NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG BÀI HỌC - Bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.. NỘI DUNG BÀI HỌCNỘI DUNG
Trang 1NỘI DUNG BÀI HỌC
NGÀY HỘI CNTT NGÀNH GD & ĐT TỈNH THÁI NGUYÊN
GIÁO VIÊN: HÀ MẠNH KHƯƠNG ĐƠN VỊ: THPT THÁI NGUYÊN
THI THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ E - LEARNING
CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN TRONG
CÁC MÔI TRƯỜNG
BÀI 13 DÒNG ĐIỆN TRONG
KIM LOẠI
VẬT LÍ 11 – BAN CƠ BẢN
Trang 2NỘI DUNG BÀI HỌC
Đường dây tải điện 500KV Bắc Nam
Sét đánh vào tượng
Nữ thần Tự do
Bể mạ điện phân trong cơ khí
diode, transistor trong các mạch điện tử
Trang 3NỘI DUNG BÀI HỌC
CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN TRONG
CÁC MÔI TRƯỜNG
BÀI 13 DÒNG ĐIỆN TRONG
KIM LOẠI
Chú ý: những nội dung cần ghi có biểu
tượng và có chữ màu xanh
Trang 4NỘI DUNG BÀI HỌC
Electron tự do
+
+ +
- Trong kim loại, các nguyên tử bị mất
electron trở thành các iôn dương
Trang 5NỘI DUNG BÀI HỌC
Mô hình mạng tinh thể đồng
Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể và dao động nhiệt quanh nút mạng.
Nhiệt độ càng cao, dao động càng mạnh,
mạng tinh thể càng mất trật tự
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
1 Thuyết electron về tính
dẫn điện của kim loại
Các electron tách khỏi nguyên tử và
chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron
tự do
Trang 6NỘI DUNG BÀI HỌC
+ + + + + + +
- - - - - - - + + - + + + + - +
-Khi không có điện trường Khi có điện trường
Điện trường ngoài làm các electron tự
do chuyển động có hướng (ngược hướng điện trường) tạo ra dòng điện.
Khi chuyển động có hướng, các electron tự
do không ngừng va chạm với các ion dương nằm ở nút mạng nên bị cản trở và gây ra điện trở của kim loại
Trang 7NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC - Bản chất của dòng điện trong kim loại là
dòng chuyển dời có hướng của các electron tự
do dưới tác dụng của điện trường
*Ngoài ra :
- Mật độ các electron tự do trong kim loại rất cao (khoảng 1028/m3) nên kim loại dẫn điện tốt.
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật
Ôm (nếu nhiệt độ kim loại được giữ không đổi).
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
điện trong kim loại
- Hạt tải điện trong kim loại là các electron
tự do.
Trang 8NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
Trang 9NỘI DUNG BÀI HỌC
Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C)
ρ : điện trở suất của kim loại ở t (0C)
Trong đó:
* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
NỘI DUNG BÀI HỌC
( ) Ω m
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
Trang 10NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở
của một số kim loại ở 200 C
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
Trang 11NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại thay đổi như thế
nào?
- Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục.
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
1 Thuyết electron về tính
dẫn điện của kim loại
2 Bản chất của dòng
điện trong kim loại
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
Trang 12NỘI DUNG BÀI HỌC
R( )Ω
T( K ) 4
2 0
0,08 0,16
6
Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ
Tc
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
1 Thuyết electron về tính
dẫn điện của kim loại
2 Bản chất của dòng
điện trong kim loại
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
Trang 13NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
1 Khi nhiệt độ giảm xuống thấp (gần 0 K) điện (gần 0 K) trở của kim loại đột ngột giảm mạnh.
Nhiều tính chất khác như từ tính và nhiệt dung cũng thay đổi đột ngột ở nhiệt độ này.
Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.
- Khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở của một số kim loại và một số chất giảm xuống bằng 0.
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
Trang 14NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
2 Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn nhiệt độ tới hạn Tc
Tên vật liệu Tc(K)
NhômThủy ngânChì
ThiếcKẽmHgBa2Ca2Cu3O8
1,194,157,193,720,85134
Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
Trang 15NỘI DUNG BÀI HỌC
Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
Trang 16NỘI DUNG BÀI HỌC
Máy gia tốc lớn nhất thế giới, dài 27 km, đường kính 3,8 m; sâu 100m
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
Trang 17NỘI DUNG BÀI HỌC Dây siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ 2 (2G) có
chiều rộng 4cm (công ty American Superconductor sản xuất)
Ứng dụng thành công lớn nhất hiện nay của chất siêu dẫn là trong lĩnh vực giao thông, cụ thể là các con tàu
có thể “lướt” trên đệm từ trường Vào tháng 12 năm
2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thử nghiệm với vận tốc 581km/giờ
Trang 18NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
Các em đã biết, muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn Mà muốn có hiệu điện thế cần phải có một nguồn điện để tạo
ra hiệu điện thế đó
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV Hiện tượng
nhiệt điện
1 Thuyết electron về tính
dẫn điện của kim loại
2 Bản chất của dòng
điện trong kim loại
1 Hiện tượng nhiệt điện
- Quan sát thí nghiệm?
Trang 19NỘI DUNG BÀI HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV Hiện tượng
nhiệt điện
1 Thuyết electron về tính
dẫn điện của kim loại
2 Bản chất của dòng
điện trong kim loại
- Hai đoạn dây kim loại có bản chất khác nhau được hàn hai đầu gọi là một cặp nhiệt điện.
- Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng xuất hiện một suất điện động trong mạch của một cặp nhiệt điện khi hai mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.
Trang 20NỘI DUNG BÀI HỌC
= α (T -T )
E
2 Suất điện động nhiệt điện:
T1 : nhiệt độ ở đầu nóng hơn (K)
T
α : hệ số nhiệt điện động (V/K)
T2 : nhiệt độ ở đầu lạnh hơn (K)
NỘI DUNG BÀI HỌC
Bảng một số cặp nhiệt điện thường dùng
µ
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV Hiện tượng
Trang 21NỘI DUNG BÀI HỌC
* Ứng dụng:.
- Nhiệt kế nhiệt điện
- Pin nhiệt điện
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại
II Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ
III Điện trở của kim
loại ở nhiệt độ thấp và
hiện tượng siêu dẫn
IV Hiện tượng
Trang 22NỘI DUNG BÀI HỌC
KIẾN THỨC CẦN NHỚ
Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do
electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
của các electron tự do, làm điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ gần giá trị 0 K thì điện trở của kim loại sạch đều rất nhỏ.
độ nhỏ hơn (hoặc bằng) nhiệt độ tới hạn TC .
vào nhau Khi nhiệt độ hai mối hàn khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ số nhiệt điện động.
Trang 23NỘI DUNG BÀI HỌC
DẶN DÒ
- Học bài, làm bài tập 5, 6, 9 trang 78 SGK
- Đọc trước bài “ Dòng điện trong chất điện phân”
- Ôn lại nội dung thuyết điện li.
Trang 24NỘI DUNG BÀI HỌC
Trang 26Quiz Instructions - Quiz
• Write instructions for quiz takers here
Click Play or Next button on Playbar to start the quiz
Trang 27NỘI DUNG BÀI HỌCtype the question here
A) type the answer here1
B) type the answer here2
C) type the answer here3
D) type the answer here
The correct answer is:
You did not answer this question completely
You did not answer this question completely
You must answer the question
Trang 28NỘI DUNG BÀI HỌC Quiz
Your Score {score}
Max Score {max-score}