Bài 13. Dòng điện trong kim loại

MÖØNG
CHÀO MỪNG
CHÀO CÁC EM !
THẦY CÔ GIÁO DỰ GIỜ
CHÀO MỪNG
THẦY CÔ GIÁO DỰ GIỜ
KIẾN THỨC ĐÃ HỌC
CÂU 1 : Dòng điện là

a dòng chuyển dời của các hạt mang điện.

b dòng chuyển động 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
CÂU 2 : Điều kiện để có dòng điện là

a giữa hai đầu một vật có một hiệu điện thế.

b giữa hai đầu vật dẫn có một hiệu điện thế.

c phải có một vật dẫn.

d phải có một nguồn điện.

Chúng ta hãy quan sát các hình ảnh sau
Những hình ảnh trên mô tả hiện tượng gì?
????
ĐIỀU TA QUAN TÂM???
Dòng điện trong kim loại có tính chất gì???
CHƯƠNG III:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
KIM LOẠI
CHẤT ĐIỆN PHÂN.
CHÂN KHÔNG.
CHẤT KHÍ.
CHẤT BÁN DẪN.
Dòng điện trong các môi trường khác nhau có như nhau không?
CHƯƠNG III:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
TIẾT 27
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
DÀN BÀI

1. Các tính chất điện của kim loại.

2. Êlectron tự do trong kim loại.

3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
-Kim loại là chất dẫn điện tốt (có điện trở suất  nhỏ).
-Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt

-Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của kim loại như thế nào?
- 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)
ρ :điện trở suất của kim loại ở t(0C)
Trong đó:
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
* Hệ số nhiệt điện trở ? của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhi?t d?
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó.
Hệ số nhiệt điện trở ? phụ thuộc vào ?
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
R=R0 [1+?( t -t0)]
1. CÁC TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
ĐỌC SGK TRANG 88  Xem bảng 17.2 và hình 17.1 .
TRẢ LỜI CÂU HỎI C1:

* R của dây tóc đèn tăng khi U tăng.
* Mặt khác, khi hiệu điện thế U tăng  I tăng  độ sáng của đèn tăng  nhiệt độ dây tóc đèn tăng.
 Điện trở dây tóc bóng đèn tăng khi nhiệt độ tăng.
1. CÁC TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
XEM BẢNG 17.1
CÂU HỎI C2:
Muốn làm một dây dẫn có điện trở gần như không thay đổi thì nên dùng vật liệu nào?

TRẢ LỜI: nên dùng constantan vì constantan có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ, điện trở thay đổi hầu như không đáng kể khi nhiệt độ tăng.

C�c kim lo?i th? r?n cĩ c?u tr�c tinh th?.
Trong kim lo?i, c�c nguy�n t? b? m?t �lectron hĩa tr? tr? th�nh c�c ion duong ? c�c ion duong s?p x?p m?t c�ch tu?n hồn, tr?t t? t?o n�n m?ng tinh th? kim lo?i.
2. ÊLECTRON TỰ DO TRONG KIM LOẠI
a. Cấu trúc tinh thể của kim loại:
Mô hình mạng tinh thể đồng
b. Êlectron tự do trong kim loại:
b. ÊLECTRON TỰ DO
TRONG KIM LOẠI
Ion
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút mạng tinh thể
Proton

b. Electron tự do trong kim loại
- Các êlectron trong mạng tinh thể chuyển động hỗn loạn và tạo thành đám mây êlectron ( khí êlectron tự do)


- Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
Hỗn loạn không ngừng
Có hướng
Có dòng điện
Không có dòng điện
THẢO LUẬN
b. Electron tự do trong kim loại
- Khi chưa có điện trường ngoài êlectron chuyển động hỗn loạn Không có dòng điện trong kim loại.
b. Electron tự do trong kim loại
b. ÊLECTRON TỰ DO
TRONG KIM LOẠI
- Khi đặt vào 2 đầu vật dẫn KL một hiệu điện thế,
các êlectron có thêm chuyển động có hướng ngược chiều điện trường  Có dòng điện chạy trong KL.
c. Bản chất dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do ngược chiều điện trường.

(Trả lời câu hỏi mở bài.)
3. GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT ĐIỆN
CỦA KIM LOẠI
Tại sao kim loại là chất dẫn điện tốt?
a. Mật độ hạt tải điện (êlectron tự do) trong kim loại rất lớn ( 1028/m3)  KL dẫn điện tốt.

Nguyên nhân gây ra điện trở của KL là gì?
b. Khi chuyển động có hướng, các êlectron tự do luôn có khả năng va chạm với các ion kim loại ở nút mạng tinh thể gây ra điện trở.
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
c. Nguyên nhân gây ra hiện tượng tỏa nhiệt
của dây dẫn KL:
- Trong khi va chạm, êlectron truyền một phần động năng của nó cho ion, làm ion dao động mạnh lên, vì thế mà kim loại nóng lên và tỏa nhiệt.
d. Tại sao điện trở suất phụ thuộc bản chất kim loại và điện trở tăng khi nhiệt độ tăng?
Các kim loại khác nhau có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau & mật độ êlectron tự do khác nhau  điện trở suất khác nhau.

Khi nhiệt độ tăng, độ mất trật tự của mạng tinh thể cũng tăng làm tăng cản trở chuyển động của các êlectron Điện trở của vật dẫn KL tăng.

Chú ý: Ở nhiệt độ rất thấp, điện trở KL trở nên rất nhỏ vì độ linh động rất lớn.
CỦNG CỐ BÀI
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 BÀI
Câu hỏi 2: Câu nào đúng?
Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, 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 BÀI
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 BÀI
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
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.
BÀI TẬP
Một sợi dây constantan và một dây đồng, cùng có điện trở 50 ở 30oC. Điện trở của hai dây đó ở 100oC là bao nhiêu? Nhật xét kết quả tìm được?
Áp dụng:

Tính đúng: Dây đồng: R = 65,05
Dây constantan: R = 50,035
Nhận xét: constantan có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ, điện trở gần như không thay đổi khi nhiệt độ tăng.

R=R0 [1+α( t –t0)]
Hướng dẫn về nhà

Học bài và trả lời câu hỏi 1,2/ Sgk

Làm các bài tập 1,2,3 / Sgk

Chuẩn bị bài 18 cho tiết học tiếp theo:
“ Hiện tượng nhiệt điện
– Hiện tượng siêu dẫn”.

Nam châm siêu dẫn
lớn nhất thế giới
BÀI HỌC KẾT THÚC
CHÂN THÀNH CÁM ƠN
SỰ HIỆN DIỆN
CỦA QUÍ THẦY CÔ GIÁO.

Chúc các em học tập nhiều tiến bộ!

KÍNH CHÚC SỨC KHOẺ
QUÍ THẦY CÔ GIÁO !