Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Giáo viên : Nguy?n Kim Thu?n
Chào mừng quí thầy cô đến dự giờ thăm lớp!
Lớp 11C4
Những hình ảnh trên mô tả hiện tượng gì?
Chương III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT VÀO NHIỆT ĐỘ
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở
NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG
SIÊU DẪN
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Bài 13:
Dòng điện trong kim loại
Ngày dạy: 8 – 11 – 2011
Tuần:13. Tiết: 25
KIẾN THỨC ĐÃ HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
CÂU 1 : Dòng điện là:
A. dòng chuyển dời của các hạt mang điện.
B. dòng chuyển dời hỗn loạn của các hạt mang điện.
C. dòng chuyển dời có hướng của các nguyên tử.
D. dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
KIẾN THỨC ĐÃ HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
CÂU 1 : Dòng điện là:
D. dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
CÂU 2 : Điều kiện để có dòng điện là:
A. giữa hai đầu vật dẫn có một hiệu điện thế.
B. giữa hai đầu một vật có một hiệu điện thế.
C. phải có một vật dẫn.
D. phải có một nguồn điện.
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
1. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
Bản chất của dòng điện trong kim loại được nêu rõ trong một lí thuyết tổng quát gọi là thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
Ion dương
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử
Proton
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
Thế nào là ion dương và electron tự do?
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Bài 13:
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
1.Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
1. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
Hỗn loạn
không ngừng
Có hướng
Có dòng điện
Không có
dòng điện
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

Hãy quan sát và rút ra nhận xét.
2. Bản chất dòng điện trong kim loại
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
1. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
2. Bản chất dòng điện trong kim loại
* Ứng dụng :
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Chúng ta đều biết kim loại có điện trở. Hãy quan sát và cho biết nguyên nhân nào gây ra điện trở của kim loại?
Trong quá trình chuyển động có hướng, các electron tự do không ngừng va chạm với các ion dương nằm ở các nút mạng, cộng với sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại… làm cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do, gây ra điện trở của kim loại.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C);
thường lấy t0=200C

ρ : điện trở suất của kim loại ở t (0C)
Trong đó:

* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó

Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ

NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 200 C
Tại sao trong thực tế người ta thường dùng dây đồng để làm dây dẫn điện?
NỘI DUNG BÀI HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào?
- Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục.
Quan sát đồ thị thu được hãy cho biết sự phụ thuộc của điện trở của cột thuỷ ngân vào nhiệt độ? Nhận xét sự thay đổi điện trở của cột thuỷ ngân ở lân cận nhiệt độ 40K?
NỘI DUNG BÀI HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III. Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất
của một số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0
khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn
một giá trị Tc nhất định, gọi là nhiệt độ tới hạn.
Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu.

Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
Ứng dụng hiện tượng siêu dẫn
NỘI DUNG BÀI HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III. Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
Các em đã biết, muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn. Mà muốn có hiệu điện thế cần phải có một nguồn điện để tạo ra hiệu điện thế đó.
Vậy, có cách nào tạo ra hai đầu mạch kín một hiệu điện thế mà không cần đến một nguồn điện hay không?
Các em quan sát thí nghiệm sau.
9
4
2
0
2
4
6
V
0:6 mV
Khoa vật lí Trường Đhsp Tn
Vật lí kĩ thuật
= 1 ┴
NỘI DUNG BÀI HỌC
Tiết 25
Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III. Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV. Hiện tượng
nhiệt điện
* Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng xuất hiện một suất điện động trong mạch của một cặp nhiệt điện khi hai mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau. Suất điện động này gọi là suất nhiệt điện động.

* Suất điện động nhiệt điện:
T1 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ cao hơn (K)
T2 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ thấp hơn (K)
NỘI DUNG BÀI HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III. Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV. Hiện tượng
nhiệt điện
* Ứng dụng:.
- Nhiệt kế nhiệt điện
- Pin nhiệt điện
NỘI DUNG BÀI HỌC
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III. Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV. Hiện tượng
nhiệt điện
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ.

Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi ở nhiệt độ nhỏ hơn (hoặc bằng) nhiệt độ tới hạn TC .
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ số nhiệt điện động.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
1) Suất nhiệt điện động của một cặp nhiệt điện phụ thuộc vào
A. nhiệt độ thấp hơn ở một trong hai đầu cặp.
B. nhiệt độ cao hơn ở một trong hai đầu cặp.
C. hiệu nhiệt độ hai đầu cặp.
D. bản chất của chỉ một trong hai kim loại cấu tạo nên cặp.
2) Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng
A. điện trở của vật dẫn giảm xuống giá trị rất nhỏ khi nhiệt độ giảm xuống thấp.
C. điện trở của vật dẫn giảm xuống rất nhỏ khi nhiệt độ của nó đạt giá trị đủ cao.
B. điện trở của vật dẫn giảm xuống bằng không khi nhiệt độ của nó nhỏ hơn giá trị nhiệt độ tới hạn.
D. điện trở của vật dẫn bằng không khi nhiệt độ bằng 0(K).

3) Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ
A. Giảm đi.
B. Không thay đổi.
C. Tăng lên.
D. Tùy từng kim loại.

4) Hạt tải điện cơ bản trong kim loại là
A. Các electron tự do.
B. Các ion âm.
C. Các ion dương.
D. Các nguyên tử.

Bài tập tự luận
ĐS: 1,8.10-8 m
5) Ở 200C, cho điện trở suất của bạc là 1,62.10-8 m, và hệ số nhiệt điện trở của bạc là 4,1.10-3 K-1. Ở 320 K thì điện trở suất của bạc là bao nhiêu?

DẶN DÒ
Dòng điện trong kim loại
Bài 13
Học bài, làm bài tập 5, 6, 7, 8, 9 trang 78 SGK

Đọc trước bài “ Dòng điện trong chất điện phân”

Ôn lại nội dung thuyết điện li.
Chúc quý thầy cô sức khỏe và công tác tốt !
Lớp 11C4