Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại - Nguyễn Tiến Thành

Sở GD-ĐT Đắk Nông 
Trường THPT Trần phú 
GV : Nguyễn Tiến Thành 
Môn : Vật lý 
Lớp : 11 ( Cơ bản ). TCT: 25 
Bài 31: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
	 Nhöõng hình aûnh treân moâ taû hieän töôïng gì ? 
 Chương III : DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG 
Dòng điện trong kim loại . 
Dòng điện trong chất đ iện phân . 
Dòng điện trong chân không . 
Dòng điện trong chất khí . 
Dòng điện trong bán dẫn . 
Bài 13 : DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
I . Bản chất của dòng điện trong kim loại 
II . Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ . 
III . Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn . 
IV . Hiện tượng nhiệt điện . 
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại . 
* Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại . 
Các ion dương trong nút mạng tinh thể chuyển động như 
 thế nào ? 
2. Các electron trong kim loại chuyển động như thế nào ? 
3. Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động 
như thế nào ? ( bản chất của dòng điện trong kim loại ). 
4. Nguyên nhân nào gây nên điện trở của kim loại ? 
Io dương 
Sự hình thành và cách sắp xếp các ion dương trong kim loại 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ 
Io dương 
Ion 
Electron tự do 
Electron trong nguyên tử 
Proton 
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại . 
* Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại . 
Các ion dương trong nút mạng tinh thể chuyển động như 
 thế nào ? 
Trong kim loại các ion dương liên kết với nhau một cách 
trật tự và dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng . Nhiệt độ càng 
cao thì dao động càng mạnh . 
I- B ẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
2. Các elec tron trong kim loại chuyển động như thế nào ? 
Các elec tron hóa trị tách khỏi nguyên tử . 
Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí 
electron tự do choán toàn bộ thể tích của 
khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào . 
E 
3. Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động ngược 
chiều điện trường tạo ra dòng điện 
3.Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động như 
thế nào ? 
4. Nguyên nhân nào gây nên điện trở của kim loại ? 
Do sự va chạm của các electron tự do với các ion dương của mạng 
tinh thể kim loại gây ra điện trở của kim loại . 
Điện trở suất của các kim loại có 
 giống nhau không ? Vì sao ? 
Các kim loại khác nhau có cấu 
trúc khác nhau và mật độ electron 
tự do khác nhau nên có điện trở 
 suất khác nhau . 
KIM LOẠI 
ρ 0 ( Ω .m) 
Bạc 
1,62.10 -8 
Đồng 
1,69.10 -8 
Nh ôm 
2,75.10 -8 
S ắt 
9,68.10 -8 
Vonfam 
5,25.10 -8 
Constantan 
5,21.10 -8 
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại . 
* Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại . 
Trong kim loại các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự 
và dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng . Nhiệt độ càng cao thì dao 
động càng mạnh . 
2. Các elec tron hóa trị tách khỏi nguyên tử . Chúng chuyển động hỗn 
loạn tạo thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim 
loại và không sinh ra dòng điện nào . 
3. Dưới tác dụng của điện trường electron chuyển động ngược chiều 
điện trường tạo ra dòng điện 
4. Do sự va chạm của các elec tron tự do với các ion dương của mạng 
tinh thể kim loại gây ra điện trở của kim loại . 
Bản chất của dòng điện trong kim loại là gì ? 
* Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các 
electron tự do dưới tác dụng của điện trường . 
 Khi nhiệt độ tăng các iôn trong mạng tinh thể sẽ dao động như thế nào ? 
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại 
 theo nhiệt độ . 
Khi nhiệt độ tăng , chuyển động nhiệt của các Iôn trong mạng 
tinh thể tăng , làm cho điện trở của kim loại tăng . 
C1 : Vì sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế dùng trong công nghiệp ? 
KIM LOẠI 
α (K -1 ) 
Bạc 
4,1.10 -3 
Bạch kim 
3,9.10 -3 
Đồng 
4,3.10 -3 
Nh ôm 
4,4.10 -3 
S ắt 
6,5.10 -3 
Vonfam 
4,5.10 -3 
Vì bạch kim có hệ số nhiệt điện trở nhỏ . 
Do đó điện trở của nó ít thay đổi theo 
nhiệt độ . 
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kimloại 
 theo nhiệt độ . 
: điện trở suất ở t 0 0 C 
: hệ số nhiệt điện trở . 
III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn . 
Vật liệu 
T c (K) 
Nhôm 
1.19 
Thủy ngân 
4.15 
Chì 
7.19 
Thiếc 
3.72 
Kẽm 
0.85 
. 
Khi nhiệt độ của điện trở giảm thì điện trở 
Suất của kim loại thay đổi như thế nào ? 
Một số kim loại như : Hg, Pb ,, một số 
 hợp kim và một số ôxít kim loại khi nhệt 
độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn T C thì điện 
 trở suất giảm đột ngột xuống bằng 0. Ta nói 
rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng 
 thái siêu dẫn . 
IV. Hiện tượng nhiệt điện 
Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại có bản chất khác nhau , 
hai đầu hàn vào nhau . Khi nhiệt độ hai mối hàn T 1 , T 2 khác 
nhau , trong mạch có suất điện động nhiệt điện 
 ξ = α T (T 1 – T 2 ) 
 α T là hệ số nhiệt động . 
VD: Cặp platin – platin pha roodi có α T = 6,5 μ V/K 
 Cặp đồng – cóntantsn có α T = 41 μ V/K 
A . dẫn điện tốt , có điện trở suất không thay đổi . 
B . dẫn điện tốt , có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ . 
C . dẫn điện tốt như nhau , có điện trở suất theo nhiệt độ 
D . dẫn điện tốt , có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ 
giống nhau . 
Bài 5 : Các kim loại đều : 
Củng cố 
A . Các electron của nguyên tử . 
B . Electron ở lớp trong của nguyên tử . 
C . Các electron hóa trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể . 
D . Các electron hóa trị chuyển động tự do trong mạng 
tinh thể . 
Bài 6 : Hạt tải điện trong kim loại là : 
Củng cố 
Nội dung cần ghi nhớ 
- Bản chất của dòng điện trong kim loại : là dòng chuyển dời 
có hướng của các e lec tron tự do dưới tác dụng của điện 
trường . 
- Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ 
 ρ = ρ 0 [1 + α ( t – t 0 )] 
- Hiện tượng siêu dẫn . 
- Hiện tượng nhiệt điện . 
 ξ = α T (T 1 – T 2 ) 
DẶN DÒ 
Làm bài 7, 8, 9 trang 78 ( SGK) 
 Chuẩn bị bài : “ Dòng điện trong chất điện phân .” 
CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ 
CHÀO TẠM BIỆT, HẸN GẶP LẠI!