7. Cấu trúc luận văn
2.3.1.1. Nội dung bài học và sơ đồ xây dựng nội dung bài học
* Phát hiện vấn đề:
- Dòng điện là dòng chuyển dời có hớng của các hạt mang điện. Điều kiện để có dòng điện: hai đầu vật dẫn phải có một hiệu điện thế.
- Kim loại là vật dẫn điện, dòng điện đó là dòng gì? vì sao các kim loại khác nhau độ dẫn điện khác nhau? Nhiệt độ khác nhau độ dẫn điện khác nhau? Tại sao có sự toả nhiệt ở vật dẫn bằng kim loại khi dòng điện chạy qua?
* Giải quyết vấn đề và kết quả (kiến thức về dòng điện trong kim loại):
- Xét cấu trúc tinh thể của kim loại:
+ Các ion kim loại đợc sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian, tạo thành mạng tinh thể. (hình vẽ )
+ electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử dễ
mất liên kết với hạt nhân của nguyên tử trở thành electron tự do trong kim loại. + Mật độ electron tự do gần bằng mật độ nguyên tử kim loại.
- Bản chất dòng điện trong kim loại: + Dòng electron tự do chuyển dời có hớng.
+ Vận tốc các electron tự do không vợt quá 6cm/s, Vận tốc dòng điện là vận tốc lan truyền của điện trờng bên trong vật dẫn.
+ Nguyên nhân gây ra điện trở: trong khi chuyển động có hớng các electron tự do luôn luôn bị ngăn cản do va chạm với ion kim loại nằm ở nút mạng tinh thể.
+ Các kim loại khác nhau có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau, mật độ electron tự do khác nhau. Do đó, tác dụng “ngăn cản” chuyển động có hớng của các electron tự do trong mỗi kim loại cũng khác nhau.
+ Điện trở của dây dẫn kim loại còn phụ thuộc vào nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, các ion kim loại nằm ở nút mạng tinh thể dao động mạnh hơn, vận tốc trung bình của chuyển động nhiệt của các electron cũng tăng, vì vậy các electron tự do càng có khả năng va chạm nhiều hơn với ion kim loại.
* Tổng kết bài học
- Hạt tải điện tự do và bản chất dòng điện trong kim loại.
- Giải thích nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại và hiện tợng toả nhiệt của dây dẫn kim loại.
