Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Giáo viên: nhữ cao vinh
tổ: vật lý - ktcn - tin
trường thpt thạch thành I
ôn tập bài cũ:
Câu hỏi 1: Định nghĩa dòng điện?Quy ước chiều dòng điện? Điều kiện có dòng điện?
Câu hỏi 2: Công thức tính điện trở dây dẫn kim loại theo tiết diện, chiều dài dây dẫn?
Trả lời:
+ Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện, chiều dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương.
Câu hỏi 2:
Câu hỏi 1:
+ Điều kiện để có dòng điện: có điện tích tự do và cường độ điện trường ngoài ( giữa hai đầu vật dẫn có hiệu điện thế )
Quan sát thí nghiệm sau:
Khi bật công tắc đèn sáng lập tức. Có phải các electron đã chuyển động từ nguồn tới đèn với vận tốc rất lớn?
Bài 17
dòng điện trong kim loại
1. Tính chất điện của kim loại.
Kim loại có tính dẫn điện tốt
Điện trở suất có giá trị rất nhỏ (điện dẫn suất ? = 1/? rất lớn)
Điện trở suất , hệ số
nhiệt điện trở của một số kim loại
1. Tính chất điện của kim loại.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (nhiệt độ của kim loại giữ không đổi)
Dòng điện trong dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt
1. Tính chất điện của kim loại.
Dựa vào kết quả ghi đồ thị. Từ đó em rút ra được kết luận gì?
U1
U2
R1
R2
I
ở nhiệt độ cao hơn :
R2 > R1
1. Tính chất điện của kim loại.
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ:
ρ0 : ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i ë t0 ( 0C )
ρ : ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i ë t ( 0C )
α : hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë ( K-1 )
Kim loại ở thể rắn có cấu trúc tinh thể.
Trong tinh thể kim loại, ở các nút mạng là các ion dương
Các electron tự do chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể tạo thành khí electron tự do choán toàn bộ tinh thể
2. Cấu trúc kim loại.
Khi không có điện trường ngoài, các ion dương trong mạng tinh thể dao động xung quanh vị trí cân bằng, các electron tự do thì chuyển động tự do bên trong vật thể kim loại.
2. Cấu trúc kim loại.
Chuyển động tự do của các electron này có tạo ra dòng điện được không?
Khi không có điện trường ngoài các electron tự do chỉ chuyển động hỗn loạn. chuyển động của electron tự do giống như chuyển động nhiệt của các phần tử trong một khối khí, do đó, tính trung bình, lượng electron chuyển động theo một chiều nào đó luôn bằng lượng electron chuyển động theo chiều ngược lại.
Không có dòng điện trong kim loại
2. Cấu trúc kim loại.
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
a. Bản chất của dòng điện trong kim loại
Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
Chú ý:
V?n t?c�c?a chuy?n d?ng�cĩ hu?ng n�y r?t nh?, b� hon 0,2 mm/s; khơng n�n l?n l?n v?n t?c�n�y v?i v?n t?c lan truy?n c?a di?n tru?ng�(300 000 km/s); v?n t?c lan truy?n c?a di?n tru?ng r?t l?n n�n khi dĩng m?ch di?n thì ng?n d�n di?n d� cĩ r?t xa cung h?u nhu l?p t?c ph�t s�ng
Mật độ hạt tải điện (electron tự do) trong kim loại rất lớn, vào cỡ mật độ nguyên tử kim loại (1028/m3) , vì thế kim loại dẫn điện tốt
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
b. Giải thích các tính chất điện của kim loại
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
b. Giải thích các tính chất điện của kim loại
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
b. Giải thích các tính chất điện của kim loại
Nhiệt độ càng cao các ion kim loại càng dao động mạnh ? độ mất trật tự càng tăng lên ? càng làm cản trở chuyển động của các electron tự do ? điện trở suất của kim loại càng tăng.
Trong va chạm electron tự do truyền năng lượng của chuyển động có hướng cho mạng tinh thể kim loại, làm tăng nội năng của kim loại. Vì vậy làm kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
Củng cố
Câu 1: Chọn câu sai :
A . Hạt tải điện trong dây dẫn kim loại là electron tự do
B . Hạt tải điện trong kim loại là ion
C . Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ được giữ không đổi
D . Dòng điện trong dây dẫn kim loại gây ra tác dung nhiệt
Câu 2: Khi nhiệt độ của dây dẫn kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:
A . Giảm đi
B . Tăng lên
C . Không thay đổi
D . Ban đầu tăng theo nhiệt độ sau đó giảm dần
Câu 3: Trong điều kiện nào cường độ dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm?
A . Dây dẫn kim loại có nhiệt độ không đổi
B . Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại có cường độ rất lớn
C . Dây dẫn kim loại có nhiệt độ tăng dần
D . Nhiệt độ dây dẫn kim loại rất thấp, xấp xỉ độ không tuyệt đối
Câu 4: ở 200C điện trở suất của bạc là 1,62.10-8 . Hệ số nhiêt điện trở của bạc là 4,1.10-3 K-1 . ở 330K điện trở suất của bạc là:
A . 3,679.10-8
B . 3,812.10-8
C . 1,866.10-8
D . 4,151.10-8
Nhiệm vụ về nhà
Vì sao kim điện kế lại bị lệch?