Giáo án Vật lý 11 - Tiêt 32 - Dòng điện trong chân không

TIÊT 32 : DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG. I-Mục tiêu: -Hiểu bản chất và tính chất của dòng điện trong chân không. Hiểu đặc tuyến Vôn-Ampe của dòng điện trong chân không. -Hiểu được bản chất và những ứng dụng của tia catôt II-Chuẩn bị: 1)Giáo viên: -Vẽ phóng to các hình 21.0,21.2,21.6 sgk -Đọc SGk vật lí THCS và Vật lí 10 -Sưu tầm đèn hình cũ đẻ làm dụng cụ trực quan. -Chuẩn bị bộ dụng cụ về khảo sát dòng điện trong chân không. 2)Học sinh: -Ôn lại SGK THCS và Vật lí 10 về khái niệm chân không. III-Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Tìm hiểu mt chân không. Hoạt động của GV Hoạt động của HS 1. Đề nghị HS cho biết môi trường chân không là gì ? Có dẫn điện hay không ? 2. Bằng cách nào tạo ra được môi trường chân không ? 1. Là môi trường không có phân tử chất khí nào nên chân không là môi trường cách điện tốt. 2. Giảm hay hút chất khí trong ống đến áp suất nhỏ hơn 10- 4 mmHg Hoạt động 2: Tìm hiểu dòng điện trong chân không. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung GV giới thiệu cách hiểu môi trường chân không là gì? Hoạt động của GV : 1. Muốn có dòng điện (hạt mang điện) trong chân không thì phải làm cách nào ? 2. Sử dụng hình vẽ 21.1 - Yêu cầu HS phân biệt các cực A và K của bóng chân không. - Tác dụng của các nguồn x1 và x2. 3. Đề nghị HS quan sát hình vẽ và bằng phương pháp suy luận, cho biết kim điện kế (mA) có bị lệch hay không khi : - K1 đóng và K2 mở. - K1 đóng và K2 đóng. - Đảo hai cực của nguồn x1 và đóng K1, K2. 4. Nếu tăng nguồn x2 lên thì cường độ dòng điện trong chân không có thay đổi không ? Tăng hay giảm ? Vì sao ? -Khi catôt bị nung đủ nóng thì xảy ra hiện tượng gì? -Chuyển động của các e tự do bứt ra khỏi catôt khi anot được mắc vào cực dương và catôt được mắc vào cực âm của nguồn e1? Từ đó cho Hs nắm bản chấy dòng điện trong diôt chân không. GV có thể gợi ý cho HS trả lời: “nếu tăng suất điện động của nguồn e2 thì cường độ dòng điển trong diot chân không có thay đổi không?Tăng hay giảm?” Lưu ý HS trường hợp mắc anôt và catôt ngược lại thì không có dòng điện Kết luận về bản chất dòng điện trong chân không và cho biết dòng điện (hay các hạt điện electron) trong chân không chạy theo chiều nào (Chú ý phân biệt chiều chuyển động của dòng điện và hạt electron) HS quan sát và trả lời các câu hỏi của GV để nắm bản chất dòng điện trong diôt chân không. 1. Đưa hạt mang điện vào bằng cách đốt nóng điện cực catod bằng kim loại trong ống. 2. Nguồn x1 dùng để tạo ra điện trường giữa hai cực A và K, nguồn x2 dùng để nung nóng K làm phát xạ nhiệt electron. 4. HS trả lời được I sẽ tăng và giải thích là do động năng trung bình của electron tăng nên càng có nhiều electron bức khỏi K. từ đó hs kết luận dòng điện chạy trong diôt chân không chỉ theo 1 chiều từ anôt đến catôt. Hs trả lời C1:-Số chỉ của G bằng 0 Trả lời C2 : - ở nhiệt độ thường không có e bứt ra từ catôt.Vì năng lượng của e không đủ thắng lực liên kết. HS trả lời được và ghi chép vào tập. - dòng điện I có chiều từ A sang K. - electron có chiều từ K sang A. 1)Dòng điện trong chân không: a)Thí nghiệm: b)Bản chất dòng điện trong chân không: sgk Hoạt động 3: Tìm hiểu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 2. Vẽ hình 21.2 (Đường đặc tuyến) - Từ hình vẽ, đường đặc tuyến không phải là đường thẳng. Vậy dòng điện I có tăng tỉ lệ thuận với UAK và tuân theo định luật OHM hay không ? - Yêu cầu HS nhận xét về cường độ dòng điện khi UAK tăng lên từ 0 và khi UAK > Ub. - Giải thích vì sao khi nhiệt độ catod càng lớn thì Ibh càng lớn. - Nêu các ứng dụng của dòng điện trong chân không. Dòng điện trong chân không không tuân theo định luật OHM. - HS trả lời : UAK tăng thì I tăng và đạt giá trị bão hòa khi U ³ Ub. - Nhiệt độ catod càng lớn thì Ibh càng lớn ( trả lời giống mục 4 của hoạt động 2. - Nêu được ứng dụng dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều. 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 đạt đến giá trị Ub thì I =Ibh. Nhiệt độ càng cao thì Ibh càng lớn. -Diôt chân không dùng để chỉnh lưu dòng xoay chiều. Hoạt động 4 (8 phút) Tia catốt: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 1. Vẽ hình 21.4 - Định nghĩa tia catod và yêu cầu HS nêu cách tạo ra tia catod. 2. Các đặc điểm và tính chất của tia catod. 3. Ứng dụng của tia catod : Ống phóng điện tử. Vẽ hình 21.6 - Yêu cầu HS cho biết ống phóng điện tử được sử dụng ở đâu ? - Nêu nguyên tắc và cấu tạo của ống phóng điện tử. 1. HS vẽ hình và ghi định nghĩa. 2. HS ghi vào tập các đặc điểm và tính chất. 3. HS quan sát hình vẽ và trả lời : - Ống phóng điện tử sử dụng trong máy thu hình, dao động ký điện tử - HS trả lời nguyên tắc và cấu tạo và ghi vào tập 3)Tia catôt: - Đn: Tia catôt là dòng các e bức ra từ catôt và bay trong chân không. 1.Tính chất của tia catot - tia âm cực Tia catot truyền thẳng nếu không chịu tác dụng của điện trường và từ trường. Tia catot phát ra vuông góc với mặt catot Tia catot có mang năng lương: khi đập vào một vật nào đó làm cho vật nóng lên. Tia catot có thể xuyên qua các lá kim loại mỏng, tác dụng lên kính ảnh hoặc gây ion hoá các chất khí. Tia catốt làm phát sáng một số chất khi đập vào chúng. Tia catot bị lệch trong điện trường và từ trường. Khi hãm lại bởi kim loại có nguyên tử lượng lớn thì phát ra tia X 4) Ống phóng điện tử: sgk Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Yêu cầu HS vận dụng bài học trả lời các câu hỏi cuối bài Làm bài tập 1,2 trang 62,63 SGK Hướng dẫn và yêu cầu HS về nhà làm bài tập 3,4,5 trang 63. Yêu cầu HS về nhà đọc trước bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch. IV. RÚT KINH NGHIỆM