chuong-3-dong-dien-trong-cac-mt.Image.Marked.Image.Marked

III Chương DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG CHỦ ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Đặt mua file Word link sau: https://tailieudoc.vn/chuyendely3khoi A PHẦN LÝ THUYẾT + Các tính chất điện kim loại giải thích dựa có mặt electron tự kim loại Dòng điện kim loại dịng dịch chuyển có hướng êlectron tự + Trong chuyển động, êlectron tự luôn va chạm với ion dao động quanh vị trí cân nút mạng truyền phần động cho chúng Sự va chạm nguyên nhân gây điện trở dây dẫn kim loại tác dụng nhiệt Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ Chú ý: Bản chất dòng điện kim loại dịng chuyến dời có hướng electron ngược chiều điện trường • Điện trở suất kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ:    1    t  t   Trong đó: + σ: hệ số nhiệt điện trở (K-1 ) + ρ0: điện trở suất vật liệu nhiệt độ t0 • Suất điện động cặp nhiệt điện: E  .T  T1  T2  Trong đó: + T1  T2 hiệu nhiệt độ đầu nóng đầu lạnh; + αT hệ số nhiệt điện động Hiện tượng siêu dẫn tượng nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ T đó, điện trở kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị không B TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT Câu Hạt tải điện kim loại là? A ion dương ion âm C electron B electron ion dương D electron, ion dương ion âm Câu Hạt tải điện kim loại Trang A electron nguyên tư B electron lớp nguyên tử C electron hóa trị bay tự khỏi tinh thể D electron hóa trị chuyển động tự mạng tinh thể Câu Khi nhiệt độ tăng điện trở kim loại tăng A số electron tự kim loại tăng B số ion dương ion âm kim loại tăng C ion dương electron chuyển động hỗn độn D sợi dây kím loại nở dài Câu Dòng điện kim loại dòng chuyển động có hướng cua A ion dương chiều điện trường B ion âm ngược chiều điện trường C electron tự ngược chiều điện trường D prôtôn chiêu điện trường Câu Nguyên nhân gây điện trở vật dẫn làm kim loại A electron va chạm với ion dương nút mạng B electron dịch chuyển chậm C ion dương va chạm với D nguyên tử kim loại va chạm mạnh với Câu Điện trở suất vật dẫn phụ thuộc vào A chiều dài vật dẫn C tiết diện vật dẫn B chiều dài tiết diện vật dẫn D nhiệt độ chất vật dẫn Câu Phát biểu không đủng với kim loại? A Điện trở suất tăng nhiệt độ tăng B Hạt tải điện ion tự C Khi nhiệt độ khơng đổi, dịng điện tuân theo định luật Ôm D Mật độ hạt tải điện không phụ thuộc vào nhiệt độ Câu Hiện tượng siêu dần tượng mà ta hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ Tc điện trở kim loại (hay hợp kim) A tăng đến vô cực B giảm đến giá trị khác không C giảm đột ngột đến giá trị không D không thay đổi Câu Các kim loại A dẫn điện tốt, có điện trở suất khơng thay đổi theo nhiệt độ B dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ C dẫn điện tốt nhau, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ D dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đối theo nhiệt độ giống Câu 10 Khi vật dẫn trạng thái siêu dần, điện trở A vơ lớn B có giá trị âm C khơng D có giá trị dương xác định Câu 11 Câu nói tính chất điện kim loại không đúng? A Kim loại chất dẫn điện B Kim loại có điện trở suất lớn, lớn 107 m Trang C Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ D Cường độ dòng điện chạy qua dây kim loại tuân theo định luật Ôm nhiệt độ dây kim loại thay đổi không đáng kể Câu 12 Câu nói tượng nhiệt điện không đúng? A Cặp nhiệt điện gồm hai dây kim loại khác có hai đầu hàn nối với Nếu giữ hai mối hàn hai nhiệt độ khác ( T1  T2 ) bên cặp nhiệt điện xuất suất điện động nhiệt điện B Độ lớn suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt điện phụ thuộc nhiệt độ mối hàn nóng có nhiệt độ cao C Độ lớn suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt điện tỉ lệ với hiệu nhiệt độ  T1  T2  hai mối hàn nóng lạnh D Cặp nhiệt điện dùng phổ biến để làm nhiệt kế đo nhiệt độ ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT 1.C 2.D 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.C 9.B 10.C 11.B 12 B C CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp chung + Dòng điện kim loại tuân theo định luật Ôm: I  U R + Sự phụ thuộc điện trở, điện trở suất vào nhiệt độ: R  R 1    t  t   ;   0 1    t  t   + Suất điện động nhiệt điện:  nt   T  T2  T1  VÍ DỤ MINH HỌA Câu 13 Một dây bạch kim 20C có điện trở suất 10, 6.108 .m Xác định điện trở suất dây bạch kim 1120C Cho biết điện trở suất dây bạch kim khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi 3,9.103 K A 56,9.108 .m B 45,5.108 .m C 56,1.108 .m D 46,3.108 .m Lời giải +   0 1    t  t    10, 6.108 1  3,9.103 1120  20    56,1.108 m Chọn  C Câu 14 Dựa vào quy luật phụ thuộc nhiệt độ điện trở suất dây kim loại, tìm cơng thức xác định phụ thuộc nhiệt độ điện trở dây kim loại có độ dài  tiết diện S Giả thiết khoảng nhiệt độ ta xét, độ dài tiết diện dây kim loại không thay đổi Lời giải  RS Từ công thức: R      S  Trang Mà:   0 1    t  t    RS R 0S  1    t  t    R  R 1    t  t      Câu 15 Một bóng đèn 220V  100W có dây tóc làm Vonfram Khi sáng bình thường nhiệt độ dây tóc bóng đèn 2000o C Biết nhiệt độ môi trường 20o C hệ số nhiệt điện trở Vonfram   4,5.103 K 1 Điện trở bóng đèn thắp sáng bình thường khơng thắp sáng A 560  56,9  C 484  48,8  B 460  45,5  D 760  46,3  Lời giải + Khi thắp sáng điện trở bóng đèn: Pd  U d2 U 2202 R d   484  R Pd 100 + R  R 1    t  t    484  R 1  4,5.103  2000  20    R  48,84  Chọn  C Câu 16 Một bóng đèn 220V  40W có dây tóc làm vơnfram Điện trở dây tóc bóng đèn 20o C R  12 Cho biết hệ số nhiệt điện trở vonfram   4,5.103 K 1 Nhiệt độ dây tóc bóng đèn sáng bình thường A 2020o C B 2220o C C 2120o C D 1980o C Lời giải U d2 U d2 2202 + Khi thắp sáng điện trở bóng đèn: Pd  R   1210  R Pd 40 + R  R 1    t  t    1210  R 1  4,5.103  t  20    t  20200 C Chọn  A Câu 17 Khi cho dòng điện chạy qua sợi dây thép nhiệt độ sợi dây tăng thêm 250o C điện trở tăng gấp đôi Xác định hệ số nhiệt điện trở sợi dây thép A 0, 004K 1 B 0, 002 K 1 C 0, 04 K 1 D 0, 005 K 1 Lời giải + R2     t  t1     .250    0, 004K 1 R1 Chọn  A Câu 18 Dây tóc bóng đèn 220V  200W sáng binh thường nhiệt độ 2500o C có điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở 100o C Hệ số nhiệt điện trở  điện trở R dây tóc 100o C A 4,1.103 K 1 22,  B 4,3.103 K 1 45,5  C 4,1.103 K 1 45,5  D 4,3.103 K 1 22,  Lời giải Trang + Khi thắp sáng điện trở bóng đèn: Pd  + U d2 U 2202 R  22,  R d   242   R1  10,8 R Pd 200 R2     t  t1   10,8     2500  100     4,1.103 K 1 R1 Chọn  A Câu 19 Ở nhiệt độ t1  250 C, hiệu điện hai cực bóng đèn U1  20mV cường độ dịng điện qua đèn I1  8mA Khi sáng bình thường, hiệu điện thê giừa hai cực bóng đèn U  240mV cường độ dịng điện chạy qua đèn I  8A Biết hệ số nhiệt điện trở dây tóc làm bóng đèn   4, 2.103 K 1 Nhiệt độ dây tóc bóng đèn đèn sáng bình thường A 20200 C B 22200 C C 21200 C D 26440 C Lời giải  U1 20.103 R1  I  8.103  2,5  + Điện trở dây tóc 25 C sáng bình thường:  U R   240  30  I + R2 30     t  t1     4, 2.103  t  25   t  26440 C R1 2,5 Chọn  D Câu 20 Điện trở graphit (than chì) giảm từ 5 xuống 3, 75 nhiệt độ tăng từ 500 C đến 545 C Hệ số điện trở graphit A 5.104 K 1 B 5.104 K 1 C 6.104 K 1 D 6.104 K 1 Lời giải + R2 3, 75     t  t1       545  50     5.104 K 1 R1 Chọn  B Câu 21 Một đồng graphit (than chì) có tiết diện S ghép nôi tiếp với 8 3 1 Cho biết điện trở suất 0°C hệ số nhiệt điện trở đồng 01  1,7.10 m 1  4,3.10 K , 4 1 graphit 02  1, 2.105 m   5.10 K Xác định tỉ số độ dài đồng graphit để ghép nối tiếp chúng có điện trở khơng phụ thuộc nhiệt độ A 0, 013 B 75 C 0, 012 Lời giải + R  R1  R  R 01 1  1t   R 02 1   t    R 01  R 02    R 011  R 02   t  t  R 011  R 02    01   1   1  02      02  82 S S 2 011 Chọn  D Trang D 82 3 Câu 22 Khối lượng mol nguyên tử đồng 64.10 kg / mol Khối lượng riêng đồng 8,9.103 kg / m3 Biết rằng, nguyên tử đồng đóng góp electron dẫn Số Avogdro 6,023.1023 / mol Mật độ electron tự đồng 28 28 A 8, 4.10 e/ m 28 B 8,5.10 e/ m 28 C 8,3.10 e/ m D 8,6.10 e/ m Lời giải + Xét 1m3 đồng, số nguyên tử đồng: N  m 8,9.103 NA  6, 023.1023  8, 4.1028 e / m3 A 64.103 + Mỗi nguyên tử đồng đóng góp electron dẫn nen số electron tự 1m3 đồng 8, 4.1028 Chọn  A Câu 23 Khi “Khảo sát tượng nhiệt điện”, két đo giá trị suất điện động nhiệt điện hiệu nhiệt độ  T1  T2  tương ứng hai mối hàn cặp nhiệt điện sắt - Constantan ghi bảng số liệu đây: T1  T2  K  10 20 30 40 50   mV  0,52 1,05 1,56 2,07 2,62 Dựa vào bảng số liệu này, vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc suất điện động nhiệt điện vào hiệu nhiệt độ hai mối hàn cặp nhiệt điện sắt - constantan khảo sát trên, từ xác định hệ số nhiệt điện động cặp nhiệt Lời giải Nối điểm ta nhận thấy, đồ thị phụ thuộc  vào  T1  T2  có dạng đường thẳng Như  tỉ lệ với  T1  T2  hay    T  T1  T2  với T   mV  hệ số nhiệt động M 2, 1,  H 10 20 30 40 50  T1  T2  K  + Từ đồ thị:  T  tan   2, 6.103 MH  T   52.106  V / K  50 OH Câu 24 Một mối hàn cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động  T  65 V / K đặt không khí 20o C, cịn mối hàn nung nóng đến nhiệt độ 320o C Suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt điện A 1,95 mV B 4, 25 mV C 19,5 mV Trang D 4, 25 mV Lời giải +  nd   T  T1  T2   6,5.106  320  20   19,5.103 V Chọn  C Câu 25 Nối cặp nhiệt đồng − constantan với milivôn kế thành mạch kín Nhúng mối hàn vào nước đá tan mối hàn vào nước sơi milivơn kế 4, 25 mV Hệ số nhiệt điện động cặp nhiệt A 42,5 V / K B 4, 25 V / K C 42,5 mV / K D 4, 25 mV / K Lời giải +  nd   T  T1  T2   4, 25.103   T 100     T  4, 25.105  V / K  Chọn  A Câu 26 Dùng cặp nhiệt điện đồng − constantan có hệ số nhiệt điện động 42,5 V / K nối với milivơn kế để đo nhiệt độ nóng chảy thiếC Đặt mối hàn thứ cặp nhiệt điện nước đá tan nhúng mối hàn thứ hai vào thiếc chảy lỏng, đỏ milivơn kế 10, 03mV Nhiệt độ nóng chảy thiếc A 202o C B 236o C C 212o C D 246o C Lời giải + nd  T  T1  T2   10,03.103  42,5.106  t  0  t  236o C Chọn  B Câu 27 Nhiệt kế điện thực chất cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ cao thấp mà ta dùng nhiệt kế thơng thường để đo Dùng nhiệt kế điện có hệ số nhiệt điện động  T  42 V / K để đo nhiệt độ lò nung với mối hàn đặt khơng khí 20o C cịn mối hàn đặt vào lị thấy milivơn kế 50, mV Nhiệt độ lị nung A 1202o C B 1236o C C 1215o C D 1246o C Lời giải +  nd   T  T1  T2   50, 2.103  42.106  t  20   t  1215o C Câu 28 Cặp nhiệt điện sắt − constantan có hệ số nhiệt điện động 52  V / K điện trở r  0,5  Nối cặp nhiệt điện với điện kế G có điện trở 20  Đặt mối hàn−cua cặp nhiệt điện khơng khí 20 C nhúng mối hàn thứ hai vào lò điện có nhiệt độ 620 C Cường độ dịng điện chạy qua điện kế G A 1,52 mA B 1, 25 mA C 1,95 mA Lời giải  nt   T  T1  T2   52.106  620  20   31, 2.103 V  +   nt 31, 2.103 I    1,52.103 A  R  r 20  0,5 G  Chọn  A Trang D 4, 25 mA Câu 29 Nối cặp nhiệt điện sắt − constantan có điện trở 0,8 với điền kế có điện trở 20  thành mạch kín Nhúng mối hàn cặp nhiệt vào nước đá tan đưa mối hàn lại vào lị điện.Khi điện kế 1, 06 mA Cho biết hệ số nhiệt điện động cặp nhiệt điện 52  V / K Nhiệt độ bên lò điện A 9020 K C 6860 C C 6400 C D 9130 K Lời giải nt   T  T1  T2    I  R G  r    T  T1  T2  +  nt I  R  r G   1, 6.103  20  0,8   52.106  T1  273  T1  913 K Chọn  D Câu 30 Cặp nhiệt điện sắt - Constantan có hệ số nhiệt điện động 1  50, V / K điện trở r  0,5  Nối cặp nhiệt điện với điện kế G có điện trở R 19,5  Đặt mối hàn thứ vào khơng khí nhiệt t1  27 C ,nhúng mối hàn thứ hai vào bếp điện có nhiệt độ 327 o C Cường độ dòng điện chạy qua diện kế G gần với giá trị sau đây? A 0, 775 mA B 0, 755 A C 0, 755 pA D 0, 755 mA Lời giải + Suất điện động: E T   T2  T1  50,  327  27   1520 C  15,120 mV + Dòng điện qua điện kế: I  ET 15,12   0, 756 mA R G  r 19,5  0,5 Chọn  D ÔN TẬP CHUYÊN ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Câu 31 Pin nhiệt điện gồm: A hai dây kim loại hàn với nhau,có đầu nung nóng B hai dây kim loại khác hàn với nhau, có đầu nung nóng C hai dây kim loại khác hàn hai đầu với nhau, có đầu nung nóng D hai dây kim loại khác hàn hai đầu với nhau,có đầu mối hàn nung nóng Câu 32 Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào: A Nhiệt độ mối hàn B Độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn C Độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn chất hai kim loại D Nhiệt độ mối hàn chất hai kim loại Câu 33 Điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ nào: A Tăng nhiệt độ giảm B Tăng nhiệt độ tăng C Không đổi theo nhiệt độ Trang D Tăng hay giảm phụ thuộc vào chất kim loại Câu 34 Hiện tượng siêu dẫn là: A Khi nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ T C điện trở kim loại giảm đột ngột đến giá trị không B Khi nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ T C điện trở kim loại tăng đột ngột đến giá trị khác không C Khi nhiệt độ tăng tới nhiệt độ T C điện trở kim loại giảm đột ngột đến giá trị không D Khi nhiệt độ tăng tới nhiệt độ T C điện trở kim loại giảm đột ngột đến giá trị không Câu 35 Sự phụ thuộc điện trở suất vào nhiệt độ có biểu thức:  A R   B R  R 1   t  C Q  I Rt S D    1   t  Câu 36 Người ta cần điện trở 100  dây nicrom có đường kính 0,4 mm Điện trở suất nicrom   110.10   m Hỏi phải dùng đoạn dây có chiều dài A 8, m B 10, 05 m C 11, m D 12, m Câu 37 Một sợi dây đồng có điện trở 74  nhiệt độ 50  C Điện trở sợi dây 100  C biết   0, 004 K  A 66  B 76  C 86  D 96   Câu 38 Một sợi dầy đồng có điện trở 37  50 C Điện trở dây t C 43  Biết   0, 004 K 1 Nhiệt độ t C có giá trị: A 25 C B 75 C C 90 C D 100 C Câu 39 Một dây kim loại dài l m, đường kính l mm, có điện trở 0,  Tính điện trở dây chất đường kính 0,4 mm dây có điện trở 12,  A m B m C m D m Câu 40 Một dây kim loại dài m , tiết diện 1,5 mm có điện trở 0,  Tính điện trở dây chất dài 0,4 m ,tiết diện 0,5 m m A 0,10  B 0,25  C 0,36  D 0,40  Câu 41 Một thỏi đồng khối lượng 176 g kéo thành dây dẫn có tiết diện trịn,điện trở dây dẫn 320  Tính chiều dài đường kính tiết diện dây dẫn.Biết khối lượng riêng đồng 8,8.103 kg / m ,điện trở suất đồng 1,6.10 8 Ωm A   100 m ; d  0, 72 mm B   200 m ; d  0,36 mm C   200 m ; d  0,18 mm D   250 m ; d  0, 72 mm Câu 42 Một bóng đèn 27  C có điện trở 45  , 2123  C có điện trở 3600  Tính hệ số nhiệt điện trở dây tóc bóng đèn C 0, 016 K  A 0, 0037 K  B 0, 00185 K  D 0, 012 K  Trang Câu 43 Hai dây đồng hình trụ khối lượng nhiệt độ Dây A dài gấp đôi dây B Điện trở chúng liên hệ với R A R A  R B B R A  2R B C R A  B D R A  4R B Câu 44 Hai kim loại có điện trở Thanh A chiều dài  A , đường kính d A ; B có chiều dài  B  2 A đường kính dB = 2da Điện trở suất chúng liên hệ với A A  B B A  2B C A  B D A  4B Câu 45 Dòng điện kim loại dòng dịch chuyển có hướng A ion âm, electoon tự ngược chiều điện trường B electron tự ngược chiều điện trường C ion,electron điện trường D electron, lỗ trống theo chiều điện trường Câu 46 Nguyên nhân gây điện trở kim loại va chạm A Các electron tự với chỗ trật tự ion dương nút mạng B Các electron tự với trình chuyển động nhiệt hỗn loạn C Các ion dương nút mạng với trình chuyển động nhiệt hỗn loạn D Các ion dương chuyển động định hướng tác dụng điện trường với electron Câu 47 Khi hai kim loại tiếp xúc với A ln ln có khuếch tán electoon tự ion dương qua lại lớp tiếp xúc B ln ln có khuếch tán hạt mang điện tự qua lại lớp tiếp xúc C electoon tự khuếch tán từ kim loại có mật độ electoon tự lớn sang kim loại có mật độ electron tự bé D Khơng có khuếch tán hạt mang điện qua lại lớp tiếp xúc hai kim loại giống hệt Câu 48 Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại tuân theo định luật Ôm phụ thuộc vào điều kiện sau đây? A Dòng điện qua dây dẫn kim loại có cường độ lớn B Dây dẫn kim loại có nhiệt độ tăng dần C Dây dẫn kim loại có nhiệt độ giảm dần D Dây dẫn kim loại có nhiệt độ khơng đổi Câu 49 Đơn vị điện dẫn suất  là: A Ω B V C Ω.m Câu 50 Chọn đáp án chưa xác A Kim loại chất dẫn điện tốt B Dòng điện kim loại tuân theo định luật Ơm C Dịng điện qua dây dẫn kim loại gây tác dụng nhiệt D Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ Trang 10 D Ω.m2