- Khi nhiệt độ tăng, các electron và các iôn dương trong mạng tinh thể kim loại chuyển động như thế nào.. - Khi đó mạng tinh thể kim loại sẽ như thế nào.[r]
Trang 1TRUNG TÂM GDTX BẢO THẮNG
MÔN: VẬT LÝ
CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
HỘI GIẢNG TỔ
GV: LÊ THỊ TUYẾT LAN
Trang 2CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
B ản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chân không, không khí, bán dẫn.
Ứ ng dụng của dòng điện trong các môi trường.
Trang 3DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
•Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
(SGK,74-75)
Trang 4DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
Trang 5DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại. 1 Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron
hóa trị sẽ trở thành các iôn dương
- Các iôn dương dao động nhiệt quanh cácvị trí cân bằng xác định (các nút mạng) Nhiệt độ càng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự.
2 Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở
thành các electron tự do với mật độ n không đổi Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí eelectron tự do choán đầy toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào
* Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
- Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự
tạo nên mạng tinh thể kim loại.
Trang 6DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
3
Không có điện trường ngoài Có điện trường ngoài
Chuyển động của các khÝ electron
Kết luận
hỗn loạn không ngừng
có hướng ngược chiều điện trường
Có dòng điện Không có
dòng điện
Trang 7DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
4 Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do:
+ Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển
động của eelectron tự do
* Bản chất : ( SGK, 75)
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự
do dưới tác dụng của điện trường ngoài.
Vậy : Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự
do Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt (Bảng 13.1)
Trang 8DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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.
- Khi nhiệt độ tăng, các electron và các iôn dương trong mạng tinh thể kim loại chuyển động như thế nào?
- Khi đó mạng tinh thể kim loại sẽ như thế nào?
-> Mạng tinh thể kim loại càng trở nên mất trật tự hơn
=> Điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng
Vậy: Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.
Trang 9DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)] (1)
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:
* Lưu ý: Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào (Bảng 13.1)
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó
Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ
Trang 10DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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.
Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ
Trang 11DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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
Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi nhiệt độ T T c
Tên vật liệu Tc(K)
Nhôm Thủy ngân Chì
Thiếc Kẽm
1,19 4,15 7,19 3,72 0,85
TC : Nhiệt độ tới hạn của chất siêu dẫn
Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
Trang 12DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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
T1 = T2
T1 > T2
-+
Xét một dây dẫn kim loại:
Trang 13DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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
* Êlectron khuếch tán từ đầu nóng qua đầu lạnh làm đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích
điện âm
Tồn tại một hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của dây dẫn.
Trang 14DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
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
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
ξ = α (T - T )
* Suất điện động nhiệt điện:
T1 : nhiệt độ ở đầu nóng (K)
T
* Ứng dụng:
T2 : nhiệt độ ở đầu lạnh (K)
- Nhiệt kế nhiệt điện
- Pin nhiệt điện
(2)
Trang 15kiến thức trong tâm của bài
• Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt
• Dòng điện trong chất kim loại là dòng chuyển dời có h ớng của các êlectron tự do d ới tác dụng của điện tr ờng
• Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của hạt tải điện làm cho điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ
Đến gần 0K, điện trở của kim loại rất nhỏ
• Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến bằng 0 khi nhiệt
độ T < Tc
• Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khac nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = α (T -T )T 1 2
Trang 16Câu 1: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:
A. Giảm đi
B. Không thay đổi
D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần
C. Tăng lên
Câu 2: Hạt tải điện cơ bản trong kim loại là:
B. Các iôn âm
C. Các iôn dương
D. Các nguyên tử
A. Các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể kim loại
Trang 17Mét sè lo¹i d©y dÉn kim lo¹i
Trang 18Tàu đệm từ
Trang 19Tàu đệm từ