Bài giảng Vật lí 11 - Bài học 13: Dòng điện trong kim loại

Trường THPT Tân BìnhBài 13: Dòng điện trong kim loạiChương III: Dòng điện trong các môi trườngMade by Group 1I/ Bản chất dòng điện trong kim loạiI1/Cấu trúc tinh thể của kim loại2/ Bản chất của dòng điện trong kim loại 3/ Nguyên nhân gây ra điện trởÔn lại bài học cũ- Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện gọi là thuyết electron. Nội dung:+ Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành hạt mang điện dương gọi là ion dương.+ Nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm một electron để tạo thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm.Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số proton ở nhân. Nếu số electron ít hơn ở nhân thì vật nhiễm điện dươngThuyết electron là gì, nội dung của thuyết ?Dòng điện là gì? Chiều của dòng điện?Dòng điện là dòng của các điện tích dịch chuyển có hướngTrong kim loại dòng điện là dòng có hướng của electron tự do Chiều dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương (quy ước)Trong kim loại chiều dòng điện ngược chiều dịch chuyển các electron tự do1/Cấu trúc tinh thể của kim loại- Trong kim loại các nguyên tử bị mất electron trở thành ion (+), các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo thành mạng tinh thể 1/Cấu trúc tinh thể của kim loại- Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành electron tự do (electron dẫn) với mật độ không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành hạt tải điện trong kim loại.- Mật độ của hạt tải điện trong kim loại rất cao nên kim loại dẫn điện tốt.2/ Bản chất của dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.3/ Nguyên nhân gây ra điện trở- Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật liệuKhi chuyển động ngược chiều điện trường, các electron luôn bị “cản trở” do “va chạm” với chỗ với chỗ mất trật tự của mạng dao động gì của các ion trong mạng tinh thể kim loại các nguyên tử là lẫn trong kim loại sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ gây ra điện trở của kim loại.Điện trở là gì?Trong đó:l là chiều dài của dây dẫn (m)S là tiết diện ( m2)ρ là điện trở suất (Ω·m)Giá trị điện trở suất của một số kim loạiĐiện trở kim loại làm cản trở dòng điện, sinh nhiệt làm lãng phí điện năng khi truyền tải. Vì vậy trong thực tế người ta luôn tìm cách để làm giảm giá trị của R bằng cách: -Tăng tiết diện của dây dẫn (tăng S)-Giảm chiều dài của dây dẫn (giảm l)-Giảm điện trở suất của kim loạiCâu hỏi trắc nghiệmCâu 1. Khi nói về kim loại câu nào dưới đây là sai?A. Kim loại chỉ tồn tại ở trạng thái rắnB. Kim loại có khả năng uốn dẻoC. Trong kim loại có nhiều electron tự doD. Kim loại là chất dẫn điệnDo: Vẫn có một có kim loại tồn tại ở thể lỏng như thủy ngânCâu 2. Tìm phát biểu sai khi nói về tính chất dẫn điện của kim loạiA. Kim loại là chất dẫn điện tốtB. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm ở bất kì nhiệt độ nào.C. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độD. Điện trở suất của kim loại nhỏ, nhỏ hơn 107Ω.mĐiện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ nên dòng điện trong kim loại không tuân theo định luật Ôm ở bất kì nhiệt độ nào.Câu 3. Nguyên nhân có điện trở suất trong kim loại là doA. các electron tự do chuyển động hỗn loạnB. trong quá trình chuyển động có hướng dưới tác dụng của điện trường, các electron va chạm với các ion ở nút mạngC. các ion ở nút mạng dao động sinh ra nhiệt làm xuất hiện trở suất.D. mật độ electron trong kim loại nhỏ.Câu 4. Chọn phát biểu đúngA. Khi có điện trường đặt vào hai đầu dây kim loại, các electron sẽ chuyển dời có hướng cùng chiều với điện trường.B. Kim loại dẫn điện tốt vì trong kim loại được cấu tạo bởi các electron tự doC. Các electron tự do sẽ chuyển dời có hướng, cùng chiều với chiều điện trường đặt vào kim loại.D. Khi nhiệt độ của kim loại càng cao, điện trở suất của nó càng tăng.Câu 5. Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là:A. Do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng.B. Do sự va chạm của các ion (+) ở các nút mạng với nhau.C. Do sự va chạm của các electron với nhau.D. Cả B và C đúng.Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng.