Giáo án Vật lý 11 - Chương 3

BÀI 13. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

I. MỤC TIÊU

 + Nêu được tính chất điện chung của các kim loại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

 + Nêu được nội dung chính của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại và công thức tính điện trở suất của kim loại. Nêu được cấp độ lớn của các đại lượng đã nói đến trong thuyết này.

 + Giải thích được một cách định tính các tính chất điện chung của kim loại dựa trên thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại.

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

 + Chuẫn bị thí nghiệm đã mô tả trong sgk.

 + Chuẫn bị thí nghiệm về cặp nhiệt điện.

2. Học sinh: Ôn lại:

+ Phần nói về tính dẫn điện của kim loại trong sgk lớp 9.

+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.

 

doc19 trang | Chia sẻ: maiphuongtl | Ngày: 20/11/2014 | Lượt xem: 4648 | Lượt tải: 14download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo án Vật lý 11 - Chương 3, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tiết 23 tuần 12, ngày soạn:…………….. BÀI 13. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. MỤC TIÊU + Nêu được tính chất điện chung của các kim loại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. + Nêu được nội dung chính của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại và công thức tính điện trở suất của kim loại. Nêu được cấp độ lớn của các đại lượng đã nói đến trong thuyết này. + Giải thích được một cách định tính các tính chất điện chung của kim loại dựa trên thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Chuẫn bị thí nghiệm đã mô tả trong sgk. + Chuẫn bị thí nghiệm về cặp nhiệt điện. 2. Học sinh: Ôn lại: + Phần nói về tính dẫn điện của kim loại trong sgk lớp 9. + Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ 3. Nội dung bài mới Nội dung Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học viên I. Bản chất của dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường . - Bản chất của dòng điện trong kim loại được nêu ở thuyết nào? - H1: Nếu nguyên tử kim loại bị mất electron thì trở thành mang điện gì?. - H2: Các ion dương của kim loại này được sắp xếp như thế nào? - H3: Khi tăng nhiệt độ thì các ion này có chuyển động không? à Khi nhiệt độ càng cao thì các ion ở nút mạng tinh thể dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng mất trật tư. - H4: Các electron bị tách ra khỏi nguyên tử chúng sẽ đi đầu? à Các electron bị tách ra khỏi nguyên tử với một số lượng lớn. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành một dòng electron chiếm toàn bộ thể tích của kim loại. - H5: Khi đặt chúng vào một nguồn điện có cường độ điện trường thì như thế nào? - H6: Hãy nêu nguyên nhân gây ra điện trở của day dẫn làm bằng kim loại. à Vì mật độ điện tích tự do trong kim loại rất lớn nên chúng dẫn điện rất tốt - Được nêu ở thuyết electron vè tính dẫn điện của kim loại - T1: Sẽ mang điện dương và trở thành ion dương - T2: Chúng được sắp xếp một cách có trật tự và tạo thành một mạng tinh thể - T3: Không. Mà chúng chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng - T4: Chúng sẽ chuyển động tự do trong kim loại và trở thành điện tích tự do. - T5: Dưới tác dụng của lực điện trường các điện tích tự do này sẽ chuyển độn có hướng tạo thành dòng điện -T6: Khi các electron chuyển động có hướng, chúng sẽ va chạm vào các nút mạng tinh thể, lúc này nút mạng cản trở sự chuyển động của electron à gây ra điện trở trên dây dẫn kim loại. II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ r = r0(1 + a(t - t0)) Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó. - H7: Khi tăng nhiệt độ thì điện trở của vật dẫn như thế nào à Một đại lượng đặc trưng cho điện trở của vật vẫn là điện trở suất () - Giới thiệu biểu thức tính điện trở suất của kim loại - T7: Khi tăng nhiệt độ, các nút mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự ( nghĩa là chúng dao động mạnh) làm cản trở sự di chuyển của electron càng lớn à điện trở của vật dẫn càng lớn - Ghi nhận III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn - Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ của kim loại giảm tới nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột nghột giảm về 0 - H8: Tại sao khi giảm nhiệt độ thì điện trở suất của kim lại giảm - H9: Nếu cứ tiếp tục giảm nhiệt độ xuống lân cận 0 K thì điện trở suất sẽ như thế nào? à Có một số kim loại và hợp kim khi giảm nhiệt độ xuống tới nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng siêu dẫn - H10: Nhiệt độ tới hạn của mỗi kim loại có giống nhau không? Dựa vào đâu để xác định nhiệt độ tới hạn của kim loại - T8: Khi giảm nhiệt độ thì các nút mạng tinh thể dao động yếu, chúng cản trở sự di chuyển của electron ít nên điện trở suất nhỏ - T9: Điện trở suất của kim loại giảm rất nhanh - Ghi nhận hiện tượng siêu dẫn - T10: Ứng với mỗi kim loại khác nhau thì nhiệt độ tới hạng của chúng cũng khác nhau. Dựa vào bảng 13.2 SGK để biết được nhiệt độ tới hạn của kim loại và hợp kim IV. Hiện tượng nhiệt điện - Suấ điện động - Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ. - Giới thiệu hiện tượng nhiệt điện Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau và hàn hai đầu với nhau, một mối hàn giữ ở nhiệt độ cao, một mối hàn giữ ở nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của từng dây không giống nhau, trong mạch có một suất điện động E. E gọi là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu vào nhau gọi là cặp nhiệt điện - H11: Hãy nêu ứng dựng của hiện tượng này - Ghi nhận hiện tượng nhiệt điện - T11: Dùng để đo nhiệt độ ( dùng làm nhiệt kế điện tử) 4. Củng cố kiến thức Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài. 5. Bài tập về nhà : Làm toàn bộ bài tập trong sách giáo khoa IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 24 tuần 12 ngày soạn:…………… BÀI 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. MỤC TIÊU + Trả lời được câu hỏi thế nào là chất điện phân, hiện tượng điện phân, nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân và trình bày được thuyết điện li. + Phát biểu được định luật Faraday về điện phân. + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phân và giải được các bài tập có vận dụng định luật Faraday. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị thí nghiệm biểu diễn cho học sinh về dẫn điện của nước tinh khiết (nước cất hoac nước mưa), của nước pha muối, của chất điện phân. + Chuẩn bị một bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học để tiện dụng khi làm bài tập. Học sinh: Ôn lại: + Các kiến thức về dòng điện trong kim loại. + Kiến thức về hoá học, cấu tạo các axit, bazơ, và liên kết ion. Khái niệm về hoá trị. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ: Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại? Nêu nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. 3. Nội dung bài mới Nội dung Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học viên II. Bản chất dòng điện trong chất điện phân Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường. - Ta lấy một bình điện phân chứa dung dịch đồng sun phát. - H6: Trong bình điện phân gồm mấy loại hạt tải điện. - Đặt vào bình điện phân hai cực. Hai cực này được nối với một nguồn điện (Ắc quy chẳng hạn) - H7: Dưới tác dụng của lực điện trường thì các hạt tải điện này sẽ chuyển động như thế nào? à Bản chất của dòng điện trong chất điện phân - H8: Chất điện phân dẫn điện có tốt bằng kim loại không? Vì sao? - T6: Trong bình điện phân gồm 2 hạt tải điện là Cation Cu2+ và Anion - T7: Các ion dương sẽ chuyển động cùng chiều điện trường còn các ion âm sẽ chuyển động ngược chiều điện trường - T9: Chất điện phân dẫn điện không tốt bằng kim loại vì mật độ hạt tải điện ít hơn kim loại III. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan - Là hiện tượng điện cực trong bình điện phân nối với cực dương của nguồn điện bị tan đi trong quá trình điện phân - Ta lấy một bình điện phân chứa dung dịch đồng sun phát đặt vào đó hai điện cực. Một điện cực được nối với cực dương (atot) một điện cực được nối với cưc âm (catot). Điện cực làm bằng đồng - H9: Các ion sẽ đi về phía cực nào? - H10: Có hiện tượng gì xảy ra ở cực anot. à Hiên tượng này được gọi là hiện tượng cực dương tan - Nêu ứng dụng của hiện tượng này? - T9: Các ion sẽ đi về cực catot và nhận 2 electron từ nguồn điện chuyển đến tạo thành nguyên tử đồng, nguyên tử này bám ở cực catot làm cho cực này phình ra. - T10: Các electron của cực anot sẽ đi về nguồn điện là cho điện cực này mất electron và trở thành ion dương lúc này ion được hình thành trên cực anot. Dưới tác dụng của dòng điện các ion chạy về phía anot và nó kéo theo ion vào dung dich. Nếu như tiếp tục như vậy sẽ làm cho điện cực này ta đi. - Phương pháp sơn tỉnh điện. IV. Các định luật Fa-ra-đây Định luật 1 M = kq k gọi là đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ở điện cực. Định luật 2. k = Thường lấy F = 96500 C/mol. * Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây : m = It m là chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam. - Giới thiệu nội dung định luật Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. - Hãy phát biểu nội dung của định luật thứ 2 Faraday - Ghi nhận định luật Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là , trong đó F gọi là số Fa-ra-đây. V. Ứng dụng của hiện tượng điện phân 1. Luyện nhôm 2. Mạ điện Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống như luyện nhôm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện, … Bể điện phân có anôt là một tấm kim loại để mạ, catôt là vật cần mạ. Chất điện phân thường là dung dịch muối kim loại để mạ. Dòng điện qua bể mạ được chọn một cách thích hợp để đảm bảo chất lượng của lớp mạ. Dựa vào hiện tượng điện phân quặng nhôm nóng chảy. Bể điện phân có cực dương là quặng nhôm nóng chảy, cực âm bằng than, chất điện phân là muối nhôm nóng chảy, dòng điện chạy qua khoảng 104A. 4. Củng cố kiến thức Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài. 5. Bài tập về nhà : Làm toàn bộ bài tập trong sách giáo khoa IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 25 tuần 13 ngày soạn:………………. BÀI TẬP I. MỤC TIÊU + Phân biệt được sự dan điện không tự lực và sự dẫn điện tự lực trong chất khí. + Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện. + Trình bày được các ứng dụng chính của quá trình phóng điện trong chất khí. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm để làm các thí nghiệm. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng các điện tích chuyển động có hướng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ - hạt tải điện trong chất điện phân là gì? Nêu bản chất của dòng điện trong chất điên phân? - Phát biểu định luật Fa ra day về chất điện phân? Viết biểu thức? 3. Nội dung bài mới GIÁO VIÊN HỌC SINH BÀI 7 TRANG 78 - Hãy tóm tắt bài toán - Áp dụng công thức công suất tiêu thụ để xác định điện trở của bóng đèn khi chưa thấp sáng - Áp dụng công thức xác định điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ - Thực hiện tóm tắt bài toán - Điện trở của bóng đèn thắp sáng là Vì - Ta có Nhân cả 2 vế cho ta được Mà và Điện trở của dây tốc bóng đèn ở nhiệt độ 200C là Bài 8 trang 78 - Hãy tóm tắt bài toán - Hãy áp dụng công thức tính mật độ - Thực hiện tóm tắt bài toán - ta có A(kg) àNA (nguyên tử) D à n (nguyên tử) Một bình điện phân chứa dung dich đồng sunfat với hai điện cực làm bằng than, có hiệu điện thế không đổi là 6V. Sau thời gian 10 phút, dòng điện sẽ giải phóng ra 0,05g đồng ở Catốt. Suất phản điện của bình là 1,2V. Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và điện trở của bình điện phân - Hãy tóm tắt đề bài. - ÁP dụng định luật Faraday để xác định cường độ dòng điện chạy qua chất điện phân - Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để xác định giá trị điện trở của bình điện phân - Thực hiện tóm tắt - Áp dụng định luật Faraday - ÁP dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta được 4. Củng cố kiến thức Nhắc lại nội dung định luật Faraday 5. Bài tập về nhà : Làm toàn bộ bài tập trong sách giáo khoa IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY KIỂM TRA 15 PHÚT Câu 1. Phát biểu định luật 1 và định luật 2 Faraday về chất điện phân? Mỗi định luật hãy viết biểu thức sau đó nêu tên và đơn vị của từng đại lượng có trong biểu thức? (6điểm) Câu 2. Một bình điện phân chứa dung dich đồng sunfat với hai điện cực làm bằng than, có hiệu điện thế không đổi là 6V. Sau thời gian t phút, dòng điện sẽ giải phóng ra 0,1g đồng ở Catốt. Suất phản điện của bình là 1,2V. Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và điện trở của bình điện phân. Biết cường độ dòng điện chạy trong chất điện phân là 0,25A. Tiết 26 tuần 13, ngày soạn:…………. BÀI 15. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I. MỤC TIÊU + Phân biệt được sự dan điện không tự lực và sự dẫn điện tự lực trong chất khí. + Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện. + Trình bày được các ứng dụng chính của quá trình phóng điện trong chất khí. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm để làm các thí nghiệm. 2. Học sinh: Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng các điện tích chuyển động có hướng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ 3. Nội dung bài mới Nội dung Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học viên I. Chất khí là một môi trường cách điện H1: Chất khí dẫn điện hay cách điện? Hãy lấy ví dụ chứng minh đều đó à Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí ở trạng thái trung hòa về điện do đó chúng không có các hạt tải điện - T1: Chất khí không dẫn điện. Bằng chứng trong các sợi dây truyền tải điện năng không có võ bọc mà chúng ta vẫn không bị nguy hiễm. Những công tắc, ổ cấm giữa các cực của nó cũng có một khoảng không khí mà chúng vẫn hoạt động bình thường…. - Ghi nhận II. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện bình thường Ngọn lửa, đèn ga, tia tử ngoại… sẽ làm tăng độ hạt tải điện trong chất khí - H2: Trong thực tế chất khí không phải tuyệt đối không dẫn điện. Hãy lấy ví dụ chứng minh đều đó à Nguyên nhân chính có một lượng điện tích đã truyền qua không khí. - Đưa ra mô hình thí nghiệm hình 15.2. - H3: Hãy nêu các tác dụng của dụng cụ có trong TN. - H4: Quan sát điện kế khi chưa đốt đèn ga. Và đưa ra kết luận sự dẫn điện của chất khí - H5: Quan sát điện kế khi đốt đèn ga. Và đưa ra kết luận sự dẫn điện của chất khí - H6: Nếu tắt đèn ga đi thì ra sao? à Khi thay ngọn đèn ga bằng một đèn hơi thủy ngân hoặc tia tử ngoại thì cũng xảy ra hiện tượng tương tử - T2: Ta xét hai miếng kim loại mỏng có hai đầu gắn chặt vào một thanh kim loại còn hai đầu kia tự do. Khi ta tích điện cho chúng thì hai miếng kim loại sẽ nhiễm điện trái dấu dẫn đến chúng xòe ra. Qua một thời gian thì chúng co lại. - Vẽ hình vào - T3: Bản cực dùng đê khảo sát dòng điện qua chất khi. Bản cực được mắt với điện kế và vôn kế dùng để đo hiệu điện thế và dòng điện chạy qua chất khí.. Biến trở dùng để thay đổi hiệu điện thế và nguồn điện. - T4: Kim điện kế không bị lệch. Vậy chất khí không dẫn điện. - T5: Kim điện kế bị lệch. Vậy chất khí dẫn điện. - T6: Nếu tắt đèn ga thì kim điện kế sẽ về số 0. II. Bản chất dòng điện trong chất khí 1. Sự ion hóa chất kí và tác nhân ion hóa Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường, của các electron và các ion âm ngược chiều điện trường - Các tác nhân: ngọn lửa, đèn ga… được gọi là tác nhân ion hóa chất khí. - H7: Xét một nguyên tử chất khí trung hòa về điện. Khi chiếu một năng lượng vào nó thì nguyên tử này sẽ như thế nào? à Electron chính là các hạt tải điện trong chất khí. - T7: Khi bị chiếu xạ, dưới tác dụng đó nguyên tử bị tách ra 1 electron và trở thành ion âm, lúc này electron trở thành hạt mang điện tự do. 2. Quá trình phóng điện không tự lực - H8: Tại sao gọi quá trình dẫn điện trong chất khí là quá trình không tự lực. à Dòng điện chạy qua chất khí không tuân theo định luật Ôm. - T8: Quá trình phóng điện sẽ biến mất khi ngừng tạo ra electron (ngừng việc tác nhân ion hóa chất khí) 3. Hiện tượng nhân hạt tải điện Khi dùng nguồn điện áp lớn để tạo ra sự phóng điện trong chất khí, ta thấy có hiện tượng nhân số hạt tải điện. - Giới thiệu hiện tượng - Giải thích hiện tượng: Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện. Ghi nhận hiện tượng Xem SGK và giải thích IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực Giới thiệu quá trình phóng điện tự lực. Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hoá tác động từ bên ngoài. - Giới thiệu các cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá. 2. Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp. 3. Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 4. Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện. V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 1. Định nghĩa Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường đủ mạnh để làm ion hóa chất khí. - Giới thiệu tia lửa điện - Ghi nhận 2. Điều kiện để tạo ra tia lửa điện 3. Ứng dụng Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng. Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên. - Nêu điều kiện để có tia lửa điện? - Tia lửa điện có thể hình thành trong không khí ở điều kiện thường, khi điện trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng 3.106 V/m. - Với các dạng điện cực khác nhau, hiệu điện thế vừa đủ để phát sinh tia lửa điện có giá trị khác nhau. 4. Củng cố kiến thức Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài. 5. Bài tập về nhà : Làm toàn bộ bài tập trong sách giáo khoa IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 28 tuần 14 BÀI 17. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN (T2) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn - Phân biệt được chất bán dẫn loại n và loại p 2. Kỹ năng - Phân biệt tạp chất cho và tạp chất nhận II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Giáo án và hình vẽ minh họa. 2. Học sinh: Bản chất dòng điện trong các môi trường III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ: - Nêu bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn? Điện trở của chất bán dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? 3. Nội dung bài mới Nội dung cơ bản Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh III. Lớp chuyển tiếp p-n Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn. 1. Lớp nghèo Ở lớp chuyển tiếp p-n không có hoặc có rất ít các hạt tải điện, gọi là lớp nghèo. Ở lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ion đôno tích điện dương và về phía bán dẫn p có các ion axepto tích điện âm. Điện trở của lớp nghèo rất lớn. 2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo Dòng diện chạy qua lớp nghèo chủ yếu từ p sang n. Ta gọi dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n là chiều thuận, chiều từ n sang p là chiều ngược. 3. Hiện tượng phun hạt tải điện Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện. Đó sự phun hạt tải điện. Giới thiệu lớp chuyển tiếp p-n. Giới thiệu lớp nghèo. Yêu cầu học sinh giải tích tại sao ở lớp chuyển tiếp p-có rất ít các hạt tải điện. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Giới thiệu sự dẫn điện chủ yếu theo một chiều của lớp chuyển tiếp p-n. Giới thiệu hiện tượng phun hạt tải điện. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Giải tích tại sao ở lớp chuyển tiếp p-có rất ít các hạt tải điện. Thực hiện C2. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận hiện tượng. IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn Điôt bán dẫn thực chất là một lớp chuyển tiếp p-n. Nó chỉ cho dòng điện đi qua theo chiều từ p sang n. Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu. Nó được dùng để lắp mạch chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành điện một chiều. Giới thiệu điôt bán dẫn. Yêu cầu học sinh nêu công dụng của điôt bán dẫn. Vẽ mạch chỉnh lưu 17.7. Giới thiệu hoạt động của mạch đó. Ghi nhận linh kiện. Nêu công dụng của điôt bán dẫn. Xem hình 17.7. Ghi nhận hoạt động chỉnh lưu của mạch. V. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tranzito lưỡng cực n-p-n 1. Hiệu ứng tranzito Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có tạo ra một miền p, và hai miền n1 và n2. Mật độ electron trong miền n2 rất lớn so với mật độ lỗ trống trong miền p. Trên các miền này có hàn các điện cực C, B, E. Điện thế ở các cực E, B, C giữ ở các giá trị VE = 0, VB vừa đủ để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cở 10V). + Giã sử miền p rất dày, n1 cách xa n2 Lớp chuyển tiếp n1-p phân cực ngược, điện trở RCB giữa C và B rất lớn. Lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận nhưng vì miền p rất dày nên các electron từ n2 không tới được lớp chuyển tiếp p-n1, do đó không ảnh hưởng tới RCB. + Giã sử miền p rất mỏng, n1 rất gần n2 Đại bộ phận dòng electron từ n2 phun sang p có thể tới lớp chuyển tiếp n1-p, rồi tiếp tục chạy sang n1 đến cực C làm cho điện trở RCB giảm đáng kể. Hiện tượng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito. Vì đại bộ phận electron từ n2 phun vào p không chạy về B mà chạy tới cực C, nên ta có IB << IE và IC » IE. Dòng IB nhỏ sinh ra dòng IC lớn, chứng tỏ có sự khuếch đại dòng điện. 2. Tranzito lưỡng cực n-p-n Tinh thể bán dẫn được pha tạp chất để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2 gọi là tranzito lưỡng cực n-p-n. Tranzito có ba cực: + Cực góp hay là côlectơ (C). + Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazơ (B). + Cực phát hay Emitơ (E). Ứng dụng phổ biến của tranzito là để lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử. Vẽ hình 17.8. Giới thiệu các cực và điện thế đặt vào các cực. Trình bày phương án và đưa ra các tình huống để đi đến khái niệm về hiệu ứng tranzito. Yêu cầu học sinh phân tích sự phân cực của các lớp. Kết luận về điện trở RCB khi đó. Yêu cầu học sinh phân tích sự phân cực của các lớp. Kết luận về điện trở RCB khi đó. Giới thiệu hiệu ứng tranzito. Giới thiệu khả năng khuếch đại tín hiệu điện nhờ hiệu ứng tranzito. Giới thiệu tranzito. Vẽ kí hiệu tranzito n-p-n. Giới thiệu các cực của tranzito. Hướng dẫn học sinh thực hiện C3. Giới thiệu ứng dụng của tranzito. Vẽ hình. Ghi nhận các cực và điện thế đặt vào các cực. Theo dõi, phân tích để hiểu được khái niệm. Phân tích sự phân cực của các lớp. Ghi nhận về điện trở RCB trong trường hợp này. Phân tích sự phân cực của các lớp. Ghi nhận về điện trở RCB trong trường hợp này. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Vẽ hình. Nhận biết các cực của tranzito. Thực hiện C3. Ghi nhận các ứng dụng của tranzito. 4. Củng cố kiến thức - Nêu đặc tính của Đi ốt bán dẫn - Nêu đặc tính của Stansistor bán dẫn 5. Bài tập về nhà : Làm toàn bộ bài tập trong sách giáo khoa IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY Tiết 29 tuần 15 BÀI 18. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐI ỐT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Biết được cấu tạo của điơt bn dẫn v giải thích được tc dụng chỉnh lưu dịng điện của nĩ. + Biết cch khảo st đặc tính chỉnh lưu dịng điện của điơt bn dẫn. Từ đĩ đnh gi được tc dụng chỉnh lưu của điơt bn dẫn. + Biết được cấu tạo của tranzito v giải thích được tc dụng khuếch đại dịng điện của nĩ. + Biết cch khảo st tính khuếch đại dịng của tranzito. Từ đĩ đnh gi được tc dụng khuếch đại dịng của tranzito. 2. Kĩ năng + Biết cch lựa chọn, sử dụng cc dụng cụ điện, cc linh kiện điện thích hợp v mắc chng thnh một mạch điện để tiến hnh khảo st đặc tính chỉnh lưu dịng điện của điơt bn dẫn v đặc tính khuếch đại dịng của tranzito. + Biết cch đo v ghi kết quả đo để lập bảng số liệu hoặc vẽ đồ thị biểu diễn đặc tính chỉnh lưu dịng điện của điơt bn dẫn v đặc tính khuếch đại dịng của tranzito. II. CHUẨN BỊ 1. Gio viên + Phổ biến cho học sinh những nội dung cần phải chuẩn bị trước buổi thực hnh. + Kiểm tra cc dụng cụ thí nghiệm cần thiết cho bi thực hnh. Lm thử trước cc nội dung thực hnh. 2. Học sinh: + Đọc kĩ nội dung bi thực hnh. + Chuẩn bị bo co thí nghiệm theo mẫu cho sẵn ở cuối bi thực hnh. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC A. KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIƠT BN DẪN Hoạt động 1 (Tìm hiểu cơ sở lí thuyết. + Gio vin gọi học sinh nu tính chất đặc biệt của lớp tiếp xc n-p của chất bn dẫn v nu nhận xt. + Một học sinh khc nhận xt mối quan hệ giữa U v I khi sử dụng điơt thuận v điơt ngược v dự đốn đồ thị U(I) trong hai trường hợp. Hoạt động 2 (Giới thiệu dụng cụ đo. + Giới thiệu cch sử dụng đồng hồ đa năng hiện số. + Giới thiệu cc dụng cụ thí nghiệm trn hình vẽ 18.3; 18.4 sgk. Hoạt động 3 Tiến hnh thí nghiệm. Hoạt động của gio viên Hoạt động của học sinh 1. Khảo sát dịng đi

File đính kèm:

  • doc11-C3.doc