DòNG ĐIệN TRONG KIM LOạ

Một phần của tài liệu Chuẩn kiến thức - kỹ năng Vật lý 11 (Trang 75 - 76)

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Nêu đợc các tính chất điện của

kim loại. [Thông hiểu]

Các tính chất điện của kim loại :

− Kim loại là chất dẫn điện tốt.

− Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (nếu nhiệt độ giữ không đổi).

− Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hớng của các êlectron tự do dới tác dụng của điện trờng.

2 Nêu đợc điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.

Vận dụng đợc công thức: ρ = ρ0[1 + α(t – t0)].

Giải đợc bài tập về dòng điện trong kim loại.

[Thông hiểu]

Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ: ρ = ρ0[1 + α(t – t0)]

trong đó, α là hệ số nhiệt điện trở, có đơn vị là K−1 (α>0), ρ là điện trở suất của vật liệu ở nhiệt độ t 0C, ρ0 là điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0 (thờng lấy t0 = 20oC).

Trong hệ SI, điện trở suất có đơn vị là ôm mét (Ωm).

[Vận dụng]

• Biết cách tính các đại lợng trong công thức.

• Biết cách tính các đại lợng trong công thức của định luật Ôm.

Điện trở R của dây dẫn kim loại hình trụ có chiều dài l, có điện trở suất ρ, tiết diện thẳng S, đợc tính theo công thức: l R S = ρ 3 Vận dụng thuyết êlectron tự do trong kim loại để giải thích đ- ợc vì sao kim loại là chất dẫn điện tốt, dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại thì gây ra tác

[Vận dụng]

Khi có hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn kim loại, các êlectron tự do, ngoài chuyển động nhiệt, còn chuyển động có h- ớng ngợc chiều điện trờng do chịu tác dụng lực của điện trờng. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hớng của các

Trong kim loại có các êlectron hóa trị tách khỏi nguyên tử gọi là êlectron tự do. Mật độ êlectrôn trong kim loại vào cỡ mật độ

dụng nhiệt và điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng.

êlectron tự do ngợc chiều điện trờng.

Mật độ các êlectron tự do trong kim loại rất lớn, nên kim loại dẫn điện tốt.

Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại (do chuyển động nhiệt của các ion trong tinh thể, do sự méo mạng tinh thể vì biến dạng cơ học và do các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại tạo ra) cản trở chuyển động có hớng của các êlectron tự do… Đó là nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở của kim loại.

Nhiệt độ của kim loại càng cao, thì các ion kim loại càng dao động mạnh (biên độ dao động càng lớn). Do đó, độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại càng tăng, càng làm tăng sự cản trở chuyển động của các êlectron, dẫn đến điện trở suất của kim loại tăng.

Các êlectron tự do chuyển động có gia tốc dới tác dụng của lực điện trờng thu đợc năng lợng. Chúng truyền một phần năng lợng cho mạng khi “va chạm” vào mạng tinh thể, làm tăng nội năng của kim loại. Nh vậy, năng lợng của chuyển động có hớng của các êlectron tự do đã chuyển thành nội năng của kim loại tức là chuyển hoá thành nhiệt. Vì vậy dây dẫn kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua.

nguyên tử kim loại. Khi không có điện trờng ngoài, có các êlectron tự do chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể kim loại, không tạo ra dòng điện trong kim loại.

Một phần của tài liệu Chuẩn kiến thức - kỹ năng Vật lý 11 (Trang 75 - 76)