Giáo án Vật lý 11 Cơ bản - Bài 13 - Dòng điện trong kim loại

Tuần13-Tiết25; Ngày soạn: Chương III- dòng điện trong các môi trường Bài 13: Dòng điện trong kim loại I.Mục tiêu 1/ Kiến thức: - Nêu được tính chất điện chung của các kim loại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ - Nêu được nội dung của thuyết êlectron 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 trong thuyết này 2/ Kỹ năng: - Giải thích được một cách định tính các tính chất điện chung của kim loại dựa trên thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại. II.Chuẩn bị: 1/ Giáo viên: - Thí nghiệm về cặp nhiệt điện bất kì - Mô hình mạng tinh thể 13.1(74) - Các câu hỏi trắc nghiệm củng cố bài,và hướng dẫn học sinh tìm hiểu bài 2/ Học sinh: - Đọc trước bài ở nhà - Xem lại SGK lớp 9 về tính dẫn điện trong kim loại - Xem lại bài định luật Ôm II. Tổ chức hoạt động dậy và học A.Hoạt động đầu giờ( Time:05 min) 1/ ổn định tổ chức lớp: Lớp Ngày dạy Sĩ số Học sinh nghỉ 11 H 2/ Hoạt động vào bài: - ở các bài trước ta đã biết về dòng điện trong kim loại là dòng êlectron chuyển động có hướng Nhưng kim loại gồm hạt nhân và các êlectron quay xung quanh hạt nhân, Vậy các êlectron trong kim loại có đặc điểm gì nó có ảnh hưởng đến tính chất của dòng điện trong kim loại hay không? Để trả lời câu hỏi này ta vào bài mới B.Bài mới ( Time :30 min) Time Hướng dẫn của Giáo viên Hoạt động của học sinh 15’ 1. Hoạt động 1:Tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại (Nội dung thuyết êlectron) * (1?) Nêu các đặc điểm về điện của kim loại? * ( 2?) Khi đặt điện trường ngoài vào khối kim loại thì hiện tượng gì xảy ra? * ( 3?) Giải thích hiện tượng điện trở trong kim loại? * (4?) Giải thích hiện tượng tỏa nhiệt ở kim loại? * ( 5?) Nêu bản chất dòng điện trong kim loại, giải thích tại sao kim loại dẫn điện tốt? - TL5: SGK 75; kim loại dẫn điện tốt là vì mật độ e’ tự do trong kim loại rất cao. - TL1: + Các ng.tử bị mất e’ trở thành iôn dương,các iôn dương liên kết tạo thành mạng tinh thể.Mạng tinh thể có mức bền vững tỉ lệ nghịch với nhiệt độ. + Các e’ hóa trị tách khỏi ng.tử trở thành e’ tự do với mật độ không đổi,các e’ tự do chuyển động hỗn loạn trong khối kim loại. - TL2: + Khi đặt điện trường ngoài vào khối kim loại thì lực điện trường sẽ tác dụng lên các e’ tự do làm chúng chuyển động ngược chiều điện trường tạo thành dòng điện trong kim loại. -TL3: + Là do sự mất trật tự của mạng tinh thể làm cản trở lại chuyển động có hướng của các e’ tự do, đây là nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại. -TL4: + Các e’ khi va chạm với nút mạng tinh thể sẽ truyền động năng cho các nút mạng làm chúng dao động nhanh; mạnh lên và gây ra hiện tượng toả nhiệt ở kim loại 10’ 2. Hoạt động 2: Tìm hiểu về điện trở suất của kim loại và hiện tượng siêu dẫn *(1?) Cho biết sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ? * ( 2?) Hiện tượng siêu dẫn là gì? -TL1: + Biểu thức sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ: (13.1) r =r0{1 + a(t-t0)} với a là hệ số nhiệt điện trở( K-1); và r0 là điện trở suất tại nhiệt độ t0; và đơn vị đo là W.m -TL2: + Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất của kim loại giảm xuống đột ngột bằng 0 khi nhiệt độ của vật giảm xuống đến giá trị TC nhất định; TC phụ thuộc vào bản chất của vật liệu. 05’ 3. Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện * (1?) Cấu tạo của cặp nhiệt điện đơn giản? * ( 2?) Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào yếu tố nào? -TL1: + Cặp nhiệt điện đơn giản được cấu tạo:gồm hai dây dẫn kim loại khác nhau,được hàn cho tiếp xúc với nhau tại hai mối hàn, nhiệt độ hai mối hàn được giữ sao cho có độ chênh lệch lớn. -TL2: + Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào bản chất của hai kim loại làm cặp nhiệt điện và sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu mối hàn E = aT ( T1 – T2); trong đó (T1- T 2) là hiệu nhiệt độ giữa hai đầu 2 mối hàn. C.Củng cố, dặn dò:( Time:10 min) - Hoạt động củng cố bài: +/ Câu 1: Đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điện thế thì: êlectron sẽ chuyển động tự do hỗn loạn tất cả các êlectron trong kim loại sẽ chuyển động cùng chiều điện trường các êlectron tự do sẽ chuyển động ngược chiều điện trường tất cả các êlectron trong kim loại chuyển động ngược chiều điện trường +/ Câu 2: Hạt tải điện trong kim loại là; iôn dương iôn âm êlectron tự do iôn dương và êlectron tự do + / Câu 3 : ở nhiệt độ 20 0C điện trở suất của Bạc là 1,62.10-8 W.m.Biết hệ số nhiệt điện trở của Bạc là 4,1.10-3 K – 1.ở nhiệt độ 3300K thì điện trở suất của Bạc là bao nhiêu? A. 1,866.10-8 W.m B. 3,679.10-8 W.m C. 3,812.10-8W.m D. 4,151.10-8 W.m Đáp án : Câu 1: C Câu 2: B Câu 3: A -Về nhà xem trước bài và làm bài tập trong SGK; SBT