Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 33 - Dòng điện trong chất khí (t1)

Tiết: 33 Ngày soạn: 22/12/2007 BÀI 22: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1) Mục tiêu Kiến thức: - Học sinh biết được chất khí là môi trường cách điện. Biết cách tạo ra hạt tải điện trong môi trường chất khí. - Từ thí nghiệm rút ra được bản chất của dòng điện trong chất khí. - Nêu được sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế. Kỹ năng: - Giải thích được bản chất của dòng điện trong chất khí. - Giải thích được sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế. - Rèn luyện kĩ năng quan sát, phân tích rút ra nhận xét. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn và phương pháp thuyết trình, và phương pháp trực quan. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Bộ thí nghiệm dòng điện trong chất khí. 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: Hãy nêu cách tạo ra dòng điện trong chân không, bản chất của dòng điện trong chân không? Tia catốt là gì? nêu đặc điểm của tia catốt? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Chất khí ở điều kiện bình thường có dẫn điện hay không? Muốn biếtđược điều đó chúng ta sẽ tìm hiểu nội dung của bài học hôm nay. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về sự phóng điện trong chất khí GV: Mô tả và tiến hành thí nghiệm giống như SGK. HS: Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét. GV: Điều kiện bình thường kim điện kế chỉ số 0 Þ chất khí ở điều kiện thường có dẫn điện không? GV: Khi bị đốt nóng kìm điện kế thay đổi. Có dòng điện trong chất khí hay không? 1. Sự phóng điện trong chất khí a. Thí nghiệm - Bố trí thí nghiệm như hình 22.1 - Tiến hành thí nghiệm: Đốt nóng lớp không khí giữa hai bản tụ quan sát kim điện kế. b. Kết quả Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi. Khi bị đốt nóng không khí trở nên dẫn điện => đó là sự phóng điện trong chất khí. Hoạt động 2: Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong chất khí GV Giải thích: Ở điều kiện bình thường chất khí không dẫn điện. Khi có các tác nhân tác động( ngọn lửa đèn cồn, tia tử ngoại), trong chất khí xuất hiện các điện tích tụ do, chất khí có thể dẫn được điện. các tác nhân gọi là các tác nhân ion hoá. GV: Dưới tác động của các tác nhân ion hoá trong chất khí xuất hiện các hạt mang điện loại tự do nào? GV: Một nguyên tử trung hòa kết hợp với một electron tạo hạt mang điện tích gì? GV: Khi không có điện trường các electron và các ion chuyển động như thế nào? GV: Điều gì xảy ra nếu điện trường ngoài khác không? GV: Vậy bản chất của dòng điện trong chất khí là gì? 2. Bản chất của dòng điện trong chất khí. Trong điều kiện bình thường không khí gồm có các nguyên tử, phân tử trung hoà về điện => chất khí là điện môi. Khi có các tác nhân tác động vào môi trường khí( đốt nóng không khí, chiếu tia tử ngoại) + Phân tử, nguyên tử khí mất bớt e trở thành ion dương. + Các e tách ra khỏi phân tử, nguyên tử chuyển động tự do. + Mốt số e kết hợp với nguyên tử, phân tử trung hoà trở thành ion âm. Đó là sự ion hoá chất khí. Các tác nhân (ngọn lửa, bức xạ) gọi là các tác nhân ion hoá. Trong khi chuyển động một số e- kết hợp lại với các ion dương trở thành phân tử trung hoà => sự tái hợp. Khi E = 0: các điện tích chuyển động nhiệt hỗn loạn => không có dòng điện trong chất khí. Khi ¹ 0:các điện tích chuyển động có hướng. + Các ion âm và các e chuyển động ngược chiều E về phía cực dương anốt. + Các ion dương chuyển động cùng chiều E về phía cực âm catot. => Có dòng điện chạy trong chất khí. Kết luận: dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, e ngược chiều điện trường. Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc tuyến V-A của dòng điện trong chất khí GV: Dựa vào đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế. O UC Ibh Ub U I(A) Ñaëc tuyeán V -A HS: Quan sát đồ thị và rút ra nhận xét. 3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện và hiệu điện thế Dòng điện trong chất khí không tuân theo điện luật Ohm. Khi U Ub : dòng điện trong chất khí có giá trị không đổi dù tăng U gọi là dòng điện bão hoà Ibh. Khi U > Uc : I tăng vọt nhờ có sự ion hoá do va chạm. Dù ngừng tác dụng của tác nhân ion hoá sự phóng điện vẫn duy trì => sự phóng điện tự duy trì. Quá trình phóng điện trong chất khí kèm theo sự phát sáng. Củng cố: GV: Cho học sinh trả lời các câu hỏi trắc nghiệm trong SGK và các câu hỏi sau. Câu 1: Khi đốt nóng chất khí, nó trở nên dẫn điện vì: a/ vận tốc giữa các phân tử khí tăng b/ khoảng cách giữa các phân tử khí tăng c/ các phân tử khí bị ion hóa thành các hạt mang điện tự do. d/ chất khí chuyển động thành dòng có hướng. * Câu 2: Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của? a/ các ion dương b/ các ion âm c/ ion dương và ion âm d/ ion dương ion âm và electron tự do. Dặn dò: * Bài tập về nhà: Trả lời câu hỏi 1 SGK * Bài mới: “Dòng điện trong chất khí (T2)” Thê nào là tia lủa điện? Điều kiện để có tia lửa điện là gì ? Thế nào là hồ quang điện? Điều kiện để có hồ quan điện là gì ?