Bài 13. Dòng điện trong kim loại

TRƯỜNG THPT HAI BÀ TRƯNG
Trân trọng chào mừng các thầy cô
và các em học sinh lớp 11A11
Trường THPT HAI BÀ TRƯNG - THẠCH THẤT
Giáo án lớp 10 cơ bản
Giáo viên: Nguyễn Tuấn Anh
VẬT LÍ
Giáo viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Anh
Giáo viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Anh
KIỂM TRA BÀI CŨ
CÂU 1 : Dòng điện là gì ?
CÂU 2 : Điều kiện để có dòng điện ?
Trả lời:
CÂU 1 : Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
CÂU 2 : Có hai điều kiện:
Điều kiện cần: có các hạt tải điện ( điện tích tự do )
Điều kiện đủ: có điện trường
Như vậy muốn có dòng điện trong một môi trường nào đó thì trước tiên ta phải xác định được điện tích tự do trong môi trường đó và tiếp theo phải chỉ ra được chiều chuyển dời có hướng của chúng
Chúng ta hãy quan sát các hình ảnh sau
Những hình ảnh này có thể làm chúng ta liên tưởng đến điều gì ?
Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cùng xét chương tiếp theo
CHƯƠNG III:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
TIẾT 25
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC

I. Bản chất 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
I. Bản chất dòng điện trong kim loại.
Câu hỏi 1: Cho biết cấu trúc mạng tinh thể của kim loại ?
Electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử KL dễ mất liên kết với hạt nhân của nguyên tử và trở thành e tự do trong KL. Do bị mất e nên các nguyên tử trong mạng tinh thể trở thành ion (+). Các ion (+) liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể KL, ở các nút mạng là các ion (+), xung quanh là các e tự do
I. Bản chất dòng điện trong kim loại.
Câu hỏi 2: Ở điều kiện bình thường ( tức là khi chưa có điện trường ) thì các e chuyển động ra sao ?
Câu hỏi 1: Cho biết cấu trúc mạng tinh thể của kim loại ?
Các electron chuyển động hỗn loạn tạo thành khí e tự do và không sinh ra dòng điện
I. Bản chất dòng điện trong kim loại.
Câu hỏi 3: Khi có điện trường thì các e chuyển động ra sao ?
Câu hỏi 1: Cho biết cấu trúc mạng tinh thể của kim loại ?
Câu hỏi 2: Ở điều kiện bình thường ( tức là khi chưa có điện trường ) thì các e chuyển động ra sao ?
Các e chuyển động có hướng ( ngược chiều điện trường ) tạo ra dòng điện trong KL
Vậy: Bản chất dòng điện trong KL là gì ?
Kết luận: Dòng điện trong KL là dòng chuyển dời có hướng của các e tự do dưới tác dụng của điện trường
I. Bản chất dòng điện trong kim loại.
Câu hỏi 4: Nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại ?
Câu hỏi 1: Cho biết cấu trúc mạng tinh thể của kim loại ?
Câu hỏi 2: Ở điều kiện bình thường ( tức là khi chưa có điện trường ) thì các e chuyển động ra sao ?
Câu hỏi 3: Khi có điện trường thì các e chuyển động ra sao ?
Do sự mất trật tự của mạng tinh thể làm cản trở chuyển động của các e tự do, đó là nguyên nhân gây ra điện trở của KL
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
Câu hỏi 1: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của kim loại có thay đổi không ?
Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của KL cũng tăng
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
Câu hỏi 2: Quan sát bảng kết quả ta có thể rút ra được điều gì ?
Câu hỏi 1: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của KL có thay đổi không ?
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
+ Ta có:  = 0[1+(t – t0)]
+ Ngày nay, hệ số α của Platin đã được nghiên cứu cẩn thận nên dây Platin dùng làm nhiệt kế trong công nghiệp
+ Hệ số α còn phụ thuộc vào độ sạch, chế độ gia công vật liệu
Trong đó:
* 0: điện trở suất ở t0 ( .m )
* : điện trở suất ở t ( .m )
* : Hệ số nhiệt điện trở ( K-1 )
+ Công thức tính điện trở của dây dẫn là:
R = R0[1+(t – t0 )]
Điện trở suất  của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất
III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn
Câu hỏi 1: Trong kim loại khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất thay đổi ra sao ?
+ Khi nhiệt độ giảm, mạng tinh thể mất bớt trật tự nên sự cản trở chuyển động của các e càng ít, do đó điện trở suất giảm liên tục
Câu hỏi 2: Nếu tiếp tục giảm nhiệt độ thì điện trở của kim loại thay đổi ra sao ?
+ Ở nhiệt độ rất thấp ( 0 K ), thì điện trở rất nhỏ, tuy nhiên vẫn khác không
Câu hỏi 3: Điều này có đúng cho mọi trường hợp không ?
+ Có một số kim loại và vật liệu đặc biệt (VD: Hg; Pb; Nb3Sn,…) khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn T thì điện trở suất giảm đột ngột bằng 0. Ta nói các vật liệu này đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn
IV. Hiện tượng nhiệt điện
Câu hỏi 1: Thế nào là cặp nhiệt điện ?
+ Hai kim loại khác nhau về bản chất được hàn hai đầu lại với nhau tạo thành một cặp nhiệt điện
Câu hỏi 2:
Nếu nhiệt độ hai đầu khác nhau thì sao ?
+ Khi nhiệt độ hai đầu khác nhau thì trong mạch có một suất điện động và gọi là suất nhiệt điện động
Câu hỏi 3: Công thức tính suất nhiệt điện động ?
+ Ta có: E = T(T1 – T2 )
Trong đó:
T1 – T2: Hiệu nhiệt độ ở 2 đầu
T: Hệ số nhiệt điện động
Câu hỏi 1: Câu nào sai ?
a Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
b Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong KL được giữ không đổi.
c Hạt tải điện trong kim loại là ion.
d Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
CỦNG CỐ
Câu hỏi 2: Trong dây dẫn kim loại khi nhiệt độ tăng thì điện trở của nó sẽ
a giảm đi.
b tăng lên.
c không thay đổi.
d ban đầu tăng lên theo nhiệt độ, nhưng sau đó lại giảm dần.
CỦNG CỐ
Câu hỏi 3: Điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng ?
a Tăng nhanh theo hàm bậc hai.
b Giảm nhanh theo hàm bậc hai.
c Giảm đều theo hàm bậc nhất.
d Tăng đều theo hàm bậc nhất.
CỦNG CỐ
Câu hỏi 4: Câu nào sai ?
a Kim loại dẫn điện tốt.
b Điện trở suất của kim loại khá lớn, vào cỡ 107  108 m
c Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng theo hàm bậc nhất.
d Khi nhiệt độ không đổi, dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại tuân theo định luật Ôm.
CỦNG CỐ
DẶN DÒ:
+ Học bài và trả lời câu hỏi 3,4 ( Sgk – trang 78 )
+ Làm các bài tập 7, 8, 9 ( Sgk – trang 78 )
+ Ôn lại các kiến thức về hóa học như: các Axit, Bazơ,
muối, liên kết ion, khái niệm hóa trị để chuẩn bị cho bài
học tiếp theo : “ Dòng điện trong chất điện phân ”
Xin chân thành cảm ơn
các thầy cô giáo
và
các em học sinh 11A11
HẾT BÀI