Bài 13. Dòng điện trong kim loại

1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
1
1. Các tính chất điện của kim loại:
- Kim loại là chất dẫn điện như thế nào?
- Kim loại là chất dẫn điện tốt.
2
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại tiêu biểu.
- Khi nhiệt độ không đổi dòng điện trong kim loại tuân theo định luật nào?
- Tuân theo định luật Ôm.
- Điện trở của kim loại thay đổi thế nào khi nhiệt độ tăng?
- Điện trở kim loại tăng theo nhiệt độ.
- Điện trở suất kim loại thay đổi ra sao khi nhiệt độ tăng?
- Điện trở suất kim loại cũng tăng theo nhiệt độ.
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng gì?
- Gây ra tác dụng nhiệt.
1. Các tính chất điện của kim loại:
3
Kết quả thí nghiệm với bóng đèn 6,2V.
4
1. Các tính chất điện của kim loại:
19,4
17,2
15,4
13
10,5
6,67
5,0
2. Êlectron tự do trong kim loại:
- Kim loại ở thể rắn có cấu trúc ra sao?
- Có cấu trúc tinh thể.
5
- Xét một ô mạng tinh thể đồng:
- Nguyên tử kim loại dễ mất liên kết gì?
- Các nguyên tử kim loại mất liên kết êlectron trở thành các ion dương và các êlectron tự do trong tinh thể kim loại.
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
- Các ion kim loại dao động như thế nào?
- Dao động xung quanh vị trí cân bằng.
- Các êlectron tự do chuyển động như thế nào?
- Chuyển động hỗn loạn như các phân tử khí trong một bình khí (coi khối kim loại như một bình khí).
- Sự chuyển động hỗn loạn của êlectron tự do có tạo ra dòng điện không?
- Không có dòng điện.
- Các kim loại khác nhau thì mật độ êlectron tự do trong đó ra sao?
- khác nhau vì mật độ nguyên tử trong các kim loại khác nhau là khác nhau, điện tử hóa trị của nó cũng khác nhau.
*Trong một kim loại thì mật độ êlectron tự do không đổi.
6
1. Các tính chất điện của kim loại:
- Trong kim loại hạt nào tham gia dẫn điện ?
- Chỉ có êlectron tự do mới tham gia dẫn điện.
2. Êlectron tự do trong kim loại:
- Khi không có điện trường, có dòng điện trong kim loại không?

- Không có dòng điện trong kim loại.

7
1. Các tính chất điện của kim loại:
- Khi đặt hai đầu vật dẫn kim loại một hiệu điện thế thì các êlectron tự do sẽ chịu thêm lực tác dụng nào không ?

- Các êlectron tự do ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn còn chịu tác dụng của lực điện trường.
.

3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
- Lực điện làm các êlectron tự do chuyển động ra sao?

- Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?

- Lực điện làm các êletron tự do chuyển động ngược chiều điện trường.

- Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êletron tự do ngược chiều điện trường.
8
TN
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
a) Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
Mật độ hạt tải điện êlectron tự do trong kim loại lớn cỡ 1028 hạt/m3 . Nên kim loại là chất dẫn điện tốt.
9
b) Nguyên nhân gây ra điện trở của vật dẫn kim loại là gì?
- Khi các êlectron tự do chuyển động có bị cản trở không?
- Bị các ion cản trở chuyển động.
- Còn gì cản trở các êlectron tự do nữa không?
- Do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại cản trở.
Sự cản trở trên đã làm êlectron tự do bị lệch hướng, gây ra điện trở của kim loại.
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
10
Khi nhiệt độ không đổi thì điện trở kim loại là khhông đổi. Lúc đó dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.
c) Vì sao điện trở, điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ?
- Khi nhiệt độ không đổi thì tốc độ các êlectron tự do như thế nào?
- Độ linh động của các êlectron tự do không đổi nên tốc độ chuyển động không đổi.
- Khi đó các ion dao động thế nào?
- Các ion dao động xung quanh vị trí cân bằng với biên độ không đổi.
- Điện trở kim loại lúc đó tăng hay giảm?
- Chuyển động của êlectron bị cản trở và lệch hướng nên điện trở kim loại sẽ tăng.
- Khi nhiệt độ trong kim loại tăng thì các ion dao động thế nào?
- Các ion dao động xung quanh vị trí cân bằng với biên độ lớn hơn.
Điện trở và điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
c) Vì sao điện trở, điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ?
- Sự va chạm của các êlectron tự do với các ion tăng hay giảm?
- Sự va chạm của các êlectron tự do với các ion sẽ tăng.
1. Các tính chất điện của kim loại:
2. Êlectron tự do trong kim loại:
3. Giải thích tính chất điện của kim loại:
- Dưới tác dụng lực điện các êlectrôn tự do chuyển động có gia tốc?

- Các êlectrôn tự do chuyển động có gia tốc và thu được năng lượng xác định.
- Khi va chạm với các ion thì năng lượng này thế nào?
- Các êletron truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể làm nội năng tăng.
Vậy: Kim loại sẽ nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
12
TN
d) Vì sao khi có dòng điện chạy qua vật dẫn kim loại thì nó nóng lên?
1. Điện trở 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. Tăng đều theo hàm bậc nhất.
D. Giảm đều theo hàm bậc nhất.
C. Tăng đều theo hàm bậc nhất.
2. Hệ số nhiệt điện trở của kim loại có giá trị dương hay âm và phụ thuộc những yếu tố nào?
A. Dương và chỉ phụ thuộc nhiệt độ kim loại .
B. Dương và chỉ phụ thuộc độ tinh khiết của kim loại.
C. Dương và chỉ phụ thuộc độ gia công của kim loại.
D. Dương và phụ thuộc cả ba yếu tố trên.
D. Dương và phụ thuộc cả ba yếu tố trên.

CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM:
13
CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM:
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. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ sau đó lại giảm dần.
Chọn câu đúng.
c. Tăng lên.
4. Câu nào sai?
Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi.
Dòng điện chạy qua dây dẫn gây ra tác dụng nhiệt.
Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do và các ion dương.
d. Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do và các ion dương.
14
CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM:
5. Điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng?
Tăng nhanh theo hàm bậc hai.
Giảm nhanh theo hàm bậc hai.
Tăng đều theo hàm bậc nhất.
Giảm đều theo hàm bậc nhất.
C. Tăng đều theo hàm bậc nhất.

6. Trong điều kiện nào thì cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại tuân theo định luật ôm? Chọn đáp án đúng.
Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại có cường độ rất lớn.
Dây dẫn kim loại có nhiệt độ tăng dần.
Dây dẫn kim loại có nhiệt độ không đổi.
Dây dẫn kim loại có nhiệt độ rất thấp , xấp xỉ bằng không độ tuyệt đối.
C. Dây dẫn kim loại có nhiệt độ không đổi.

15
CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM:
7. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của:
A. Các ion âm, êlectron tự do ngược chiều điện trường.
B. Các êlectron tự do ngược chiều điện trường.
C.Các ion và êlectrôn trong điện trường.
D. Các êlectron, lỗ trống theo chiều điện trường.
B. Các êlectron tự do ngược chiều điện trường.
16
Về nhà làm các bài tập 1, 2, 3 trong sách giáo khoa.