Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 31 - Dòng điện trong chân không

Tiết 31 Ngày soạn: 06/12/2008 DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG A. Mục tiêu 1. Kiến thức Nêu đượcbản chất của dòng điện trong chân không. Nêu được bản chất và những ứng dụng của tia catốt. 2. Kĩ năng Phân tích thí nghiệm về dòng điện trong chân không. Biết những ứng dụng của dòng điện trong chân không trong cuộc sống. 3. Thái độ Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: Phát vấn đàm thoại, thuyết trình. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Tranh: 16.1, 16.3, 16.4. 2. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Định nghĩa tia lửa điện, điều kiện tạo ra tia lửa điện, và ứng dụng. Định nghĩa hồ quang điện, điều kiện tạo ra hồ quang điện và ứng dụng. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Chân không có dẫn điện hay không? Vì sao? Muốn có dòng điện trong chân không ta cần phải có điều kiện gì? Bài học hôm nay chúng ta cùng nghiên cứu. b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu cách tạo ra dòng điện trong chân không GV: Đưa ra khái niệm chân không vật lí. GV: Chân không không dẫn điện, vì nó không có các hạt mang điện. Vậy muốn chân không dẫn điện ta phải làm gì? HS: Trả lời. Từ đó nêu bản chất của dòng điện trong chân không. GV: Yêu cầu hs đọc thí nghiệm ở sgk, trả lời các câu hỏi: - Nếu không có nguồn EF thì kim điện kế có lệch hay không? - Nối anốt vào cực âm, catốt vào cực dương thì kim điện kế chỉ như thế nào? - Nối anốt với cực dương, và catốt với cực âm của nguồn điện, kim điện kế như thế nào? HS: Đọc sgk, suy nghĩ trả lời. GV: Vì sao dòng điện chỉ tăng đến một giá trị nào đó (đạt giá trị Ibh)? HS: Trả lời. GV: Tăng nguồn EF (nhiệt độ catốt tăng), dòng điện thay đổi như thế nào? HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs phân tích đồ thì 16.2. Hoàn thành câu C1. HS: Trả lời, rút ra nhận xét về dòng điện trong chân không. GV: Kết luận, dòng điện trong chân không chỉ theo một chiều từ anốt sang catốt. Nên được ứng dụng để chế tạo điốt chân không, chỉnh lưu dòng xoay chiều. HS: Nghe và ghi nhớ. I. CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG 1. Bản chất dòng điện trong chân không Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electrôn được đưa vào khoảng chân không đó. 2. Thí nghiệm * Nhận xét: + Khi dây tóc không đốt nóng thì không có dòng điện. + Khi UAK < 0: Dòng điện không đáng kể. + Khi UAK > 0: Dòng điện tăng theo U, đạt đến một giá trị bão hòa nào đó. + Nhiệt độ catốt càng cao, dòng điện bão hòa càng lớn. Hoạt động 2: Tìm hiểu về tia catốt GV: Trình bày thí nghiệm về hiện tượng phóng điện trong khí kém. HS: Nghe, ghi nhớ, trả lời. HS: Hoàn thành câu C3, C4. GV: Tia catốt có những tính chất gì? HS: Trả lời. GV: Bản chất của tia catốt là gì? HS: Trả lời. GV: Ứng dụng của tia catốt. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs về nhà đọc phần nguyên lí của đèn hình. HS: Nhận nhiệm vụ. II. TIA CATỐT 1. Thí nghiệm a. Khi áp suất của khí trong ống bằng áp suất khí quyển, ta không thấy quá trình phóng điện. b. Khi áp suất đã đủ nhỏ, trong ống có quá trình phóng điện tự lực, ta thấy một cột khí phát sáng kéo dài từ catốt đến anốt (cột sáng anốt), còn ở gần catốt có một khoảng tối (khoảng tối catốt). c. Tiếp tục giảm áp suất, khoảng tối catốt càng mở rộng. Đến khi áp suất giảm vào khoảng 10-3 mmHg, khoảng tối catốt chiếm toàn bộ ống nên không còn thấy ống phát sáng. Qua trình phóng điện vẫn duy trì và ở phía đối diện với catốt, thành ống thuỷ tinh phát ra ánh sáng màu vàng lục. Tia phát ra từ catốt làm huỳnh quang ống thuỷ tinh là tia catốt hay tia âm cực d. Tiếp tục rút khí để đạt chân không tốt hơn thì quá trình phóng điện biến mất. 2. Tính chất của tia catốt a. Phát ra từ catốt, theo phương vuông góc với bề mặt catốt. Gặp một vật cản, nó bị chặn lại và làm vật đó tích điện âm. b. Nó mang năng lượng lớn: nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó. c. Từ trường làm tia catốt lệch vuông góc theo phương lan truyền, còn điện trường làm tia catốt lệch theo chiều ngược với chiều điện trường. 3. Bản chất của tia catốt Tia catốt thực chất là dòng electrôn phát ra từ catốt và bay tự do trong ống nghiệm. 4. Ứng dụng Làm ống phóng điện tử và đèn hình. 4. Củng cố - So sánh dòng điện trong chân không và dòng điện trong không khí. - Nêu lại tính chất của tia catôt. 5. Dặn dò - Học bài cũ và làm bài tập sgk. - Chuẩn bị bài mới: Dòng điện trong chất bán dẫn: + Các tính chất của chất bán dẫn. + Thế nào là bán dẫn loại p, bán dẫn loại n. + Dòng điện trong chất bán dẫn.