Công ty Cổ phần Mạng giáo dục Bạch Kim - 27 Huỳnh Thúc Kháng, Đống Đa, Hà Nội
Trang bìa
Trang bìa:
TIẾT 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi 1:
Câu hỏi 1: Dòng điện là:
A. Dòng chuyển dời của các hạt mang điện.
B. Dòng chuyển dời hỗn loạn của các hạt mang điện.
C. Dòng chuyển dời có hướng của các nguyên tử.
D. Dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
Câu hỏi 2:
Câu hỏi 2: Điều kiện để có dòng điện là:
A. Giữa hai đầu vật dẫn có một hiệu điện thế.
B. Giữa hai đầu một vật có một hiệu điện thế.
C. Phải có một vật dẫn.
D. Phải có một nguồn điện.
Bản chất của dòng điện
Thuyết eltectron:
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI - Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron trở thành các iôn dương. 1. Thuyết electron về tính dẫn điện Ion liên kết với nhau:
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 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 - Các electron tách khỏi nguyên tử và chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron tự do. Tác dụng của điện trường:
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI - 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. Bản chất của dòng điện:
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 2. Bản chất của dòng điện trong kim loại - 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 . - Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Chú ý: - Mật độ các electron tự do trong kim loại rất cao (khoảng latex(10^(28)/m^3)) 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. Sự phụ thuộc của điện trở suất
Khi nhiệt độ tăng:
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ - Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.: -Trong đó: latex(ρ_0) : Điện trở suất của kim loại ở latex(t_0) (độ C) latex(ρ) : Điện trở suất của kim loại ở t (độ C). Đơn vị latex((Omega.m)) latex(alpha) : Hệ số nhiệt điện trở latex((K^-1) * 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 Khi nhiệt độ giảm:
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ - Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục. Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt:
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở latex(20^0 C Kim loại latex(ρ_0(Omegam) latex(alpha(K^-1)) Bạc 1,62.latex(10^-8 4,1.latex(10^-3 Bạch kim 10,6.latex(10^-8 3,9.latex(10^-3 Đồng 1,69.latex(10^-8 4,3.latex(10^-3 Nhôm 2,75.latex(10^-8 4,4.latex(10^-3 Sắt 9,68.latex(10^-8 6,5.latex(10^-3 Constantan 5,21.latex(10^-8 -70.latex(10^-3 Vonfram 5,25.latex(10^-8 4,5.latex(10^-3 Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp
Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp:
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN - Khi nhiệt độ giảm xuống thấp (gần 0 độ K) điện trở của kim loại đột ngột giảm mạnh. 1. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp - 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. Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ Hiện tượng siêu dẫn:
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN 2. Hiện tượng siêu dẫn a. Hiện tượng siêu dẫn - 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) Nhôm 1,19 Thủy ngân 4,15 Chì 7,19 Thiếc 3,72 Kẽm 0,85 latex(HgBa_2Ca_2Cu_3O_8 134 Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn Ứng dụng hiện tượng siêu dẫn:
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN 2. Hiện tượng siêu dẫn b. Ứng dụng - Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới - Máy gia tốc lớn nhất thế giới, dài 27 km, đường kính 3,8 m; sâu 100m Ứng dụng hiện tượng siêu dẫn_tiếp:
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN 2. Hiện tượng siêu dẫn b. Ứng dụng - 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. Hiện tượng nhiệt điện
Cấu tạo cặp nhiệt điện:
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN 1. Cấu tạo cặp nhiệt điện Gồm hai đoạn dây kim loại có bản chất khác nhau được nối kín với nhau bởi hai mối hàn được gọi là một cặp nhiệt điện. Thí nghiệm:
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN 2. Thí nghiệm - Một đầu mối hàn nhúng vào nước đá đang tan. - Đầu mối hàn còn lại đưa vào ngọn lửa * Nhận xét: - Dòng điện chạy trong mạch gọi là dòng nhiệt điện. - Suất điện động gây ra dòng nhiệt điện gọi là suất động nhiệt điện : Trong đó: latex(T_1): Nhiệt độ ở đầu nóng hơn. Đơn vị (K) latex(T_2): Nhiệt độ ở đầu lạnh hơn. Đơn vị (K) latex((T_1-T_2)): Gọi là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh. latex(alpha_T): hệ số nhiệt điện động. Đơn vị (V/K) Củng cố
Bài tập 1:
Bài tập 1: Suất nhiệt điện động của một cặp nhiệt điện phụ thuộc vào
A. Nhiệt độ thấp hơn ở một trong hai đầu cặp.
B.Nhiệt độ cao hơn ở một trong hai đầu cặp.
C. Hiệu nhiệt độ hai đầu cặp
D. Bản chất của chỉ một trong hai kim loại cấu tạo nên cặp
Bài tập 2:
Bài tập 2: Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng
A. Điện trở của vật dẫn giảm xuống giá trị rất nhỏ khi nhiệt độ giảm xuống thấp.
B. Điện trở của vật dẫn giảm xuống bằng không khi nhiệt độ của nó nhỏ hơn giá trị nhiệt độ tới hạn.
C. Điện trở của vật dẫn giảm xuống rất nhỏ khi nhiệt độ của nó đạt giá trị đủ cao.
D. Điện trở của vật dẫn bằng không khi nhiệt độ bằng 0(K).
Bài tập 3:
Bài tập 3: Hệ số nhiệt điện trở của kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào?
A. Chỉ phụ thuộc khoảng nhiệt độ.
B. Chỉ phụ thuộc vào độ sạch hay độ tinh khiết của kim loại.
C. Chỉ phụ thuộc vào chế độ gia công của kim loại.
D. Phụ thuộc vào cả ba yếu tố trên.
Dặn dò và kết thúc
Dặn dò:
DẶN DÒ Yêu cầu học sinh nắm được: - Nội dung thuyết điện tử. - Bản chất dòng điện trong kim loại. - Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. - Thế nào là hiện tượng siêu dẫn. - Làm bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. - Đọc trước bài mới. Kết thúc: