Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại (Bản đẹp)

BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

Khi có điện trường ngoài,

trong kim loại các hạt nào

chuyển dời thành dòng?

Đ/a: các hạt e tự do

Vậy bản chất dòng điện

trong kim loại là gì?

Đ/a: là dòng chuyển dời

có hướng của các e tự do

dưới tác dụng của điện

trường (ngoài).

Nhớ.

Thuyết electron về tính dẫn điện trong kim loại:

Hạt tải điện trong kim loại là hạt electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt.

Bản chất của dòng điện trong kim loại:

Là dòng chuyển dời có hướng của các hạt electron tự do dưới tác dụng của lực điện trường (ngoài).

Điện trở của kim loại:

Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại cản trở chuyển động của các electron tự do, là nguyên nhân gây ra

điện trở của kim loại.

24 trang | Chia sẻ: tranluankk2 | Lượt xem: 26 | Lượt tải: 0

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại (Bản đẹp), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên

CHÀO MỪNG TOÀN THỂ QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH! 
1 
Dòng điện trong các môi trường 
2 
Nội dung 
Bản chất của dòng điện trong kim loại 
Sư ̣ phu ̣ thuộc của điện trơ ̉ suất  
Điện trơ ̉ của kim loại ở nhiệt đô ̣ thấp  
I 
II 
III 
Tiết 25. BÀI 13 : 
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
Hiện tượng nhiệt điện 
IV 
3 
Text in 
here 
 Dòng điện là gì ? Qui ước vê ̀ chiều của dòng điện ? 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Chiều của dòng điện được qui ước cùng chiều chuyển động của các hạt điện tích dương . 
Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện . 
- 
- 
Chiều dòng điện 
Ngược chiều chuyển dời của điên tích âm 
A 
B 
4 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
Thanh kim loại 
Nguyên tư ̉ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
Ion dương 
Electron tư ̣ do 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Mật đô ̣ e tư ̣ do lớn 
=> dẫn điện tốt 
Khi ́ e tư ̣ do 
5 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
Khi chưa có điện trường ngoài 
Khi có điện trường ngoài 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Không có dòng điện 
E 
Hình thành dòng điện 
- Khi có điện trường ngoài , 
 trong kim loại các hạt nào 
 chuyển dời thành dòng ? 
Đ/a: các hạt e tư ̣ do 
- Vậy bản chất dòng điện 
trong kim loại là gi ̀? 
Đ/a: là dòng chuyển dời 
có hướng của các e tư ̣ do 
dưới tác dụng của điện 
trường ( ngoài ). 
6 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
7 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
Nhơ ́. 
Thuyết electron vê ̀ tính dẫn điện trong kim loại : 
Hạt tải điện trong kim loại là hạt electron tư ̣ do. Mật đô ̣ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt . 
Bản chất của dòng điện trong kim loại : 
Là dòng chuyển dời có hướng của các hạt electron tư ̣ do dưới tác dụng của lực điện trường ( ngoài ). 
 Điện trơ ̉ của kim loại : 
Sư ̣ mất trật tư ̣ của mạng tinh thê ̉ kim loại cản trơ ̉ chuyển động của các electron tư ̣ do, là nguyên nhân gây ra 
 điện trơ ̉ của kim loại . 
8 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
Trong kim loại các ion ....... liên kết với nhau có trật tư ̣ trong không gian tạo thành . 
Các ion dương dao động nhiệt xung quanh các nút mạng tinh thê ̉, nhiệt đô ̣ . . thi ̀ dao động của các  càng mạnh . 
Kim loại dẫn điện tốt vì mật đô ̣ các hạt  tư ̣ do rất lớn . 
Các hạt  đóng vai tro ̀ là hạt tải điện . 
Khi có điện trường ( ngoài ) các hạt .. chuyển động thành dòng va ̀ tạo ra  trong kim loại . 
dương 
mạng tinh thê ̉ 
càng cao 
ion + 
electron 
electron tư ̣ do 
electron tư ̣ do 
d. điện 
9 
+ 
+ 
E 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Nhiệt độ 
Điện trở 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
10 
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
+ 
+ 
E 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Nhiệt độ 
Điện trở 
11 
Khi nhiệt đô ̣ tăng , chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thê ̉ tăng => điện trơ ̉ của kim loại tăng . 
II. Sư ̣ phu ̣ thuộc của điện trơ ̉ suất của KL theo nhiệt đô ̣ 
ρ=ρ 0 [1+α(t-t 0 )] 
ρ : điện trở suất của kim loại ở t ( 0 C) 
α : hệ số nhiệt điện trở (K -1 ) 
– phu ̣ thuộc nhiệt đô ̣, đô ̣ sạch , chê ́ đô ̣ gia công vật liệu 
ρ 0 : điện trở suất của kim loại ở t 0 ( 0 C) 
Điện trơ ̉ suất : 
Với thanh đồng chất tiết , diện đều 
Điện trơ ̉: 
12 
Khi nhiệt đô ̣ giảm , điện trơ ̉ suất của kim loại giảm liên tục . 
Đến gần 0 K, điện trơ ̉ của kim loại sạch đều rất nho ̉. 
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KL Ở NHIỆT ĐỘ THẤP – SIÊU DẪN 
13 
HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN 
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KL Ở NHIỆT ĐỘ THẤP – SIÊU DẪN 
R( ) 
T( K ) 
4 
2 
0 
0,08 
0,16 
6 
0 K 
2 K 
4 K 
8 K 
6 K 
Temp 
HT siêu dẫn 
Nhiệt đô ̣ tới hạn Tc 
Thê ́ nào là hiện tượng siêu dẫn 
14 
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KL Ở NHIỆT ĐỘ THẤP – SIÊU DẪN 
Heike Kamerlingh Onnes 
tháng 12 năm 2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thư ̉ nghiệm với vận tốc 581km/h. 
Dây siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ 2 (2G) có chiều rộng 4cm ( công ty American Superconductor sản xuất ). 
15 
Thi ́ nghiệm . 
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN 
A 
B 
Cặp nhiệt điện 
T 1 
T 2 
Hiện tượng nhiệt điện 
Thê ́ nào là cặp nhiệt điện 
16 
9 
4 
2 
0 
2 
4 
6 
V 
0:6 mV 
TRƯỜNG VĂN HÓA II 
0 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80` 
90` 
100 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
0 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
T 2 
T 1 
T 1 = T 2 
17 
 Suất điện động nhiệt điện 
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN 
T 1 
T 2 
ξ : suất điện động nhiệt điện (V). 
T 1 : nhiệt độ ở đầu nóng (K). 
T 2 : nhiệt độ ở đầu lạnh (K). 
α T : là hệ số nhiệt điện 	 động (V.K -1 ). 
ξ = α T (T 1 – T 2 ) 
18 
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
 Bản chất dòng điện trong kim loại 
Là dòng chuyển dời có hướng của các hạt e tư ̣ do dưới tác dụng của điện trường 
 sư ̣ phu ̣ thuộc của điện trơ ̉ suất của KL vào nhiệt đô ̣ 
Hiện tượng siêu dẫn 
Vật liệu siêu dẫn có R = 0 khi nhiệt đô ̣ tiến tới T c 
Hiện tượng nhiệt điện 
Cặp nhiệt điện là hai thanh KL khác bản chất được hàn hai đầu với nhau . Suất điện động nhiệt điện 
ρ=ρ 0 [1+α(t-t 0 )] 
ξ = α T (T 1 – T 2 ) 
19 
HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI SAU 
Các kim loại đều 
Dẫn điện tốt , có điện trơ ̉ không thay đổi . 
Dẫn điện tốt , có điện trơ ̉ suất thay đổi theo nhiệt đô ̣. 
Dẫn điện tốt như nhau , có điện trơ ̉ suất thay đổi theo nhiệt đô ̣. 
Dẫn điện tốt , có điện trơ ̉ suất thay đổi theo nhiệt đô ̣ giống nhau . 
20 
Hạt tải điện trong kim loại là 
Các electron của nguyên tư ̉. 
Electron ở lớp trong cùng của nguyên tư ̉. 
Các electron hóa trị đa ̃ bay tư ̣ do ra khỏi tinh thê ̉. 
Các electron hóa trị chuyển động tư ̣ do trong mạng tinh thê ̉. 
HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI SAU 
21 
Text in 
here 
	Nguy ên nhân gây ra điện trở của kim loại 
Do sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động có hướng của êlectron tự do 
Do chuyển động nhiệt của ion dương . 
Do biến dạng , do nguyên tử lạ . 
Ion dương 
HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI SAU 
22 
Các dây ..có thê ̉ duy trì dòng điện chạy trong nó một thời gian rất dài . 
Tàu siêu tốc Yamanashi MLX01 “ lướt ” đi với tốc đô ̣ 581km/h trên các nam châm . 
Pin nhiệt điện , nhiệt kê ́ nhiệt điện hoạt động dựa vào  
HOÀN THÀNH CÁC CÂU HỎI SAU 
siêu dẫn 
siêu dẫn 
hiện tượng nhiệt điện 
23 
Btvn : 7,8,9 SGK trang 78. 
CẢM ƠN TOÀN THỂ QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE! 
24

File đính kèm:

bai_giang_vat_li_lop_11_bai_13_dong_dien_trong_kim_loai_ban.ppt