng, khí...)? Tại sao em nghĩ như vậy, từ đâu em biết? (Nếu chưa biết hãy về tìm hiểu).
Câu 2. Em biết gì về sự dẫn điện của các chất như kim loại, bán dẫn, chất khí....(điều kiện, bản chất, tính chất...)
Chủ đề: DÒNG ĐIỆN
TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Câu hỏi nội dung:
Câu 3.Theo em, trong các điều kiện khác nhau các hạt mang
điện có giống nhau không, chúng khác nhau ở chỗ nào? Tại sao?
Câu 4. Theo em điều kiện điện trường để có dòng điện xuất hiện
trong các chất khác nhau có giống nhau hay không? Tại sao?
Câu 5. Tính chất dẫn điện (sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
vào các yếu tố khác nhau) của các chất khác nhau
khác nhau như thế nào? Tại sao?
Tiết 25. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOAI
Nội dung
Bản chất dòng điện trong kim loại
Electron tự do trong kim loại
I
2
III
Giải thích tính dẫn điện của kim loại
Các tính chất điện của kim loại
3
1
Text in
here
Dòng điện là gì ?
+ Kim loại là chất dẫn điện tốt
Bản chất dòng điện trong kim loại
I
Các tính chất điện của kim loại
1
+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm
+ Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt
+ Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ
Các kim loại khác nhau có cấu
trúc khác nhau và mật độ
Electron tự do khác nhau nên
có điện trở suất khác nhau.
: điện trở suất ở t00C
: hệ số nhiệt điện trở.
+ Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ
Text in
here
Câu C1
Phiếu học tập số 1
1- Các hạt tải điện trong kim loại là những hạt nào?
................................................................................
2- Tại sao gọi là các electron tự do? Khí electron tự do trong kim loại là gì?
................................................................................
3- Trình bày cấu tạo của mạng tinh thể kim loại?
...............................................................................
4- Electron trong kim loại chuyển động như thế nào khi chưa có điện trường ngoài?
......................................................................
Phiếu học tập số 1

1- Các hạt tải điện trong kim loại là những hạt nào?
................................................................................
2- Tại sao gọi là các electron tự do? Khí electron tự do trong kim loại là gì?
................................................................................
Ion
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Proton
Phiếu học tập số 1

1- Các hạt tải điện trong kim loại là những hạt electron và ion dương.
2- Các elecron hóa trị chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể gọi là các electron tự do. Các electron chuyển động giống như các phân tử khí nên được gọi là khí electron tự do.



Phiếu học tập số 1

3- Trình bày cấu tạo của mạng tinh thể kim loại?
...............................................................................
Phiếu học tập số 1

3- Cấu tạo của mạng tinh thể kim loại: Các nút mạng là các ion dương xung quanh nút mạng là các electron tự do chuyển động hỗn loạn.

Phiếu học tập số 1

4- Electron trong kim loại chuyển động như thế nào khi chưa có điện trường ngoài?
......................................................................
Chưa có điện trường
Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử. Khi có điện trường ngoài các electron trong kim loại chuyển động hỗn loạn không tạo ra dòng điện.
Phiếu học tập số 1

4- Khi chưa có điện trường ngoài các electron trong kim loại chuyển động hỗn loạn không tạo ra dòng điện.

Phiếu học tập số 1

1- Các hạt tải điện trong kim loại là những hạt electron và ion dương.
2- Các elecron hóa trị chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể gọi là các electron tự do. Các electron chuyển động giống như các phân tử khí nên được gọi là khí electron tự do.
3- Cấu tạo của mạng tinh thể kim loại: Các nút mạng là các ion dương xung quanh nút mạng là các electron tự do chuyển động hỗn loạn.
4- Khi chưa có điện trường ngoài các electron trong kim loại chuyển động hỗn loạn không tạo ra dòng điện.
Khi có điện trường ngoài electron trong kim loại chuyển động như thế nào ?
Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động
ngược chiều điện trường tạo ra dòng điện.
Khi có điện trường
Bản chất của dòng điện trong kim loại là gì ?
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của
các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động ngược chiều điện trường tạo ra dòng điện.

Text in
here
Câu C2
Phiếu học tập số 2
1- Nguyên nhân nào gây ra điện trở trong kim loại?
................................................................................
2- Vì sao khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng?
................................................................................
3- Vì sao khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì làm vật dẫn nóng lên?
..................................................................................




+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ
Quan sát mạng tinh thể hai hình nhận xét?
I
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ
I
Khi nhiệt độ tăng các ion trong mạng tinh thể sẽ dao động như thế nào ?
Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các iôn trong mạng
tinh thể tăng, làm cho điện trở của kim loại tăng.
Nhiệt độ
0
1200 T(K)
Điện trở suất
12.10-8
400
2.10-8
Phiếu học tập số 2
1- Nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại:
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại đã cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do, làm cho electron chuyển động lệch hướng.
2- Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng:
Nhiệt độ tăng thì các ion càng dao động mạnh do đó độ mất trật tự của mạng tinh thể tăng làm cản trở chuyển động của electron tự do.
3- Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì làm vật dẫn nóng lên:
Electron chuyển động có gia tốc nên thu được năng lượng xác định. Khi chuyển động chúng truyền năng lượng cho mạng tinh thể làm tăng nội năng của kim loại. Nộ năng này đã chuyển hóa thành nhiệt năng.
Text in
here
Câu C3
A. dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi.
B. dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ.
C. dẫn điện tốt như nhau, có điện trở suất theo nhiệt độ
D. dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
giống nhau.
Bài 1: Các kim loại đều:
Củng cố
A. Các electron của nguyên tử.
B. Electron ở lớp trong của nguyên tử.
C. Các electron hóa trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể.
D. Các electron hóa trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
Bài 2: Hạt tải điện trong kim loại là:
Củng cố
Nội dung cần ghi nhớ
- Các tính chất của kim loại
- Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
ρ = ρ0 [1 + α ( t – t0)]
- Bản chất của dòng điện trong kim loại: là dòng chuyển dời
có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

DẶN DÒ
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT
The end