Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Vũ Công Doanh

CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ GIÁO 
VỀ DỰ TIẾT HỌC HÔM NAY 
Giáo viên: Vũ Công Doanh 
Năm học 2009 - 2010 
Đơn vị: Trường THPT Kim Thành II 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí 
I. Chất khí là môi trường cách điện. 
II. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường. 
III. Bản chất dòng điện trong chất khí. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí là gì? 
1) Khái niệm: 
Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì, không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) tự lực. 
Câu hỏi: So sánh sự giống và khác nhau của quá trình dẫn điện tự lực và quá trình dẫn điện không tự lực? 
Trả lời: 
* Giống nhau : Cả hai quá trình đều tạo ra hạt tải điện trong chất khí, bản chất dòng điện giống nhau. 
* Khác nhau : Quá trình dẫn điện không tự lực phải luôn có tác nhân ion hóa để duy trì hạt tải điện. Quá trình dẫn điện tự lực thì không cần có tác nhân ion hóa. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
1) Khái niệm. 
2) Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
1) Khái niệm. 
Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực là gì? 
Hệ gồm chất khí và các điện cực phải liên tục tạo ra được các hạt tải điện mới. 
2) Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
 Cho dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao khiến các phân tử khí bị ion hóa. 
 Tạo ra điện trường lớn trong chất khí, khiến các phân tử khí ion hóa. 
 Làm nóng cực Catot để cực này phát xạ nhiệt electron. 
 Cho các ion dương có năng lượng lớn đập vào cực Catot để cực này phát xạ electron. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
1) Khái niệm. 
3) Các cách chính để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
2) Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
1) Khái niệm. 
3) Các cách chính để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
Quan sát thí nghiệm 
Định nghĩa. 
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí, khi điện trường đủ mạnh để ion hóa chất khí. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
Tia lửa điện là gì? 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
Điều kiện để tạo ra tia lửa điện là gì? 
Để tạo ra tia lửa điện thì điện trường giữa hai cực điện phải rất lớn (ngưỡng 3.10 6 (V/m)) 
Định nghĩa. 
Hiệu điện thế U (V) 
Khoảng cách đánh tia điện 
Cực phẳng (mm ) 
Mũi nhọn (mm) 
20 000 
6,1 
15,5 
40 000 
13,7 
45,5 
100 000 
200 000 
300 000 
220 
410 
600 
114 
75,3 
36,7 
Bảng 
15.1 
QTHT 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
Định nghĩa. 
3. Ứng dụng. 
a) Bugi động cơ đốt trong. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
1) Bugi động cơ đốt trong. 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
b) Giải thích hiện tượng phóng điện tự nhiên. 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
a) Bugi động cơ đốt trong. 
Giải thích hiện tượng sấm sét. 
Trả lời: Những đám mây tích điện âm khi có khoảng cách với mặt đất và điện tích thỏa mãn điều kiện tạo ra tia lửa điện thì sẽ hình thành một tia lửa điện với mặt đất gọi là sét. 
Nhiệt độ do tia sét tạo ra rất lớn trong thời gian rất ngắn nên làm không khí dãn nở đột ngột tạo nên tiếng sấm. 
b) Giải thích hiện tượng phóng điện tự nhiên. 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
C5: Vì sao khi gặp trời mưa giông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng trên những gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây? 
Trả lời: Vì tia lửa điện thường đánh vào các mũi nhọn. 
2) Giải thích hiện tượng phóng điện tự nhiên. 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
1) Bugi động cơ đốt trong. 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện. 
1. Định nghĩa. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
Xem Clip 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
Định nghĩa. 
Thế nào là hồ quang điện? 
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực, hình thành khi dòng điện qua chất khí có thể tạo được nhiệt độ cao ở catot để cực này phát xạ nhiệt electron. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
1. Định nghĩa. 
Điều kiện tạo ra hồ quang điện là gì? 
Cực Catot được làm nóng đến nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt electron. 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
1. Định nghĩa. 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
3. Ứng dụng. 
Quan sát hiện tượng 
Nhận xét về ánh sáng và nhiệt độ do hồ quang tạo ra 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
1. Định nghĩa. 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
3. Ứng dụng. 
Hàn điện 
Nấu chảy 
kim loại 
Đèn chiếu sáng 
3. Ứng dụng. 
Bài 15. Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
1. Định nghĩa. 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện. 
Câu hỏi: So sánh tia lửa điện và hồ quang điện? 
Trả lời: + Giống nhau: đều là quá trình dẫn điện tự lực, có bản chất dòng điện như nhau. 
+ Khác nhau: 
 Hiệu điện thế tạo ra tia lửa điện rất lớn (cỡ hàng vạn vôn), tạo ra hồ quang điện cần hiệu điện thế cỡ từ vài chục đến vài trăm vôn. 
 Cường độ dòng điện của tia lửa điện thường khá nhỏ (trừ hiện tượng sét). Trong hồ quang điện thì cường độ dòng điện rất lớn. 
BÀI 15 . DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (Tiết 2) 
Quá trình dẫn điện tự lực của chất khí . 
Tia lửa điện 
Hồ quang điện 
Dòng điện chạy qua chất khí ... 
Điện trường trong chất khí rất lớn ... 
Catôt được nung nóng đỏ ... 
Catôt bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào ... 
CỦNG CỐ BÀI 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Câu 1. Câu nào dưới đây nói về quá trình dẫn điện tự lực của chất khí là không đúng ? 
B. Đó là quá trình dẫn điện trong chất khí xảy ra và được duy trì mà không cần phun liên tục các hạt tải điện vào. 
A. Đó là quá trình dẫn điện trong chất khí xảy ra khi có hiện tượng nhân số hạt tải điện. 
C. Đó là quá trình dẫn điện trong chất khí xảy ra chỉ bằng cách đốt nóng mạnh khối khí ở giữa hai điện cực để tạo ra các hạt tải điện. 
D. Đó là quá trình dẫn điện trong chất khí thường gặp dưới hai dạng: tia lửa điện và hồ quang điện. 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Câu 2. Câu nào dưới đây nói về tia lửa điện là không đúng ? 
A. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí mà các hạt tải điện mới sinh ra là electron tự do thoát khỏi catôt khi ion dương tới đập vào. 
B. Đó là quá phóng điện không tự lực trong chất khí xảy ra và được duy trì mà không cần phun liên tục các hạt tải điện vào. 
C. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí có thể tự duy trì không cần liên tục phun hạt tải điện vào. 
D. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí được sử dụng trong bugi (bộ phận đánh lửa) để đốt nóng hỗn hợp nổ trong động cơ nổ và các thiết bị tạo khí ozon. 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Câu 3. Câu nào dưới đây nói về hồ quang điện là không đúng ? 
D. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí được sử dụng trong hàn điện, trong lò đun chảy vật liệu. 
B. Đó là quá phóng điện tự lực trong chất khí xảy ra không cần có hiệu điện thế lớn, nhưng cần có dòng điện lớn để đốt nóng catôt ở nhiệt độ cao. 
C. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí có điện trường đủ mạnh ở hai điện cực để làm ion hoá chất khí. 
A. Đó là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí mà các hạt tải điện mới sinh ra là electron tự do phát xạ nhiệt electron. 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Câu 4. Từ bảng 15.1 các em hãy ước tính: Hiệu điện thế đã sinh ra tia sét giữa đám mây cao 200 m và một ngọn cây cao 10 m 
Giải: Ngọn cây xem như mũi nhọn, nếu xem đám mây là mặt phẳng thì hiệu điện thế để có tia sét vào cỡ trung bình cộng của hai giá trị ứng với trường hợp hai mũi nhọn và trường hợp hai mặt phẳng ở cách nhau 190 m. Ta có : 
Trường hợp hai mũi nhọn: 
Trường hợp hai mặt phẳng : 
Vậy hiệu điện thế giữa đám mây cao 200 m và một ngọn cây cao 10 m 
vào khoảng 10 8 V 
CHÚC SỨC KHỎE CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC EM 
BÀI HỌC KẾT THÚC