Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 31 - Bài tập về dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân

Tiết: 31 Ngày soạn: 11/12/2007 BÀI 20: BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI VÀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Mục tiêu Kiến thức: - Học sinh nắm được một số dạng bài tập về dòng điện trong chất điện phân. Vận dụng được các công thức về khối lượng chất giải phóng ở điện cực để giải. - Học sinh nắm được các công thức tính điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Kỹ năng: - Vận dụng được các công thức tính khối lượng chất được giải phóng ở điện cực để giải một số bài tập. - Phân biệt được các dạng bài tập của dòng điện trong chất điện phân. - Vận dụng được công thức thể hiện sự phụ thuộc của điện trở của kim loại vào nhiệt độ để tính điện trở của dây dẫn khi nhiệt độ tăng. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học, thảo luận sôi nổi. Phương pháp Kết hợp phương phápthực hành giải bìa tập và phương pháp phát vấn và phương pháp thuyết trình, thảo luận nhóm. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK, STK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Kiểm tra bài củ: Phát biểu định luật I, II và viết biểu thức tổng quát của các định luật Faraday? Giải thích hiện tượng cực dương tan? Nêu các ứng dụng của hiện tượng điện phân.? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong quá trình điện phân thì có một lượng chất được giải phóng và bám vào điện cực. Hôm nay chúng ta sẽ vận dụng các định luật của Faradday để tính khối lượng chất được giải phóng ở các điện cực. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Một số dạng bài tập về dòng điện trong chất điện phân GV: Đưa ra các dạng bài tập HS: Thảo luận nhóm đưa ra cách giải phù hợp cho từng dạng. GV: Tổng hợp các kết quả của học sinh và đưa ra cách giải tổng quát GV: Chú cho học sinh quá trình biện luận vì điện cực làm bằng kim loại nên n chỉ từ 1-3 và giải ra kết quả nào phù hợp giữa A với n mới nhận. 1. Một số dạng bài tập về dòng điện trong chất điện phân * Dạng 1: Cho I, t tìm m Áp dụng công thức: * Dạng 2: Cho m, t tìm I Từ công thức: * Dạng 3: Cho m, I tìm t Từ công thức: * Dạng 4: Tìm xem điện cực được làm băng kim loại nào? - Biện luận theo A và n sao cho n từ 1-3 * Dạng 5: Tìm bề dày lớp chất được giải phóng: Ta có m=ρV=ρS.d Mặt khác: Hoạt động 2: Một số bài tập vận dụng Bài toán: Điện phân một dung dịch muối của niken sau thời gian 30 phút thì thấy lượng niken bám vào điện cực có bề dày là d=0,05mm diện tích bề mặt niken là S=30cm2. Tính cường độ dòng điện qua chất điện phân biết A=58, n=2, D=8,9.103kg/m3 GV: Hãy viết biểu thức tính khối lượng của niken? HS: m=D.V HS: Vận dụng định luật Faraday để tính cường độ dòng điện qua bình điện phân. Bài toán: Một bóng đèn 220V-40W. Điện trở của dây tóc ở 200CATỐT là R0=121W. Tính nhiệt độ của bóng đnè khi đèn sáng bình thường. a=4,5.10-3K-1 GV: Yêu cầu học sinh đọc đề lên bảng tóm tắt bài toán. GV : Hãy tính điện trở của bóng đèn khi bóng đèn sáng bình thường GV: Hãy viết biểu thức xác định điện trở của bóng đèn khi ở 200C so với trọng thái t0=00C ? GV: Hãy viết biểu thức xác định điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường so với trọng thái t0=00C ? GV : Từ kết quả trên tìm biểu thức tính nhiệt độ của bóng đèn khi bóng đèn sáng bình thường ? Bài 1 TT: d=0,05mm=5.10-5m, t=30’=1800s S=30cm2=3.10-3m, D=8,9.103kg/m3 A=58, n=2 Tênh: I=? Giaíi Thãø têch låïp niken: V = d.S = 0,05.10-3.30.10-4 = 1,5.10-7 (m3) Váûy khäúi læåüng cuía låïp niken âoï laì: m = V.D = 1,335.10-3 (kg) Theo âënh luáût Faraâáy, cæåìng âäü doìng âiãûn chaûy qua bçnh âiãûn phán laì: Bài 2 Khi bóng đèn sáng bình thường điện trở của bóng đèn là: Áp dụng công thức xác định sự phự thuộc của điện trở vào nhiệt độ ta có: Điện trở của bóng đèn ban đầu so với trọng thái t0=00C là: R1=R0(1+a(t1-t0))=R0(1+at1) Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường so với trọng thái t0=00C là: R2=R0(1+a(t2-t0))=R0(1+at2) Từ đó ta có Nếu Lấy với giá trị gần đúng thì: R2=R1(1+a(t2-t1)) Củng cố: * Một số chú ý khi giải toán - Khi giaíi toaïn vãö âënh luáût Faraday câìn chuï yï âån vë cuía khäúi læåüng vaì säú khäúi. - Khi giaíi toaïn cáön chuï yï caïc cäng thæïc tênh khäúi læåüng vaì thãø têch cuía låïp kim loaûi baïm vaìo âiãûn cæûc. Dặn dò: Làm các bài tập 14.8 SBT Nghiên cứu bài mới: “Dòng điện trong chân không”. Nêu bản chất của dòng điện trong chân không? Cường độ dòng điện trong chân không phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế? Tại sao?