Giáo án Vật lý nâng cao 11 - Tiết 27 - Dòng điện trong kim loại

Tuần 13 Ngày soạn : 30/11/2007 Tiết 27 Ngày dạy : 1/11/2007 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I/Mục tiêu : 1/ Kiến thức : - Nêu được tính chất điện của kim loại. Trình bày sự phgụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. - Hiểu cấu trúc tinh thể của kim loại , bản chất dòng điện trog kim loại . - Giải thích được nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại, hiện tượng tỏa nhiệt của dây dẫn kim loại . 2/ Kỷ năng : Giải thích được tính dẫn điện của kim loại trên cơ sở các tính chất của kim loại. 3/ Thái độ : II/ Phân phối thời gian : 45’ III/ Thiết bị thí nghiệm: Chuẩn bị TN đo sự phụ I và U ( đường đặc trưng VonAmpe) IV/ Tiến trình tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1: Kiểm tra 15 Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS Cho đoạn mạch như hình vẽ. Cho biết x1=4V, r1=1W,x2=2V, r2=1W, R=0,5W. Tính UAB và cường độ dòng điện qua các mạch nhánh . Hoạt động 2: Các tính chất của kim loại, electron trong kim loại Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS 1/ Các tính chất điện của kim loại : -Kim loại là chất dẫn điện tốt . -Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Oâm. - Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. r=r0(1+a(t-t0)). 2/ Eâlectron tự do trong kim loại : Các ion (dương) kim loại được sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian, tạo thành mạng tinh thể. Ở nhiệt độ bình thường, các ion dao động quanh các vị trí cân bằng của chúng. Ở nhiệt độ bình thường, các ion dao động quanh các vị trí cân bằng của chúng. Các êlectron bị mất liên kết với các hạt nhân của nguyên tử kim loại trở thành êlectron tự do (êlectron dẫn ). Chúng có vai trò là hạt tải điện. Các e tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn do va chạm với các ion dao động Khi không có tác dụng của điện trường ngoài, chuyển động hỗn loạn của các êlectron tự do không gây nên dòng điện trong kim loại7 Yêu cầu HS làm TN . GV: Kim loại ở thể rắn có cấu tạo tinh thể. Các em hãy trình bày về cấu trúc mạng tinh thể của kim loại? GV: Ở điều kiện bình thường, các ion và các e đứng yên hay chuyển động? GV: Các ion và các e chuyển động như thế nào? GV: Hạt e mang điện và chuyển động tự do => hạt e đóng vai trò là hạt dẫn điện. GV: Các em nhắc lại định nghĩa dòng điện? GV: Khi không có điện trường ngoài, các e chuyển động như thế nào? Khi các e chuyển động như vậy có dòng điện trong kim loại không? HS đọc SGK tìm hiểu các tính chất của kim loại. Hoạt động nhóm làm thí nghiệm trả lời câu hỏi C1 HS: Nhớ kiến thức cũ và trình bày. HS: Ở điều kiện bình thường các ion và e chuyển động. HS: Tham khảo SGK và trả lời. HS: Nhớ và trình bày. HS: Khi không có điện trường ngoài các e chuyển động nhiệt hỗn loạn => không có dòng điện trong kim loại. HS: suy luận từ phần trên và trả lời. E = 0 Hoạt động 3: Giải thích tính chất điện của kim loại : Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS 3) Giải thích tính chất điện của kim loại : a) Bản chất dòng điện trong kim loại : SGK b) Nguyên nhân gây ra điện trở: c) Điện trở của kim loại phụ thuộc điện trở : d) Giải thích sự toả nhiệt của kim loại khi có dòng điện chạy qua: Khi có điện trường ngoài, các e chuyển động như thế nào? Khi các e chuyển động như vậy có dòng điện trong kim loại không? Khi va chạm vói các ion chuyển động của các e bị cản trở => khả năng dẫn điện thay đổi như thế nào? Giải thích tại sao khi nhiệt độ tăng điện trở tăng ? Giải thích sự toả nhiệt lên của kim loại khi có dòng điện chạy qua? Nêu câu Hỏi C3 E HS tham khảo SGK trả lời câu hỏi HS trả lời câu hỏi C3 V. Cũng cố và dặn dò : 5 Cũng cố : trả lời câu hỏi và bài tập SGK Dặn dò : Chuẩn bị bài 18