Bài 18. Hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn

L?P 11 NC
Tiết 28_ B�i 18
Hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn.
GV Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An
KIỂM TRA BÀI CŨ.
Câu hỏi: Nêu tính chất điện của kim loại?
Trả lời:
- Kim loại là chất dẫn điện tốt.
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật ôm.
- Dòng điện chạy qua dân dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
Câu hỏi trắc nghiệm
Đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điện thế thì phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Electrôn sẽ chuyển động tự do hỗn loạn.
B.Tất cả các electrôn trong kim loại sẽ chuyển động cùng chiều điện trường.
C.Các electrôn tự do sẽ chuyển động ngược chiều điện trường.
D.Tất cả các electrôn trong kim loại chuyển động ngược chiều điện trường.
? Đúng rồi
TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
KI?M TRA B�I CU
Em hãy chọn phương án đúng , phương án sai?
Kim loại là chất dẫn điện tốt
2. Sắt dẫn điện tốt hon đồng
3. Vận tốc trung bỡnh của chuyển động nhiệt của các hạt c? 10-1 m/s
4. Khi nhi?t d? tang g?p dụi thỡ di?n tr? su?t kim lo?i cung tang g?p dụi
5. Nguyên tử mất ờlectron trở thành ion (+)
6. Cường độ dòng điện trong kim loại tuân theo đúng định luật ôm nếu nhiệt độ của dây kim loại không thay đổi
7. định luật ôm cho đoạn mạch R = U/I
8. Dây kim loại đồng chất hỡnh trụ:
9 .Khi có dòng điện chạy qua thỡ dây dẫn kim loại nóng lên
10. đường đặc trưng Vôn -ampe của một đoạn mạch thu?n R là một đu?ng cong
Câu 1: Chọn câu sai:
Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi.
Hạt tải điện trong kim loại là ion âm
Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
Kiểm tra bài cũ
Câu 2: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
Do sự va chạm của các electron tự do với các ion(-) ở nút mạng.
Do sự va chạm của ion(+) ở các nút mạng với nhau.
Do sự va chạm của các electron với nhau.
Do sự mất trật tự của mạng tinh thể
Kiểm tra bài cũ
Câu 3: Chọn phương án đúng. Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là:
Do năng lượng của chuyển động có hướng của các electron truyền cho ion(+) khi va chạm
Do năng lượng dao động của ion(+) truyền cho electron khi va chạm
Do năng lượng của chuyển động có hướng của các electron truyền cho ion(-) khi va chạm
Do năng lượng của chuyển động có hướng của các electron, ion(-) truyền cho ion(+) khi va chạm
Kiểm tra bài cũ
Câu 4: Em hãy chọn phương án đúng: Khi nhiệt độ của dây dẫn 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
Kiểm tra bài cũ
C5 : Giải thích tại sao các kim loại khác nhau thì điện trở suất cũng khác nhau?
Đáp án : do các kim loại khác nhau có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau và mật độ electron tự do cũng khác nhau do đó tác dụng ngăn cản chuyển động có hướng của mỗi kim loại cũng khác nhau.
Kiểm tra bài cũ
Tiết 28: B�i 18 _ 11NC
Hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn.
1. Hiện tượng nhiệt điện.
2. Hiện tượng siêu dẫn.
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
1. Hiện tượng nhiệt điện.
a. Cặp nhiệt điện. Dòng nhiệt điện.
- Dụng cụ thí nghiệm:
1. Hiện tượng nhiệt điện
* Tiến hành thí nghiệm:
- Tiến hành thí nghiệm:
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
1. Hiện tượng nhiệt điện.
a. Cặp nhiệt điện. Dòng nhiệt điện.
- Dụng cụ thí nghiệm:
Khi nhiệt độ hai mối hàn như nhau có dòng điện hay không?
Khi đốt nóng một mối hàn thì kết quả như thế nào?
Tăng nhiệt độ của mối hàn thì kết quả như thế nào?
Năng lượng nào đã chuyển hóa thành điện năng?
?
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
- Kết quả thí nghiệm:
1. Hiện tượng nhiệt điện.
a. Cặp nhiệt điện. Dòng nhiệt điện.
(Dụng cụ này gọi là cặp nhiệt điện)
* Kết luận: Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau  hiện tượng nhiệt điện.
trong mạch có dòng điện, gọi là dòng nhiệt điện.
Suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện gọi là suất điện động nhiệt điện
Độ chênh lệch nhiệt độ tăng thì dòng nhiệt điện tăng
kim loại A
kim koại B
Mặt tiếp xúc
- Số electron từ A khuếch tán sang B qua mặt tiếp xúc nhiều hơn số electron khuếch tán từ B sang A.
Kết quả: Thanh kim loại A tích điện dương, thanh kim loại B tích điện âm và tại chỗ tiếp xúc xuất hiện một điện trường hướng từ A sang B.
* Giải thích hoạt động của cặp nhiệt điện.
1. Hiện tượng nhiệt điện.
* Hiện tượng nhiệt di?n là hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai đầu mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau.
Giải thích sự tạo thành suất điện động nhiệt điện?
b. Biểu thức của suất điện động nhiệt điện.
Khi hiệu nhiệt độ của hai đầu mối hàn không quá lớn thì ta có biểu thức:
?T là gì? Xác định đơn vị của nó ?
Nó phụ thuộc vào yếu tố nào?
E = ?T (T1 - T2)
1. Hiện tượng nhiệt điện.
b. Biểu thức của suất điện động nhiệt điện.
E = ?T (T1 - T2)
αT phụ thuộc vật liệu cặp nhiệt điện
?T l� h? s? nhi?t di?n d?ng, don v? do: ?V/K
c. ứng dụng của cặp nhiệt điện.
Tìm hiểu về ứng dụng của cặp nhiệt điện?
* Nhiệt kế nhiệt điện.
* Pin nhiệt điện.
1. Hiện tượng nhiệt điện.
Hai dây KL a, b đặt trong ống sứ C để bảo vệ mối hàn 1. Trên mili vônkế ghi sẵn nhiệt độ tương ứng.
1
2
3
4
5
8 chữ
10 chữ
8 chữ
3 chữ
9 chữ
I
N
U
Chìa Khoá
Ê L E C T R O N
D Ẫ N Đ I Ệ N T Ố T
C Ô N G S U Ấ T
J U N
T Á C D Ụ N G T Ừ
Hạt mang điện tự do trong kim loại.
Tính chất điện đặc trưng của kim loại.
Đại lượng đặc trưng cho tốc độ
sinh công của dòng điện
Tên nhà vật lý người Anh dùng thực nghiệm tìm
ra định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Tác dụng đặc trưng của dòng điện.
6
Hiện tượng điện được phát hiện năm
1911 do nhà vật lý người Hà Lan
S
Ê
D
Â
S I Ê U D Ẫ N
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
2.Hiện tượng siêu dẫn.
Nêu nhận xét về sự thay đổi của điện trở của cột thủy ngân ở lân cận nhiệt độ 4 K?
* Điện trở của cột thủy ngân giảm đột ngột khi nhiệt độ giảm ở lân cận 4 K.
Vậy hiện tượng siêu dẫn là gì?
Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không.
2. Hiện tượng siêu dẫn.
Quan sát kết quả khảo sát bằng thí nghiệm sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở một cột thuỷ ngân đã thu được trên đồ thị. Hãy nhận xét kết quả thí nghiệm?
a. Kết quả thu được từ thực nghiệm.
2. Hiện tượng siêu dẫn.
Quan sát kết quả khảo sát bằng thí nghiệm sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở một cột thuỷ ngân đã thu được trên đồ thị. Hãy nhận xét kết quả thí nghiệm?
a. Kết quả thu được từ thực nghiệm.
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN.
1.Hiện tượng nhiệt điện.
2.Hiện tượng siêu dẫn.
* Kết luận:
Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không.
2. Hiện tượng siêu dẫn.
Thực hiện thí nghiệm tượng tự với các vật liệu khác (như kim loại và hợp kim) ta đều thu được kết quả tương tự. Hãy rỳt ra kết luận?
* Kết luận: Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại ( hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Đó là hiện tượng siêu dẫn.
b. Hiện tượng siêu dẫn.
* ứng dụng:
Có nhiều ứng dụng trong thực tế như làm đường cáp siêu dẫn để tải điện, chế tạo nam châm điện với từ trường cực mạnh…
Củng cố.
Câu 1. HiÖn t­îng nhiÖt ®iÖn lµ?
A. HiÖn t­îng t¹o thµnh suÊt ®iÖn ®éng nhiÖt ®iÖn trong mét m¹ch kÝn gåm hai vËt dÉn kh¸c nhau ë hai nhiÖt ®é b»ng nhau
B. HiÖn t­îng t¹o thµnh suÊt ®iÖn ®éng nhiÖt ®iÖn trong mét m¹ch kÝn gåm hai vËt dÉn kh¸c nhau ë hai nhiÖt ®é kh¸c nhau
C. HiÖn t­îng t¹o thµnh suÊt ®iÖn ®éng nhiÖt ®iÖn trong mét m¹ch kÝn gåm hai vËt dÉn gièng nhau ë hai nhiÖt ®é kh¸c nhau
D. HiÖn t­îng t¹o thµnh suÊt ®iÖn ®éng nhiÖt ®iÖn trong mét m¹ch kÝn gåm hai vËt dÉn gièng nhau ë hai nhiÖt ®é b»ng nhau
Củng cố.
Câu 2: Chän c©u sai: §èi víi vËt liÖu siªu dÉn ta cã:
A. §Ó cã dßng ®iÖn ch¹y trong m¹ch ta ph¶i lu«n duy tr× mét hiÖu ®iÖn thÕ trong m¹ch
B. §iÖn trë cña nã b»ng kh«ng
C. Cã kh¶ n¨ng tù duy tr× dßng ®iÖn trong m¹ch sau khi ng¾t bá nguån ®iÖn
D. N¨ng l­îng hao phÝ do to¶ nhiÖt b»ng kh«ng.
Củng cố.
Câu 3. Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây
A. Hiệu nhiệt độ ( T1 - T2) giữa hai đầu mối hàn.
B. Hệ số nở dài vì nhiệt.
C. Khoảng cách giữa hai mối hàn.
D. Điện trở của mối hàn.
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng
A. điện trở của vật dẫn giảm xuống giá trị rất nhỏ khi nhiệt độ giảm xuống thấp.
C. điện trở của vật giảm xuống rất nhỏ khi nhiệt độ của nó đạt giá trị đủ cao.
B. điện trở của vật giảm xuống bằng không khi nhiệt độ của vật nhỏ hơn một giá trị nhiệt độ nhất định.
D. điện trở của vật bằng không khi nhiệt độ bằng 0(K).
Củng cố.
Câu 4.
Câu 5. Câu nào dưới đây nói về hiện tượng nhiệt điện là sai
Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn kim loại có bản chất khác nhau hàn nối với nhau tạo thành mạch kín và hai đầu mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.
Nguyên nhân gây ra suất điện động nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của các hạt tải điện trong mạch điện có nhiệt độ không đồng nhất.
Suất điện động nhiệt điện tỉ lệ nghịch với hiệu nhiệt độ ( T1 - T2) giữa hai đầu mối hàn của cặp nhiệt điện.
Suất điện động nhiệt điện xấp xỉ tỉ lệ với hiệu nhiệt độ ( T1 - T2) giữa hai đầu mối hàn của cặp nhiệt điện.
1: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số T = 48 ( V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Nhiệt độ t0C của mối hàn còn là:
A. 1250C. B. 398K.
C. 1450C D. 418K.
* Bài tập vận dụng.
2: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số T = 65 ( V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t = 2320C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện khi đó là
A. E = 13 (mV). B. E = 13,58 (mV).
C. E = 13,98 (mV). D. E = 13,78 (mV).
* Bài tập vận dụng.
3. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số T = 42V/K, được đặt trong không khí ở 20oC, còn mối hàn kia được nung nóng đến 320oC. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện này bằng bao nhiêu?
A. E = 13,6 mV
B. E = 12,6 mV
C. E = 13,64 mV
D. E = 12,64 mV
Củng cố.
Heike Kammerlingh Onnes
(1853 – 1926)
Nhà vật lý Hà Lan,
giải Nôben 1913.