Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 32 - Dòng điện trong chân không

Tiết: 32 Ngày soạn: 17/11/2007 BÀI 21: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG Mục tiêu Kiến thức: Học sinh biết được chân không là môi trường cách điện và cách đưa hạt tải điện vào môi trường đó. Giải thích được đặc tuyến V_A của điốt chân không. Nêu được bản chất của dòng điện trong chân không. Nêu được tính chất chung của vật liệu làm bằng chân không. Nêu được ứng dụng của nó. - Trả lời được thế nào là tia catốt, tính chất và ứng dụng của nó. Kỹ năng: Rèn luyện kỹ năng phân tích và tổng hợp kiến thức. Học sinh liên hệ được các ứng dụng trong thực tế. Giải thích được các ứng dụng của dòng điện trong chân không và tia catốt. Thái độ: Giáo dục thái độ học tập nghiêm túc, liên hệ thức tế và lòng yêu khoa học. Tích cực chủ động trong quá trình học. Phương pháp Kết hợp phương pháp thuyết trình kèm theo gợi mở vẫn đề kết hợp với phương pháp phát vấn. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. 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: Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Chất khí là một chất cách điện vậy bây giờ trong môi trường đó chúng ta hút hế các phân tử khí thì môi trường còn lại “Chân không” có dẫn điện hay không? Nếu có thì bản chất của nó như thế nào chúng ta sẽ tìm hiểu trong tiết hôm nay. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong chân không HS: Nghiên cứu SGK tìm hiểu khái niệm chân không và đặc tính của nó. GV: Mô tả thí nghiệm về dòng điện trong chân không. HS: Chú ý theo dỏi. GV: Điều gì xảy ra nếu catốt bị đốt nóng? GV: Khi không có điện trường ngoài các e di chuyển như thế nào? GV: Điều gì xảy ra nếu nối cực dương với anốt và cực âm với catốt? GV: Điều gì xảy ra nếu nối cực âm với anốt và cực dương với catốt? 1. Dòng điện trong chân không * Chân không là môi trường không có một phân tử khí nào. * Chân không không dẫn điện. a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không * Bố trí thí nghiệm như hình 21.1 * Tiến hành thí nghiệm: Đốt nóng catốt của điốt chân khô bằng nguồn x2 b. Bản chất của dòng điện trong chân không. - Khi catốt bị đốt nóng các electron thu được động năng lớn bứt ra khỏi catốt→e tự do. - Khi không có điện trường ngoài: Không có dòng điện. - Khi có điện trường ngoài: các e di chuyển từ catốt sang anốt→Có dòng điện. * Bản chất dòng điện trong chân không: SGK * Chú ý: Dòng điện trong điốt chân không chỉ chạy theo một chiều từ anốt đến catốt. Hoạt động 2: Tìm hiểu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế GV: Dựa vào hình vẽ có nhận xét gì về đặc tuyến V-A của điốt chân không? GV: Khi U<0 thì I tăng như thế nào? GV: Khi U<Ub thì I tăng như thế nào? GV: Khi U>Ub thì I tăng như thế nào? GV: Thông báo chú ý cho học sinh và giải thích thêm cho học sinh về các kết quả trên. 2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế - Dòng điện trong chân không không tuân theo định luật Ôm. - Khi U<0 Thì I tăng không đáng kể. - Khi 0<U<Ub thì I tăng nhanh - Khi U>Ub thì U tăng nhưng I không tăng nữa lúc này I đạt giá trị bảo hòa. * Chú ý: - Khi catốt bị nung càng nống thì cường độ dòng điện bảo hòa càng lớn. - Điốt chân không chie cho dòng điện đi theo một chiều nên người ta dùng nó để biết đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng mạch chỉnh lưu. Hoạt động 3: Tìm hiểu về tia catốt GV: Thông báo định nghĩa tia catốt GV: Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK cho biết các tính chất của tia catốt. HS: Nghiên cứu SGK trả lời câu hỏi. GV: Hãy nêu một số ứng dụng của tia catốt ? 3. Tia catốt * Định nghĩa: Dòng electron phát ra từ catốt và bay vào trong chân không gọi là tia catốt. * Tính chất của tia catốt: - Truyền thẳng nếu không có tác dụng của điện trường hay từ trường. - Phát ra vuông góc với bề mặt catốt. - Mang năng lượng - Có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng, có khả năng làm đen kính ảnh và ion hóa chất khí. - Làm phát quang một số chất. - Bị lệch trong điện trường, từ trường. * Ứng dụng - Ống phóng điện tử - Đèn huỳnh quang Củng cố: GV: Yêu cầu học sinh trả lời hai câu hỏi trắc nghiệm 1, 2 trong SGK. Câu 1: Phát biểu nào sau đây là SAI? A/ Tia catốt có khả năng đâm xuyên qua các lá kim loại mỏng. B/ Tia catốt không bị lệch trong điện trường và từ trường. C/ Tia catốt có mang năng lượng. D/ Tia catốt phát ra vương góc với bề mặt catốt. Câu 2: Cường độ dòng điện bảo hòa khi nhiệt độ tăng là do A/ số hạt tải điện do bị ion hóa tăng lên. B/ sức cản của môi trường lên các hạt tải điện giảm đi. C/ số electron bật ra khỏi catốt nhiều hơn. D/ só electron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên. Dặn dò: Về nhà trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 SGK Soạn bài mới: “Dòng điện trong chất khí” - Nêu bản chất của dòng điện trong chất khí? - Cường độ dòng điện trong chất khí phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế?