Giáo án Vật lý 11 - Bám sát 12: Dòng điện trong kim loại – Nhiệt điện –Siêu dẫn

Bám sát 12: Dòng điện trong kim loại – Nhiệt điện –Siêu dẫn I/ Mục tiêu: -Nêu được các tính chất điện của kim loại.Trình bày được sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. -Hiểu được sự có mặt của các êlectron tự do trong kim loại.Vận dụng thuyết êlectron tự do trong kim loại để giải thích một cách định tính các tính chất điện của kim loại. -Phát biểu được hiện tượng nhiệt điện là gì và một số ứng dụng của nó. -Hiểu được hiện tượng siêu dẫn là gì và một số ứng dụng của nó. II/ Chuẩn bị: HS: Ôn 2 bài nói trên và làm các câu trắc nghiệm đã cho Giáo viên : 1. Dòng điện trong kim loại 3.1 Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ A. Giảm đi. B. Không thay đổi. C. Tăng lên. D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần. 3.2 Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là: A. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion(+) khi va chạm. B. Do năng lượng dao động của ion (+) truyền cho eclectron khi va chạm. C. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion (-) khi va chạm. D. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron, ion (-) truyền cho ion (+) khi va chạm. 3.3 Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là: A. Do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng. B. Do mật độ electron lớn C. Do sự va chạm của các ion (+) ở các nút mạng với nhau. D. Do sự va chạm của các electron với nhau. 3.4 Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do: A. Chuyển động vì nhiệt của các electron tăng lên.B. Chuyển động định hướng của các electron tăng lên. C. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.D. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng giảm đi. 3.5 Một sợi dây đồng có điện trở 74W ở 500 C, có điện trở suất α = 4,1.10-3K-1. Điện trở của sợi dây đó ở 1000 C là: A. 86,6W B. 89,2W C. 95W D. 82W 3.6 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Hạt tải điện trong kim loại là electron. B. Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt. C. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi D. Hạt tải điện trong kim loại là iôn dương và iôn âm. 3.7 Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120W ở nhiệt độ 200C, điện trở của sợi dây đó ở 1790C là 204W. Điện trở suất của nhôm là: A. 4,8.10-3K-1 B. 4,4.10-3K-1 C. 4,3.10-3K-1 D. 4,1.10-3K-1 3.8 Phát biểu nào sau đây là đúng? Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau thì: A. Có sự khuếch tán electron từ chất có nhiều electron hơn sang chất có ít electron hơn. B. Có sự khuếch tán iôn từ kim loại này sang kim loại kia. C. Có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại có mật độ electron nhỏ hơn. D. Không có hiện tượng gì xảy ra. 3.9 Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các dụng cụ: A. Ôm kế và đồng hồ đo thời gian. B. Vôn kế, ampe kế, cặp nhiệt độ. C. Vôn kê, cặp nhiệt độ, đồng hồ đo thời gian. D. Vôn kê, ampe kế, đồng hồ đo thời gian. 2. Hiện tượng siêu dẫn 3.10 Hai thanh kim loại được nối với nhau bởi hai đầu mối hàn tạo thành một mạch kín, hiện tượng nhiệt điện chỉ xảy ra khi: A. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn bằng nhau. B. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khác nhau. C. Hai thanh kim loại có bản chất giống nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn bằng nhau. D. Hai thanh kim loại có bản chất giống nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khác nhau. 3.11 Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào: A. Hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn. B. Hệ số nở dài vì nhiệt α. C. Khoảng cách giữa hai mối hàn. D. Điện trở của các mối hàn. 3.12 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn điện có bản chất khác nhau hàn nối với nhau thành một mạch kín và hai mối hàn của nó được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau. B. Nguyên nhân gây ra suất điện động nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của các hạt tải điện trong mạch điện có nhiệt độ không đồng nhất. C. Suất điện động nhiệt điện E tỉ lệ nghịch với hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn của cặp nhiệt điện. D. Suất điện động nhiệt điện E xấp xỉ tỉ lệ với hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn của cặp nhiệt điện. 3.13 Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Đối với vật liệu siêu dẫn, để có dòng điện chạy trong mạch ta luôn phải duy trì một hiệu điện thế trong mạch. B. Điện trở của vật siêu dẫn bằng không. C. Đối với vật liệu siêu dẫn, có khả năng tự duy trì dòng điện trong mạch sau khi ngắt bỏ nguồn điện. D. Đối với vật liệu siêu dẫn, năng lượng hao phí do toả nhiệt bằng không. 3.14 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 65 (mV/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là A. E = 13,00mV. B. E = 13,58mV. C. E = 13,98mV. D. E = 13,78mV. 3.15 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 48 (mV/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Nhiệt độ của mối hàn còn là: A. 1250C. B. 3980K. C. 1450C. D. 4180K. 3.16 Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 5000C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là E = 6 (mV). Hệ số αT khi đó là: A. 1,25.10-4 (V/K) B. 12,5 (mV/K) C. 1,25 (mV/K) D. 1,25(mV/K) III/ Kiểm tra bài cũ: Tính chất điện của kim loại ? Bản chất dòng điện trong kim loại ? giải thích các tính chất điện ? Cặp nhiệt điện là gì ? hiện tượng nhiệt điện là gì ? Hiện tượng siêu dẫn là gì ? IV/ Tổ chức hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung Chọn lựa một số câu cơ bản và yêu cầu học sinh trả lời sau khi phân tích Thực hiện theo hướng dẫn của GV . Một số câu cho hs thảo luận trước khi trả lời 17. Dòng điện trong kim loại 3.1 Chọn: C .Hướng dẫn: Điện trở của dây kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Rt = R0(1+ αt), với hệ số nhiệt điện trở α > 0 nên khi nhiệt độ tăng thì điện trở của dây kim loại tăng. 3.2 Chọn: A .Hướng dẫn: Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion(+) khi va chạm. 3.3 Chọn: A .Hướng dẫn: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng. 3.4 Chọn: C .Hướng dẫn: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên. 3.5 Chọn: A .Hướng dẫn: ádg ct Rt = R0(1+ αt), ta suy ra ↔ = 86,6 (Ω). 3.6 Chọn: C .Hướng dẫn: Hạt tải điện trong kim loại là electron. Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm. 3.7 Chọn: A .Hướng dẫn: suy ra = 4,827.10-3K-1. 3.8 Chọn: C .Hướng dẫn: Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau thì có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại có mật độ electron nhỏ hơn. 3.9 Chọn: B .Hướng dẫn: Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các dụng cụ: vôn kế, ampe kế, cặp nhiệt độ. 2. Hiện tượng siêu dẫn 3.10 Chọn: B .Hướng dẫn: Hai thanh kim loại được nối với nhau bởi hai đầu mối hàn tạo thành một mạch kín, hiện tượng nhiệt điện chỉ xảy ra khi hai thanh kim loại có bản chất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khác nhau. 3.11 Chọn: A .Hướng dẫn: Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào: Hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn. 3.12 Chọn: C .Hướng dẫn: Suất điện động nhiệt điện E xấp xỉ tỉ lệ với hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn của cặp nhiệt điện. 3.13 Chọn: A .Hướng dẫn: Đối với vật liệu siêu dẫn, để có dòng điện chạy trong mạch ta không phải duy trì một hiệu điện thế trong mạch. 3.14 Chọn: D .Hướng dẫn: áp dụng công thức E = αT(T2 – T1) = 13,78.10-3 V = 13,78mV. 3.15 Chọn: C .Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.14 3.16 Chọn: B .Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.14 IV/ Củng cố: V/ HD về nhà : Làm những câu còn lại VI/ Rút kinh nghiệm