NGÀY HỘI CNTT NGÀNH GD & ĐT TỈNH THÁI NGUYÊN

NỘI DUNG BÀI HỌC

NGÀY HỘI CNTT NGÀNH GD & ĐT TỈNH THÁI NGUYÊN

GIÁO VIÊN: HÀ MẠNH KHƯƠNG

ĐƠN VỊ: THPT THÁI NGUYÊN

THI THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ E - LEARNING

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

BÀI 13. DÒNG ĐIỆN TRONG

KIM LOẠI

VẬT LÍ 11 – BAN CƠ BẢN


Đường dây tải điện 500KV Bắc Nam

Sét đánh vào tượng

Nữ thần Tự do

Bể mạ điện phân trong cơ khí

diode, transistor trong các mạch điện tử


CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

BÀI 13. DÒNG ĐIỆN TRONG

KIM LOẠI

Chú ý:Chú ý: những nội dung cần ghi có biểu những nội dung cần ghi có biểu tượngtượng và có chữ màu xanh


Electron tự do

+++

Nguyên tử

-

- -

-

-

-

+

Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron trở thành các iôn dương.

Ion dương

I. Bản chất của dòng

điện trong kim loại

1. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại


Mô hình mạng tinh thể đồng

Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể và dao động nhiệt quanh nút mạng.

Nhiệt độ càng cao, dao động càng mạnh, mạng tinh thể càng mất trật tự




Các electron tách khỏi nguyên tử và chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron tự do.


++

++

++

+- --

--+

++

++

++

- -- --

-- -

Khi không có điện trường Khi có điện trường

Điện trường ngoài làm các electron tự do chuyển động có hướng (ngược hướng điện trường) tạo ra dòng điện.




E

Khi chuyển động có hướng, các electron tự do không ngừng va chạm với các ion dương nằm ở nút mạng nên bị cản trở và gây ra điện trở của kim loại.

NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG BÀI HỌC - Bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường .

*Ngoài ra :

- Mật độ các electron tự do trong kim loại rất cao (khoảng 1028/m3) nên kim loại dẫn điện tốt.

- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (nếu nhiệt độ kim loại được giữ không đổi).

- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.




2. Bản chất của dòng điện trong kim loại

- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.

NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG BÀI HỌC* Ứng dụng :





II. Sự phụ thuộc củađiện trở suất của kim loại theo nhiệt độ


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:

* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:- Nhiệt độ - Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đóSự biến thiên điện trở suất

của đồng theo nhiệt độ


( . )m






NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG BÀI HỌC

Kim loại

Bạc

Bạch kim

Đồng

Nhôm

Sắt

Constantan

Vonfram

0( m) 1(K )81,62.10

810,6.10

81,69.10

82,75.10

-89,68.10 85,21.1085,25.10

34,1.10

33,9.10

34,3.10

34,4.10

36,5.10

370.1034,5.10

Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 200 C







Khi nhiệt độ giảm thì Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim điện trở suất của kim loại thay đổi như thế loại thay đổi như thế

nào?nào?

- Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục.






III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn


R( )

T( K )

420

0,08

0,16

6Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ

Tc








1. Khi nhiệt độ giảm xuống thấp (gần 0 K) (gần 0 K) điện trở của kim loại đột ngột giảm mạnh.

Nhiều tính chất khác như từ tính và nhiệt dung cũng thay đổi đột ngột ở nhiệt độ này.Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

- Khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở của một số kim loại và một số chất giảm xuống bằng 0.








2. Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn nhiệt độ tới hạn Tc.

Tên vật liệu Tc(K)

Nhôm

Thủy ngân

Chì

Thiếc

Kẽm

HgBa2Ca2Cu3O8

1,19

4,15

7,19

3,72

0,85

134

Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn







Ứng dụng


Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới








Máy gia tốc lớn nhất thế giới, dài 27 km,

đường kính 3,8 m; sâu 100m







NỘI DUNG BÀI HỌC Dây siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ 2 (2G) có chiều rộng 4cm (công ty American Superconductor sản xuất).

Ứng dụng thành công lớn nhất hiện nay của chất siêu dẫn là trong lĩnh vực giao thông, cụ thể là các con tàu có thể “lướt” trên đệm từ trường. Vào tháng 12 năm 2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thử nghiệm với vận tốc 581km/giờ.

NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG BÀI HỌCCác em đã biết, muốn có dòng Các em đã biết, muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế điện phải có một hiệu điện thế

đặt vào hai đầu vật dẫn. Mà đặt vào hai đầu vật dẫn. Mà muốn có hiệu điện thế cần muốn có hiệu điện thế cần

phải có một nguồn điện để tạo phải có một nguồn điện để tạo ra hiệu điện thế đó. ra hiệu điện thế đó.





IV. Hiện tượng nhiệt điện



1. Hiện tượng nhiệt điện

- Quan sát thí nghiệm?









- Hai đoạn dây kim loại có bản chất khác nhau được hàn hai đầu gọi là một cặp nhiệt điện.

- Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng xuất hiện một suất điện động trong mạch của một cặp nhiệt điện khi hai mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.


T 1 2= α (T -T )E2. Suất điện động nhiệt điện:

T1 : nhiệt độ ở đầu nóng hơn (K)

Tα : hệ số nhiệt điện động (V/K)

T2 : nhiệt độ ở đầu lạnh hơn (K)


T( V/K)Cặp kim loại

6,5Platin – Platin pha rôđi

8,6Sắt – Đồng

32,4Sắt – Niken

40Đồng – Constantan

50,4Sắt – Constantan

Bảng một số cặp nhiệt điện thường dùng









* Ứng dụng:.

- Nhiệt kế nhiệt điện

- Pin nhiệt điện










KIẾN THỨC CẦN NHỚ

Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể làm cản trở chuyển động của các electron tự do, làm điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ gần giá trị 0 K thì điện trở của kim loại sạch đều rất nhỏ.

Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi ở nhiệt độ nhỏ hơn (hoặc bằng) nhiệt độ tới hạn TC .

Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ số nhiệt điện động.


DẶN DÒ

- Học bài, làm bài tập 5, 6, 9 trang 78 SGK

- Đọc trước bài “ Dòng điện trong chất điện phân”

- Ôn lại nội dung thuyết điện li.



NỘI DUNG BÀI HỌC Quiz Instructions - Quiz

• Write instructions for quiz takers here...

Click Play or Next button on Playbar to start the quiz

NỘI DUNG BÀI HỌCtype the question here

A) type the answer here1

B) type the answer here2

C) type the answer here3

D) type the answer here

tieptiep

Incorrect - Click anywhere to continue

Incorrect - Click anywhere to continue

You answered this correctly!You answered this correctly!

Your answer:Your answer:

The correct answer is:The correct answer is:

You did not answer this question completely

You did not answer this question completely

You must answer the question before continuing

You must answer the question before continuing

chon lam lai

NỘI DUNG BÀI HỌC Quiz

Your Score {score}

Max Score {max-score}

Number of Quiz Attempts

{total-attempts}

Question Feedback/Review Information Will Appear Here

Question Feedback/Review Information Will Appear Here

Review QuizContinue

Documents

NGÀY HỘI CNTT NGÀNH GD & ĐT TỈNH THÁI NGUYÊN