Bài giảng Vật lý 11 - Bài 15: Dòng điện trong chất khí (Tiết 2) - Năm học 2022-2023 - Tổ 2- Trường THPT Yên Mỹ

CHÀO CÁC EM ĐÃ THAM GIA 
GIỜ HỌC VẬT LÝ 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 1: Hãy mô tả quá trình ion hóa chất khí dưới tác động của tác nhân ion hóa? 
- Tác nhân ion hoá cung cấp năng lượng làm các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, chúng va chạm với nhau mạnh hơn, một số phân tử bị mất electron thành ion dương. 
- Các electron tự do chuyển động hỗn độn, một số kết hợp với phân tử thành ion âm 
- Như vậy: Dưới tác động của tác nhân ion hoá, trong chất khí xuất hiện hạt tải điện là ion dương, ion âm và electron tự do 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 2: Hãy mô tả chuyển động của các hạt tải điện trong chất khí khi chưa có và khi có điện trường? Phát biểu bản chất của dòng điện trong chất khí? 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
+ 
E 
+ 
- 
+ 
- 
+ Khi chưa có điện trường, các ion dương, ion âm, electron tự do chuyển động hỗn độn về mọi phía 
+ Khi có điện trường các hạt tải điện chịu tác dụng của lực điện nên có thêm chuyển động có hướng, sinh ra dòng điện 
+ Bản chất của dòng điện trong chất khí: Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra 
Bài 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
(Tiết 2) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
 1. Định nghĩa quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí 
 2. Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
VI. Hồ quang điện và điều kiện để tạo ra hồ quang điện 
Nội dung chính của bài 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
1. Định nghĩa quá trình dẫn điện tự lực của chất khí 
Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy tr ì , mà không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) tự lực 
2. Điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
Ở điều kiện thường, số hạt tải điện ban đầu trong chất khí rất ít, chất khí không dẫn điện 
Muốn có quá trình dẫn điện tự lực của chất khí thì điện trường và điện cực phải tạo ra các hạt tải điện mới để bù lại số hạt tải điện về đến điện cực và biến mất. 
Thế nào là quá trình dẫn điện không tự lực? 
Là quá trình dẫn điện của chất khí do có sự tác động của tác nhân ion hóa 
Ta hiểu như thế nào là quá trình dẫn điện tự lực? 
Hãy nêu điều kiện để có dòng điện? 
Có 4 cách chính để điện trường, điện cực tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí 
a. Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ chất khí tăng cao: 
Các phân tử chất khí chuyển động nhanh, va chạm với nhau mạnh làm chất khí bị ion hóa 
b. Điện trường trong chất khí rất lớn: 
Lực điện tác dụng vào số ít các hạt tải điện của chất khí rất lớn, thu được động năng lớn, làm nó chuyển động nhanh, va chạm mạnh vào các phân tử trung hòa làm ion hóa chất khí ngay khi nhiệt độ thấp 
Vì sao dòng điện làm chất khí nóng nên lại sinh ra hạt tải điện? 
+ - 
U 
Anot (A) Catot (K) 
Vì sao điện trường rất lớn lại làm chất khí sinh ra hạt tải điện? 
c. Điện cực âm (Catot) không bị nung đỏ nhưng bị các ion dương có năng lớn đập vào làm bật electron ra khỏi catot thành hạt tải điện trong chất khí 
d. Điện cực âm (Catot) bị nung đỏ 
Kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ cao làm các electron trong kim loại chuyển động nhanh, một số bị bứt ra khỏi catot thành hạt tải điện trong chất khí 
+ - 
U 
Anot (A) Catot (K) 
+ - 
U 
Anot (A) Catot (K) 
U 
Vì sao catot bị nung đỏ lại làm chất khí sinh ra hạt tải điện? 
V. Tia lửa điện và điều kiện để tạo ra tia lửa điện 
1. Định nghĩa 
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện 
+ Khi cường độ điện trường lớn vượt một giá trị nhất định thì trong không khí xuất hiện sự phóng điện hình tia gọi là tia lửa điện 
+ Giá trị của cường độ điện trường làm phát sinh tia lửa điện vào khoảng 3.10 6 V/m và phụ thuộc vào hình dạng điện cực. Điện cực phẳng cần giá trị lớn, điện cực mũi nhọn cần giá trị nhỏ hơn 
+ Để có cường độ điện trường lớn, giữa hai điện cực cần có hiệu điện thế lớn hoặc khoảng cách nhỏ hoặc cả hai 
Thế nào là tia lửa điện? 
Cường độ điện trường được tính như thế nào? 
3. Ứng dụng của tia lửa điện 
+ Bộ phận đánh lửa của động cơ đốt trong (động cơ xăng) gọi là bugi 
Hãy nêu những ứng dụng của tia lửa điện? 
3. Ứng dụng của tia lửa điện 
+ Bật bếp ga, bật lửa; Hiện tượng sấm, sét; Tia lửa điện tại các ổ cắm 
+ Tia lửa điện còn được dùng trong nhiều lĩnh vực trong khoa học công nghệ 
VI. Hồ quang điện và điều kiện để tạo ra hồ quang điện 
1. Định nghĩa 
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn 
+ Hồ quang điện tạo ra nhiệt độ rất cao, từ 2000 0 C đến 8000 0 C tuỳ theo vật liệu làm điện cực. 
+ Hồ quang điện phát sáng mạnh 
Thế nào là hồ quang điện? 
Hồ quang điện có những đặc điểm như thế nào? 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện 
+ Hồ quang điện tạo ra giữa hai điện cực được nối với hiệu điện thế khoảng 50V 
+ Ban đầu hai điện cực được tiếp xúc với nhau, sau đó tách ra một khoảng nhỏ, thì xuất hiện hồ quang điện 
+ Do tác dụng nhiệt của dòng điện, các điện cực bị nung nóng đỏ làm phát xạ nhiệt electron. Các electron tăng tốc trong điện trường mạnh giữa hai điện cực đến va chạm với anot làm anot tiếp tục nung nóng, hồ quang điện được duy trì, đồng thời các electron làm bật ion dương từ anot được tăng tốc trong điện trường đến va chạm với catot làm catot được nung nóng, tạo ra nhiệt độ cao và phát sáng mạnh (chói loà) 
+ Ion dương bị bật ra từ anot làm anot mòn dần (lõm vào), chúng đến catot làm catot được bồi đắp (lồi ra) 
Hồ quang điện được tạo ra như thế nào? 
3. Ứng dụng của hồ quang điện 
+ Hàn cắt kim loại: Hồ quang điện tạo ra nhiệt độ cao trong phạm vi hẹp làm nóng chảy kim loại giúp hàn, cắt kim loại tại vị trí cần thiết 
+ Lò hồ quang trong luyện kim: Hồ quang điện tạo ra nhiệt độ cao, được dùng nung chảy quặng cho quá trình luyện kim 
+ Làm nguồn sáng: Hồ quang điện phát sáng mạnh, được dùng trong đèn của các ngọn hải đăng 
+ Hồ quang điện còn được dùng trong nhiều lĩnh vực khác của khoa học, công nghệ và cuộc sống 
Hồ quang điện có những ứng dụng như thế nào? 
Hàn, cắt kim loại bằng hồ quang điện 
Luyện kim bằng Lò hồ quang điện 
Ánh sáng từ ngọn hải đăng 
Củng cố bài học 
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau 
A. Quá trình dẫn điện tự lực của chất khí là quá trình chất khí có thể tự duy tr ì sự dẫn điện , mà không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện 
B. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí là quá trình chất khí có thể tự duy tr ì sự dẫn điện , mà không cần t ác nhân ion hoá 
C. Muốn có quá trình dẫn điện tự lực của chất khí thì điện trường và điện cực phải tạo ra được các hạt tải điện mới 
D. Do tác động của tác nhân ion hóa, trong chất khí có hạt tải điện là ion dương, ion âm và electron tự do 
Củng cố bài học 
Câu 2: Tìm nhận định sai trong các câu sau 
A. Hồ quang điện là quá trình dẫn điện tự lực của không khí 
B. Tia lửa điện là quá trình dẫn điện tự lực của không khí 
C. Sự dẫn điện của chất khí phải nhờ tác dụng của các bức xạ là quá trình dẫn điện không tự lực 
D. Hiện tượng sấm, sét trong tự nhiên là quá trình dẫn điện không tự lực trong không khí 
Nội dung tự học 
1. Ôn tập nội dung bài đã học 
+ Hạt tải điện trong chất khí ở điều kiện thường và khi có tác nhân ion hóa 
+ Chuyển động của các hạt tải điện trong chất khí khi chưa có và khi có điện trường 
+ Bản chất dòng điện trong chất khí 
+ Sự dẫn điện không tự lực và sự dẫn điện tự lực của chất khí 
+ Tia lửa điện: Định nghĩa, điều kiện tạo ra, ứng dụng 
+ Hồ quang điện: Định nghĩa, đặc điểm, điều kiện tạo ra, ứng dụng 
+ Tự đọc bài 16: Dòng điện trong chân không 
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập 
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo: 
Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn 
+ Các nội dung chính của bài 
+ Các nội dung đó như thế nào 
Đỉnh cao nhất của việc học là tự học 
Đỉnh cao nhất của giáo dục là tự giáo dục