Vật Lý 11 STEM Chương 3 chủ đề 3 dòng điện trong chất khí

Tiết 29 + 30 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I MỤC TIÊU 1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức + Phân biệt được sự dẫn điện không tự lực và sưu dẫn điện tự lực trong chất khí + Phân biệt được hai quá trì.

Tiết 29 + 30 DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I MỤC TIÊU Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức + Phân biệt dẫn điện không tự lực sưu dẫn điện tự lực chất khí + Phân biệt hai q trình dẫn điện tự lực quan trọng khơng khí + Vận dung, giải thích hiên tượng + Phân biệt hai trình dẫn điện tự lực quan trọng khơng khí hồ quang điện tia lửa điện + Trình bày ứng dụng q trình phóng điện chất khí b) Kỹ - Làm thí nghiệm nêu kết thí nghiệm - Vận dụng giải tập luyện tập c) Thái độ - HS hứng thú học tập, tích cực làm thí nghiệm - Có tác phong nhà khoa học Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh - Năng lực giải vấn đề thông qua câu lệnh mà GV đặt ra, tóm tắt thơng tin liên quan từ nhiều nguồn khác - Năng lực tự học, đọc hiểu giải vấn đề theo giải pháp lựa chọn thông qua việc tự nghiên cứu vận dụng kiến thức tượng khúc xạ ánh sáng, phản xạ tồn phần để giải thích tình thực tiễn giải tập liên quan đến kiến thức học - Năng lực họp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết thí nghiệm - Năng lực tính tốn, trình bày trao đổi thơng tin: hồn thành bảng số liệu làm thí nghiệm - Năng lực thực hành thí nghiệm: thao tác an tồn thí nghiệm - SGK, ghi bài, giấy nháp… II CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm để làm thí nghiệm Học sinh: Ơn lại khái niệm dịng điện mơi trường, dịng điện tích chuyển động có hướng III Tổ chức hoạt động học học sinh Hướng dẫn chung DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Các bước Khởi động Hình thành kiến thức Hoạt động Hoạt động Hoạt động Tên hoạt động Tạo tình có vấn đề bai Chất khí môi trường cách điện Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Bản chất dịng điện chất khí Hoạt động Luyện tập Vận dụng Tìm tịi mở rộng Hoạt động 4 Q trình dẫn điện tự lực chất khí điều kiện để tạo trình dẫn điện tự lực Tia lữa điện điều kiện tạo tia lữa điện 6.Hồ quang điện điều kiện tạo hồ quang điện Ứng dụng Vận dụng - Hướng dẫn nhà Hoạt động Hướng dẫn cụ thể hoạt động Hoạt động 1: Tạo tình học tập dòng điện chất điện phân a) Mục tiêu hoạt động: + Kiểm tra cũ : Nêu loại hạt tải điện chất điện phân, nguyên nhân tạo chúng chất dòng điện chất điện phân + Thơng qua thí nghiệm để tạo mâu thuẫn kiến thức có học sinh với kiến thức b) Nội dung: Câu lệnh 1: Yêu cầu học sinh thực C1 Câu lệnh 2: Yêu cầu học sinh thực C2 c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em làm thí nghiệm, hướng dẫn em đọc thêm sách giáo khoa thực nhiệm vụ học tập Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, ghi vào ý kiến Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo nhóm dự đốn Thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: Học sinh báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động : Tìm hiểu tính cách điện chất khí, dẫn điện chất khí điều kiện thường, chất dịng điện chất khí a) Mục tiêu hoạt động: + Hiểu đặc điểm chất khí + Hiểu tác nhân ion hoá ion hoá chất khí + Hiểu tượng xảy khối khí bị ion hố chưa có có điện trường.Bản chất dịng điện chất khí +Hiểu tượng xảy khối khí tác nhân ion hố b) Nội dung: + Giải thích chất khí mơi trường cách điện + Cho biết chất khí dẫn điện + Nêu tượng xảy khối khí bị ion hố chưa có có điện trường +Nêu chất dịng điện chất khí + Nêu tượng xảy khối khí tác nhân ion hoá + Thực C3 +Nêu khái niệm dẫn điện khơng tự lực + Giải thích dịng điện chất khí khơng tn theo định luật Ôm c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em làm thí nghiệm, hướng dẫn em đọc thêm sách giáo khoa thực nhiệm vụ học tập Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, ghi vào ý kiến Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo nhóm dự đốn Thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: Học sinh báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi I Chất khí mơi trường cách điện Chất khí khơng dẫn điện phân tử khí trạng thái trung hồ điện, chất khí khơng có hạt tải điện II Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Thí nghiệm cho thấy: + Trong chất khí có hạt tải điện + Khi dùng đèn ga để đốt nóng chất khí chiếu vào chất khí chùm xạ tử ngoại chất khí xuất hạt tải điện Khi chất khí có khả dẫn điện III Bản chất dịng điện chất khí Sự ion hố chất khí tác nhân ion hố - Ngọn lửa ga, tia tử ngoại đèn thuỷ ngân thí nghiệm gọi tác nhân ion hoá Tác nhân ion hố ion hố phân tử khí thành ion dương, ion âm electron tự - Dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hướng ion dương theo chiều điện trường ion âm ngược chiều điện trường - Khi tác nhân ion hóa, ion dương, ion âm, electron trao đổi điện tích với với điện cực để trở thành phân tử khí trung hồ, nên chất khí trở thành khơng dẫn điện, Q trình dẫn điện khơng tự lực chất khí - Q trình dẫn điện chất khí nhờ có tác nhân ion hố gọi q trình dẫn điện khơng tự lực Nó tồn ta tạo hạt tải điện khối khí hai cực biến ta ngừng việc tạo hạt tải điện - Q trình dẫn diện khơng tự lực khơng tn theo định luật Ơm Hiện tượng nhân số hạt tải điện chất khí trình dẫn điện khơng tự lực (Đọc thêm) e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động : Q trình dẫn điện tự lực chất khí điều kiện để tạo trình dẫn điện tự lực, Tia lữa điện điều kiện tạo tia lữa điện, Hồ quang điện điều kiện tạo hồ quang điện a) Mục tiêu hoạt động: +Hiểu q trình phóng điện tự lực +Tìm hiểu cách để dịng điện tạo hạt tải điện chất khí +Hiểu tia lữa điện, Hồ quang điện + Điều kiện để tạo tia lữa điện, hồ quang điện b) Nội dung: + Cho học sinh mô tả việc hàn điện + Giới thiệu hồ quang điện + Yêu cầu hs nêu tượng kèm theo có hồ quang.điện + Giới thiệu điều kiện để có hồ quang điện + Yêu cầu học sinh nêu ứng dụng hồ quang điện c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em làm thí nghiệm, hướng dẫn em đọc thêm sách giáo khoa thực nhiệm vụ học tập Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao vào vở, ghi vào ý kiến Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo nhóm dự đốn Thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hỗ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động: Học sinh báo cáo kết hoạt động nhóm nội dung ghi IV Q trình dẫn điện tự lực chất khí điều kiện để tạo trình dẫn điện tự lực Có bốn cách để dịng điện tạo hạt tải điện chất khí: Dịng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao, khiến phân tử khí bị ion hố Điện trường chất khí lớn, khiến phân tử khí bị ion hố nhiệt độ thấp Catơt bị dịng điện nung nóng đỏ, làm cho có khả phát electron Hiện tượng gọi tượng phát xạ nhiệt electron Catôt khơng nóng đỏ bị ion dương có lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện V Tia lữa điện điều kiện tạo tia lữa điện Định nghĩa Tia lữa điện q trình phóng điện tự lực chất khí đặt hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hồ thành ion dương electron tự Điều kiện để tạo tia lữa điện Hiệu điện U(V) 20 000 40 000 Cực phẵng 6,1 13 36,7 75,3 114 Khoảng cách cực (mm) Mũi nhọn 15,5 45,5 100 00 220 200 000 410 300 000 600 Ứng dụng Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí động xăng Giải thích tượng sét tự nhiên VI Hồ quang điện điều kiện tạo hồ quang điện Định nghĩa Hồ quang điện q trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp đặt hai điện cực có hiệu điện khơng lớn Hồ quang điện kèn theo toả nhiện toả sáng mạnh Điều kiện tạo hồ quang điện Dịng điện qua chất khí giữ nhiệt độ cao catôt để catôt phát electron tượng phát xạ nhiệt electron Ứng dụng Hồ quang diện có nhiều ứng dụng hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, … e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động : Tìm hiểu ứng dụng tượng dồng điện chất khí a) Mục tiêu hoạt động: Vận dụng ứng dụng tượng phóng điện, hồ quang điện Hồ quang diện có nhiều ứng dụng hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, b) Nội dung: + Hình thức chủ yếu hoạt động làm thí nghiệm tự học qua tài liệu hướng dẫn giáo viên để lĩnh hội kiến thức Từ vận dụng trả lời câu hỏi học c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d Sản phẩm hoạt động:Học sinh theo dõi ghi vào e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thông qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn Hoạt động 5: Củng cố, Vận dụng, giao nhiệm vụ nhà a) Mục tiêu hoạt động: Vận dụng ứng dụng tượng phóng điện, hồ quang điện Hồ quang diện có nhiều ứng dụng hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, b) Nội dung: + Hình thức chủ yếu hoạt động làm thí nghiệm tự học qua tài liệu hướng dẫn giáo viên để lĩnh hội kiến thức Từ vận dụng trả lời câu hỏi học c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên đặt vấn đề cách cho em tiến hành thí nghiệm đọc sách giáo khoa Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao giáo viên vào vở, ghi ý kiến vào Sau thảo luận nhóm với bạn xung quanh cách ghi lại ý kiến bạn khác vào Thảo luận nhóm để đưa báo cáo, thống cách trình bày kết thảo luận nhóm, ghi vào cá nhân ý kiến nhóm Trong q trình hoạt động nhóm, giáo viên quan sát học sinh tự học, thảo luận, trợ giúp kịp thời em cần hổ trợ Ghi nhận kết làm việc cá nhân nhóm học sinh d) Sản phẩm hoạt động:Học sinh theo dõi ghi vào Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Yêu cầu học sinh nhà làm tập từ đến trang 93 sgk e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh , quan sát ghi để phát khó khăn học sinh, ghi vào sổ trường hợp cần lưu ý - GV tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn thơng qua tiêu chí q trình báo cáo kết hoạt động - Căn vào sản phẩm học tập thái độ học tập , GV đánh giá tiến HS , đánh giá khả vận dụng giải tình vào thực tiễn IV Câu hỏi đánh giá học: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ: 3.1 Dịng điện chất khí dịng chuyển động có hướng êlectron A ta đưa vào chất khí B ta đưa từ bên ngịai vào chất khí C iơn mà ta đưa từ bên ngịai vào chất khí D iơn sinh chất khí đưa từ bên ngịai vào chất khí 3.1 Tia lửa điện q trình phóng điện tự lực chất khí hình thành A phân tủ khí bị điện trường mạnh iơn hóa B catốt bị nung nóng phát êlectron C trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ chất khí D chất khí bị tác dụng tác nhân iơn hóa 3.2 Bản chất tia catốt chùm A B C D 3.3 A B C D 3.4 A B C D 3.5 A B C D 3.6 A B C D 3.7 A B C D 3.8 A B C D 3.9 iôn âm phát từ catốt bị nung nóng đỏ iơn dương phát từ catốt êlectron phát từ catốt bị nung nóng đỏ tia sáng phát từ catốt bị nung nóng đỏ Chọn phát biểu sai nói hạt tải điện môi trường: Trong môi trường dẫn điện, hạt tải điện hạt mang điện âm điện dương Trong kim lọai hạt tải điện êlectron tự Trong chất lỏng hạt tải điện iôn âm iôn duơng Trong chất khí hạt tải điện iơn dương ion âm Dịng dịch chuyển có hướng iơn chất dịng điện mơi trường kim lọai chất điện phân chất khí chân khơng Bản chất dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hướng iôn dương theo chiều điện trường iôn âm, êlectron ngược chiều điện trường iôn dương theo chiều điện trường iôn âm ngược chiều điện trường iôn dương theo chiều điện trường êlectron ngược chiều điện trường êlectron theo ngược chiều điện trường Khi bị đốt nóng, hạt tải điện tồn chất khí êlectron, iơn dương iôn âm êlectron iôn âm iôn dương Hiện tượng hồ quang điện ứng dụng vào kĩ thuật mạ điện kĩ thuật hàn điện điốt bán dẫn ống phóng điện tử Cách tạo tia lửa điện nung nóng khơng khí hai đầu tụ điện tích điện đặt vào hai đầu hai than hiệu điện khoảng 40 V đến 50 V tạo điện trường nhỏ khoảng 3.10-6 V/m chân không tạo điện trường lớn khoảng 3.106 V/m khơng khí Bản chất dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hướng A iơn âm B iôn dương C êlectron tự D êlectron iơn 3.10 Để tạo phóng tia lửa điện hai điện cực đặt khơng khí điều kiện thường A hai điện cực phải làm kim loại B hai điện cực phải đặt gần C hiệu điện hai điện cực phải tạo điện trường lớn, có cường độ vào khoảng 3.10 V/m D hiệu điện hai điện cực không nhỏ 220 V 3.11 Để tạo hồ quang điện hai than, lúc đầu người ta cho hai than tiếp xúc với sau tách chúng Việc làm nhằm mục đích để A than nhiễm điện trái dấu B than trao đổi điện tích C dịng điện chạy qua toả nhiệt đốt nóng đầu than D tạo hiệu lớn 3.12 Khi tạo hồ quang điện, ban đầu ta cần phải cho hai đầu than chạm vào để A tạo cường độ điện trường lớn B tăng tính dẫn điện chỗ tiếp xúc hai than C làm giảm điện trở chỗ tiếp xúc hai than nhỏ D làm tăng nhiệt độ chỗ tiếp xúc hai than lên lớn 3.13 Khi tạo hồ quang điện, ban đầu ta cần phải cho hai đầu than chạm vào để A làm giảm điện trở tiếp xúc hai than nhỏ B làm tăng nhiệt độ chỗ tiếp xúc hai than lên lớn C tăng tính dẫn điện chỗ tiếp xúc hai than D tạo cường độ điện trường lớn 3.14 Khi tạo hồ quang điện, ban đầu ta cần phải cho hai đầu than chạm vào để A tăng tính dẫn điện chỗ tiếp xúc hai than B làm giảm điện trở hai than C làm giảm nhiệt độ chỗ tiếp xúc hai than D tạo phát xạ nhiệt êlectron  ... Trong chất khí có hạt tải điện + Khi dùng đèn ga để đốt nóng chất khí chiếu vào chất khí chùm xạ tử ngoại chất khí xuất hạt tải điện Khi chất khí có khả dẫn điện III Bản chất dịng điện chất khí. .. cách điện chất khí, dẫn điện chất khí điều kiện thường, chất dòng điện chất khí a) Mục tiêu hoạt động: + Hiểu đặc điểm chất khí + Hiểu tác nhân ion hố ion hố chất khí + Hiểu tượng xảy khối khí. .. I Chất khí mơi trường cách điện Chất khí khơng dẫn điện phân tử khí trạng thái trung hồ điện, chất khí khơng có hạt tải điện II Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Thí nghiệm cho thấy: + Trong