Bài giảng Vật lý 11 - Bài 16: Dòng điện trong chân không - Trường THPT Cẩm Xuyên

DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNGBÀI CŨBÀI MỚICỦNG CỐTRƯỜNG THPT CẨM XUYÊNTHẠC SỸ: NGUYỄN THỪA THUNGKIỂM TRA BÀI CŨC1C2C3C4Biểu thức định luật Ôm: U = RI. Ở nhiệt độ không đổi R = hằng số do đó hiệu điện thế U là một hàm bậc nhất đối với cường độ dòng điện I và có hệ số (b = 0) vì vậy đồ thị có dạng là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (chọn đáp án này là đúng).12639STOPĐồ thị mô tả định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có R là:IOUIOUIOUIOUA).ĐAA).B).C).D).1C).B).D).C2). Điều kiện để có dòng điện là:A).ĐAA).B).C).D).2C).B).D).Phải có vật dẫn điện.Phải có nguồn điện điện.Phải có hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn.Phải có hiệu điện thế.12639STOPCó thể chuyển động về phía bản dương hoặc bản âm, phụ thuộc vào vận tốc của nó khi đi vào trong điện trường của tụ điện.Tiếp tục chuyển động theo hướng song song với các bản tụ.Một êlectron bay vào điện trường của một tụ điện phẳng, theo hướng song song với các bản tụ. Sau khi ra khỏi tụ điện êlectron:A).ĐAA).B).C).D).3C).B).D).Chuyển động theo hướng lệch về phía bản âm.Chuyển động theo hướng lệch về phía bản dương.12639STOPChân không lí tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào. Trong thực tế một môi trường chất khí thỏa mãn điều kiện nào sau đây thì ta có thể coi đó là môi trường chân không?A).ĐAA).B).D).C).4D).B).C).Khi môi trường chất khí đó có ápsuất cở 1atm.Khi nhiệt độ của môi trường chấtkhí đó rất thấp.Khi nhiệt độ của môi môi trường chấtkhí đó rất cao.Khi môi trường chất khí đó có áp suấtkhoảng dưới 10-4mmHg.DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNGMỤC 1MỤC 2MỤC 3MỤC 4DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNGSỰ PHỤ THUỘC CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG VÀO HIỆU ĐIỆN THẾTIA CATỐTỐNG PHÓNG ĐIỆN TỬ1. Dòng điện trong chân khônga. Thí nghiệm về dòng điện trong chân khôngRE1, r1E2, r2K2K1KAmAVSơ đồ TNCẮT NGUỒN E1ĐÓNG: K1 + K2MỞ: K1ĐÓNG: K2ĐÓNG: K1ĐÓNG: K2ĐẢO NGUỒN E1ĐÓNG: K1 + K2NỘI DUNG TN1. Dòng điện trong chân khônga. Thí nghiệm về dòng điện trong chân khôngRE1, r1E2, r2K2K1KAmAVSơ đồ MĐCẮT NGUỒN E1ĐÓNG: K1 + K2MỞ: K1ĐÓNG: K2ĐÓNG: K1ĐÓNG: K2ĐẢO NGUỒN E1ĐÓNG: K1 + K2NỘI DUNG TNE1, r1E2, r2K1KAV1. Dòng điện trong chân khônga. Thí nghiệm về dòng điện trong chân khôngRmATN2K2- Chận không là môi trường cách điện tôt.Chú ý số chỉKết luận ngay về tính chất điện của môi trường chân không?Kết luận:mARE1, r1E2, r2KAV1. Dòng điện trong chân khônga. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không- Chận không là môi trường cách điện tôt.Kết luận:K1K2IChú ý số chỉKết quả này đưa đến kết luận gì về môi trường chân không?Nhưng nếu ta đốt nóng catôt và đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế thuận thì vẫn có dòng điện chạy qua nó.RE1, r1E2, r2KAmAV1. Dòng điện trong chân khônga. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không- Chận không là môi trường cách điện tôt.Kết luận:K1K2Chú ý số chỉKết quả này đưa đến kết luận gì về tính chất dẫn điện của môi trường chân không?Nhưng nếu ta đốt nóng catôt và đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế thuận thì vẫn có dòng điện chạy qua nó.E1, r1ĐẢO NGUỒN- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.b----------------RE1, r1E2, r2KAmAVK21. Dòng điện trong chân không.a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.b. Bản chất dòng điện trong chân không.(K) Khichưa đóng K1(K) Khiđóng K1ICatốt bị đốt nóng một số e nhận được năng lượng đủ lớn, thực hiện công thoát và bứt ra khỏi bề mặt catốt và chuyển động hổn loạn trong chân không. Đây gọi là hiện tượng “Bức xạ nhiệt êlectrôn”TNĐẢOCỰC E1---------------------------RE1, r1E2, r2KAmAVK1K21. Dòng điện trong chân không.a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.b. Bản chất dòng điện trong chân không.IKhi đổi cực của nguồn điện lực điện trường có tác dụng kéo các ê lectron về ca tốt và do đó trong mạch không có dòng điện vì vậy dòng điện trong điốt chân không chỉ theo một chiều từ anốt sang catốt.KLuậnĐổi cựcb. Bản chất dòng điện trong chân không.RE1, r1E2, r2KAmAVK1K21. Dòng điện trong chân không.a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.IKết luận:- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.C1- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.K1 đóng; K2 mở, trong mạch có dòng chạy qua không?- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.RE1, r1E2, r2K2KAmAVK1E1, r1Câu hỏi C1Trường hợp này trong chân không vẫn có các êlectron chuyển động hổn loạn nhưng mạch ngoài hở nên mA chỉ 0.TLC21. Dòng điện trong chân không.- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.RE1, r1E2, r2K2K1KAmAVE1, r1Câu hỏi C2Ở nhiệt độ bình thường, hầu như không có các êlectron tự do bứt ra khỏi bề mặt kim loại, bởi năng lượng của êlectron (động năng trung bình của chuyển động nhiệt) là nhỏ, không đủ để êlectron có thể bứt ra khỏi mặt kim loại.TLTheo các em ở nhiệt độ bình thường, có thể có các êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại không? Tại sao?1. Dòng điện trong chân không.- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.Ê lectron bứt ra từ ca tốt có động năng ban đầu, trong số đó có một số có động năng lớn, nên chúng vẫn có thể đi đến ca tốt (tuy bị lực hãn của điện trường khi đó với giá trị nhỏ).- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.- Khi U = Ubh thì khi U tăng , I không tăng nữa và có giá trị lớn nhất I = Ibh gọi là cường độ dòng điện bảo hòa. - Từ đường đặc tuyến Vôn-Ampe khảo sát được em hãy trình bày mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế?Hỏi 3Hỏi 2C3KL 2KL 32. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế.IbhUbhIOUTC4- Dòng điện trong chân không, không tuân theo định luật Ôm.- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào yếu tố nào?I’bhT’ > T- Đồ thị cho thấy: tuy U TC4Tại sao giá trị của Ibh tăng khi nhiệt độ của catốt tăng?TLĐIỐTVì đi ốt chân không chỉ cho dòng điện đi theo một chiều từ A nốt đến Ca tốt nên được dùng để biến đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều (chỉnh lưu dòng điện xoay chiều). Trong các sơ đồ điện nó được vẽ như hình bên.KAGiải thích- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.Các e vẫn về được đến a nốt do đó vẫn tồn tại dòng điệnTrả lời câu hỏi C3.RE1, r1E2, r2K2K1KAmACắt E1Đổi cực E1Tăng R để giảm UVTia catốt phát ra vuông góc với mặt ca tốt.Tia catốt mang năng lượng.Tia catốt truyền thẳng.Nghiên cứu SGK, thảo luận trình bày về tính chất của tia ca tốt.- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.2. Sự phụ thuộc của I vào U.- Dòng điện trong chân không, không tuân theo định luật Ôm.- Ibh phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.Dòng êlectron do ca tốt phát ra bay trong chân không (tia ca tốt hay tia âm cực)1. Dòng điện trong chân không.3. Tia catốt.KACác tính chất của tia ca tốt.Tia catốt có khã năng đâm xuyên, tác dụng lên kính ảnh và có khã năng ion hóa không khí.Tia catốt làm phát quang một số chất.Tia ca tốt bị lệch trong điện trường và từ trường.Tạo tia catốta).b).c).d).e).g).--------- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.2. Sự phụ thuộc của I vào U.1. Dòng điện trong chân không.3. Tia catốt.ABình thườngLực điệntrên xuốngLực điệndưới lênLực điện đổichiều liên tục4. Ống phóng điện tử----------------- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.2. Sự phụ thuộc của I vào U.1. Dòng điện trong chân không.3. Tia catốt.ABình thườngLực điệntrên xuốngLực điệndưới lênLực điện đổichiều liên tục4. Ống phóng điện tử+-----------------ABình thườngLực điệntrên xuốngLực điệnDưới lênLực điện đổichiều liên tục+-- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.2. Sự phụ thuộc của I vào U.1. Dòng điện trong chân không.3. Tia catốt.4. Ống phóng điện tử----------------ABình thườngLực điệntrên xuốngLực điệnDưới lênLực điện đổichiều liên tục- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.2. Sự phụ thuộc của I vào U.1. Dòng điện trong chân không.3. Tia catốt.4. Ống phóng điện tử--------------------------------CHÚ ÝRE1, r1E2, r2KAmAVK1K2Giải thích câu hỏi C4ITăng E2Cường độ dòng điện được đo bằng điện lượng (lượng điện tích) chuyển qua thiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.Khi cường độ dòng điện trong chân không đã đạt giá trị bảo hòa thì điều này cũng có nghĩa là: điện lượng chuyển qua điốt chân không trong một giây bằng điện lượng ( lượng điện tích) bứt ra ở catốt trong một đơn vị thời gianHay cường độ dòng quang điện bảo hòa được đo bằng điện lượng bứt ra ở ca tốt trong một đơn vị thời gian.Mà điện lượng bứt ra ở ca tốt trong một đơn vị thời gian phụ thuộc vào nhiệt độ của catốtNhiệt độ càng cao lượng điện tích bứt ra ở ca tốt càng nhiều. Dòng quang điện bảo hòa càng cao và ngược lại.Giải thích hiện tượngUndo 2a--------------------BÀI TẬP CỦNG CỐC1C2C3C5C4Đồ thị nào dưới đây biểu diễn dòng điện trong chân không?IOUIOUIOUIOUA).ĐAA).B).C).D).1C).B).D).12639STOPSố êlectron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên.Số hạt tải điện bị ion hóa tăng.Nguyên nhân cường độ dòng điện bảo hòa trong chân không tăng khi nhiệt độ catốt tăng là vì?A).ĐAA).B).C).D).2C).B).D).Sức cản của môi trường lên các hạt tải điện giảm đi.Số êlectron bật ra khỏi catốt không đổi.Tia catốt phát ra vuông góc cới mặt catốt.Tia catốt có khã năng đâm xuyên qua cáclá kim loại mỏng.Phát biểu nào sau đây là không đúng?A).ĐAA).B).C).D).3C).B).D).NEXT C4Tia catốt không bị lệch trong điện trường và từ trường.Tia catôt có mang năng lượng.Quỹ đạo của êlectron trong tia ca tốt không phải là một đường thẳng.Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.Phát biểu nào sau đây là đúng?A).ĐAA).B).C).D).4C).B).D).NEXT C5Khi hiệu điện thế đặt vào điốt chân không tăng thì cường độ dòng điện giảm.Dòng điện trong điốt chân không chỉ tuân theo một chiều từ anốt đến catốt.Cường độ dòng điện bão hòa trong đi ốtchân không bằng 1mA, trong thời gian1s số êlectron bứt ra khỏi mặt catốt là?A).ĐAA).B).C).D).5C).B).D).6,6.1015 êlectron.6,25.1015 êlectron.6,1.1015 êlectron.6,0.1015 êlectron.Khi dòng điện trong điốt chân không đạt giá trị bảo hòa thì có bao nhiêu ê lectron bứt ra khỏi ca tốt sẽ chuyển hết về a nốt. Số ê lectron đi từ ca tốt về a nốt trong một giây là:TLCHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GiỜThực hiện: Nguyễn Thừa ThungCẩm Xuyên, tháng 3 năm 2009Giáo viên Trường THPT Cẩm Xuyên