(Tiết 32 theo phân phối chương trình vật lý lớp 11 nâng cao)
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Nêu được cách tạo ra hạt tải điện trong chân không.
- Nêu được bản chất dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng điện trong chân không.
- Nêu được định nghĩa và các tính chất của tia Katốt. - Nêu được nguyên tắc hoạt động của ống phóng điện tử.
2. Kĩ năng:
- Quan sát mô hình vật lý và phát hiện được các yếu tố cơ bản của hiện tượng vật lý. - Giải thích được các giai đoạn của đường đặc tuyến Volt – Ampere.
3. Thái độ:
- Hứng thú và tích cực quan sát các mô hình vật lý trên máy tính để tìm kiến thức. - Tự lực làm việc và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a. Xác định kiến thức, xây dựng phương án dạy học cho từng kiến thức.
Vấn đề 1: Bản chất dòng điện trong chân không:đàm thoại có sự hỗ trợ của mô hình.
Vấn đề 2: Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế:đàm thoại có sự hỗ trợ của mô hình.
Vấn đề 3: Ứng dụng của dòng điện trong chân không:
- Tia Katốt: thông báo
- Ống phóng điện tử: GV hướng dẫn HS giải thích tác dụng của các cặp bản tụ và yêu cầu HS về nhà tự nghiên cứu nguyên tắc hoạt động của ống phóng điện tử và ứng dụng của nó.
b. Xây dựng các mô hình vật lý trên máy tính hỗ trợ cho bài giảng - Mô hình (3.1): Mô tả cơ chế tạo hạt tải điện trong chân không.
- Mô hình (3.2): Hỗ trợ dựđoán dạng đường đặc tuyến Volt – Ampere. c. Thiết kế phiếu học tập
d. Một số hình vẽ
- Hình (21.1 - SGK): Sơ đồ thí nghiệm mô tả thí nghiệm tạo ra dòng điện trong chân không
- Hình (21.6): cấu tạo của ống phóng điện tử
2. Học sinh:
Xem lại kiến thức về dòng điện trong kim loại.
III. Tiến trình bài học
* Kiểm tra bài cũ:
Câu hỏi 1: Thế nào là hiện tượng dương cực tan? Cho ví dụ? Khi có hiện tượng dương cực tan, đường đặc tuyến Volt – Ampere có dạng như thế nào?
Câu hỏi 2: Nêu một sốứng dụng của hiện tượng điện phân? Muốn mạ Ag cho một chiếc nhẫn kim loại, người ta phải đặt chiếc nhẫn ởđâu?
Câu hỏi 3: Phát biểu các định luật Faraday về hiện tượng điện phân và viết biểu thức Faraday để tính lượng chất thoát ra ởđiện cực? Giải thích các đại lượng?
* Bài mới: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vấn đề 1: Tìm hiểu về bản chất dòng điện trong chân không
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS TRỢ GIÚP CỦA GV
- Trả lời : chân không là môi trường không tồn tại bất kì phân tử nào.
- Tự lực trả lời câu hỏi: không, vì trong chân không không không có phân tử nào tức là không có hạt mang điện tự do. - Tự lực trả lời câu hỏi: ta phải tạo ra hạt mang điện trong chân không?
.
- Quan sát thật kĩ mô hình cấu tạo của
ống chân không và tự lực nêu dự đoán:
hạt tải điện có thể tạo ra trong môi trường
- Giới thiệu vấn đề:
Trong các ti vi trước đây, có một bộ phận cơ bản được hoạt động dựa trên ứng dụng của dòng điện trong môi trường, dược gọi là “ống phóng điện tử”, và môi trường trong ống phóng điện tử đó là “chân không”.
Nêu câu hỏi: Vậy chân không là gì? - Nêu câu hỏi: vậy bình thường, nếu áp vào hai đầu của một ống chân không một hiệu điện thế thì có dòng điện chạy qua không? Vì sao?
- Nếu có điều kiện về thiết bị, có thể tiến hành thí nghiệm như hình 22.1 SGK để
minh hoạ, hoặc có thể thiết kế thí nghiệm
ảo minh hoạ.
Nêu câu hỏi: Vậy để có dòng điện chạy qua chân không thì trước tiên ta phải làm gì?
- Chiếu sơ đồ thí nghiệm và mô hình (3.1), yêu cầu HS quan sát kĩ cấu tạo của
chân không là electron.
- Quan sát mô hình và tự lực giải thích cơ chế: khi nung nóng Katốt, các electron tự do trong kim loại nhận thêm năng lượng và có thể thoát ra khỏi bề mặt Katốt. - Các electron bị bứt ra sẽ chuyển động về Anốt tạo thành dòng điện. - Phát biểu bản chất dòng điện trong chân không như SGK trang 102.
- Quan sát mô hình và tự lực trả lời câu hỏi: các electron không chạy về Anốt mà quay ngược lại Katốt, dẫn đến dòng điện tắt dần. Vì lực điện trường tác dụng lên các electron bịđảo chiều.
- Dòng điện qua chân không chỉ chạy theo một chiều nhất định (từ Anốt đến Katốt).
ống chân không và nêu dự đoán về loại hạt mang điện có thể tạo ra trong chân không
- Cho mô hình vận hành và yêu cầu HS giải thích cơ chế của quá trình tạo ra electron trong chân không.
- Nhận xét và giới thiệu thêm một số
cách cung cấp năng lượng cho electron bên trong Katốt: chiếu bức xạ, dùng điện trường mạnh,…
- Vậy khi đặt vào hai cực của ống chân không một hiệu điện thế thì điều gì xảy ra?
- Kết luận gì về bản chất dòng điện trong chân không?
- Nêu câu hỏi: nếu đảo cực của hiệu điện thế giữa hai đầu ống chân không (tức là
đặt vào ống chân không một UAK<0) thì sao? Giải thích? Cho mô hình vận hành và yêu cầu HS trả lời.
- Từ đó ta có thể rút ra tính chất gì của dòng điện trong chân không?
- Giới thiệu về ứng dụng của tính chất dẫn điện một chiều của chân không: chế (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tạo diod dung chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.
Vấn đề 2: Tìm hiểu về mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua
ống chân không
HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV - Trong kim loại và chất điện phân (khi
có dương cực tan): cường độ dòng điện chạy qua tuân theo định luật Ohm.
- Thảo luận nhóm dưới sự hỗ trợ của giáo viên để trả lời câu hỏi: không (vì khi chưa có điện trường vẫn có electron chạy về Anốt).
- Quan sát mô hình vận hành và tự lực dựđoán dạng đường đặc tuyến V – A.
- Nêu câu hỏi: nhắc lại mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua các môi trường mà em đã học? Vẽđường
đặt tuyến V –A tương ứng?
- Vậy theo em dòng điện qua chân không có tuân theo định luật Ohm không?
- Vận hành mô hình (3.2) và yêu cầu HS phác thảo dạng đường đặc tuyến Volt – Ampere?
- Nhận xét và chỉnh sửa để giúp HS hoàn chỉnh đường đặc tuyến V – A.
Nếu có nhiều thời gian, GV có thể yêu cầu HS tự lực giải thích lại các giai đoạn của đặc tuyến V – A.
I U
Vấn đề 3: Ứng dụng của dòng điện trong chân không
HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV
* Tìm hiểu về tia Katốt
- Lắng nghe và ghi nhận kiến thức.
- Lắng nghe, làm theo hướng dẫn của GV
đểđưa ra tính chất của tia Katốt.
- Mô tả thí nghiệm như hình 21.4 và hướng dẫn HS hình thành khái niệm tia Katốt.
- Giới thiệu các tính chất của tia Katốt. GV có thể nhắc lại chuyển động của hạt mang điện trong điện trường đều để dẫn dắt HS đưa ra tính chất cuối cùng của tia Katốt ( bị lệch trong điện trường và tự
trường).
* Ống phóng điện tử
- Làm theo hướng dẫn của GV để hiểu về
tác dụng của từng bộ phận trong ống phóng điện tử.
- Hướng dẫn cho HS nêu được tác dụng của từng bộ phận trong ống phóng điện tử và giới thiệu ứng dụng của ống phóng điện tử. - Yêu cầu HS về nhà đọc sách và tìm thêm tài liệu về hoạt động của ống phóng điện tử. IV. Củng cố
Trình bày cơ chế phát sinh hạt tải điện trong chân không?
Mô tả và giải thích sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai cực của ống chân không?
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});