Bài 13. Dòng điện trong kim loại

CHÀO M?NG QUÍ THẦY CÔ D?N V?I L?P 11A2
TRƯỜNG THPT HỒNG NGỰ 3
TỔ: LÝ – TIN – CÔNG NGHỆ
CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chân không, không khí, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.
Vì sao kim loại được chọn làm dây dẫn điện?
Hãy quan sát hình ảnh sau:
Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
1. Các tính chất điện của kim loại.
2. Electron tự do trong kim loại.
3. Giải thích tính chất điện của kim loại.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Thí nghiệm về tính chất điện của kim loại.
Vấn đề 1: Tính chất điện của kim loại
BẢNG SỐ LIỆU:
Từ bảng số liệu trên em rút ra được kết luận gì về tính chất điện của kim loại?
Vấn đề 1: Tính chất điện của kim loại
- Kim loại là chất dẫn điện tốt.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm,
nếu nhiệt độ được giữ không đổi.
Dòng điện chạy qua đây dẫn kim loại gây ra tác
dụng nhiệt.
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
ρ=ρ0(1+α(t-t0))
α là hệ số nhiệt điện trở (K-1)
Vấn đề 1: Tính chất điện của kim loại
Vấn đề 2: Êlectron tự do trong kim loại
Hạt mang điện tự do trong kim loại là hạt nào, do đâu mà có?
Hạt mang điện tự do trong kim loại là các êlectron tự do được tạo ra khi các nguyên tử kim loại liên kết tạo thành mạng tinh thể.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Hóy quan sỏt chuy?n d?ng c?a ờlectron t? do trong m?t do?n dõy d?n kim lo?i khi chua cú di?n tru?ng ngo�i.
Khi chua cú di?n tru?ng ngo�i cỏc ờlectron t? do trong kim lo?i chuy?n d?ng nhu th? n�o, cú dũng di?n trong do?n dõy d?n trờn khụng?
Khi chua cú di?n tru?ng ngo�i cỏc ờlectron t? do trong kim lo?i chuy?n d?ng h?n lo?n, khụng cú dũng di?n trong kim lo?i.
Vấn đề 2: Êlectron tự do trong kim loại
E
Khi cú di?n tru?ng ngo�i cỏc ờlectron t? do trong kim lo?i chuy?n d?ng nhu th? n�o, cú dũng di?n trong do?n dõy d?n trờn khụng?
Khi cú di?n tru?ng ngo�i cỏc ờlectron t? do trong kim lo?i chuy?n d?ng cú hu?ng, ngu?c chi?u di?n tru?ng t?o th�nh dũng di?n trong kim lo?i.
V?y b?n ch?t dũng di?n trong kim lo?i l� gỡ?
Vấn đề 3: Giải thích tính chất điện của kim loại.
B?n ch?t dũng di?n trong kim lo?i l� dũng d?ch chuy?n cú hu?ng c?a cỏc ờlectron t? do ngu?c chi?u di?n tru?ng.
Vấn đề 3.1: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.
Nguyên nhân nào gây ra điện trở kim loại?
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại làm cản trở chuyển động có hướng của các êlectron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.
Vấn đề 3.2: Giải thích sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở suất của kim loại.
Vì sao khi nhiệt độ tăng điện trở suất kim loại cũng tăng?
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Khi nhiệt độ tăng sự mất trật tự của mạng tinh thể càng tăng, sự cản trở chuyển động của êlect ron tự do càng tăng. Vì vậy điện trở suất của kim loại tăng.
Vấn đề 3: Giải thích sự nóng lên của dây dẫn kim loại khi có dòng điện chạy qua.
Vì sao dây dẫn kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua?
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Khi chuyển động các êlectron tự do va chạm với các iôn dương và truyền một phần hay toàn bộ năng lượng cho mạng tinh thể làm tăng nội năng của kim loại. Vì vậy dây dẫn kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
B?NG TR?C NGHI?M
Câu 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 kim loại được giữ không đổi.
C. Hạt tải điện trong kim loại là iôn.
D. Dòng điện chay trong kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
Câu 2: Câu nào đúng? 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 nhưng sau đó lại giảm dần.
Câu 3: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng
A. của các electron cùng chiều điện trường.
B. của các electron ngược chiều điện trường.
C. của các ion cùng chiều điện trường.
D. của các ion ngược chiều điện trường