III. Sơ đồ lô gic hình thành kiến thức của bài “Dòng điện trong chất khí”
2. Hoạt động 2: Nghiên cứu quá trình dẫn điện trong chất khí
Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS
+ ở điều kiện bình thường chất khí có dẫn điện không? làm thế nào để biết điều đó?
- Chất khí không dẫn điện. Nếu chất khí dẫn điện thì mạch điện, ổ điện đã không an toàn với con người.
+ Vì sao ở điều kiện thường chất khí không dẫn điện?
- Vì các phân tử chất khí đều ở trạng thái trung hòa về điện trong chất khí không có hạt tải điện
Có thể làm cho chất khí dẫn điện không?
II. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS
+Liệu chất khí có phải tuyệt đối cách điện không? làm thế nào để biết điều đó?
Tích điện cho điện nghiệm, quan sát khoảng cách giữa hai lá điện nghiệm khoảng cách đó giảm dần theo thời gian Chất khí có dẫn điện
Hãy quan sát thí nghiệm
+ Hãy mô tả các dụng cụ và vai trò của nó trong thí nghiệm?
Đèn ga Đ, nguồn điện, ampe kế nhạy, tụ điện.
+ Khi không đốt đèn ga, quan sát kim điện kế và cho nhận xét?
Kim không lệch không có dòng điện qua chất khí
+ Đốt đèn ga, cho nhận xét? Kim quay có dòng điện qua
+ Vì sao đốt đèn ga lại có dòng điện? Đèn ga làm chất khí bị ion hóa tạo ra các hạt tải điện trong chất khí.
+ Kéo đèn ra xa, quạt khí nóng vào giữa 1 bản cực, hiện tượng thế nào?
Kim vẫn lệch vẫn có hạt tải điện
+ Tắt đèn ga hiện tượng ra sao? Kim không quay chất khí không dẫn điện
+ Thay đèn ga bằng đèn thủy ngân, kết quả thế nào?
Khi chiếu đèn thủy ngân có dòng điện, tắt đèn kim không quay
Kết luận Ngọn lửa ga và bức xạ đèn thủy ngân làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí
Tại sao khi có ngọn lửa ga hay có bức xạ của đền thủy ngân thì có dòng điện trong chất khí? Bản chất của dòng điện này là gì?
3.Hoạt động 3: Nghiên cứu bản chất của dòng điện trong chất khí
III. Bản chất dòng điện trong chất khí 1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS
Hãy đọc SGK và cho biết các hạt mang điện trong chất khí xuất hiện như thế nào?
Do có tác nhân ion hóa e trong phân tử khí tách ra thành e tự do, phân tử lúc đầu thành ion dương, e có thể kết hợp với phân tử khác thành ion âm
Bản chất dòng điện trong chất khí là gì?
Là dòng chuyển rời có hướng của e, ion âm ngược chiều điện trường; ion dương cùng chiều điện trường
Khi không có tác nhân ion hóa thì sao?
Các ion trao đổi điện tích cho nhau chất khí trung hòa về điện
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS
Hãy quan sát đồ thị biểu diễn liên hệ giữa I và U
+ Hãy nhận xét sự phụ thuộc của I vào U?
Đoạn 0A: I tăng khi U tăng
Đoạn AB: I không tăng khi U vẫn tăng
Đoạn BC: I tăng đột ngột khi U ≥ UB
+ Từ nhận xét trên hãy kết luận? Dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ôm.
Tại sao ở đoạn BC trên đồ thị I có giá trị rất lớn?
C A A B 0 I U
3.Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS
+ Thế nào là hiện tượng nhân số hạt tải điện?
HS đọc SGK Là hiện tượng tăng số hạt tải điện trong môi trường do dòng điện chạy qua gây ra
+ Quá trình nhân số hạt tải điện diễn ra như thế nào?
Khi U lớn, e chuyển động nhanh hơn va chạm với phân tử khác tạo ra e mới và ion + làm tăng số hạt tải điện kiểu tuyết lở.
+ Dòng điện trong mạch có liên
quan đến số hạt đầu không? I phụ thuộc vào số hạt đầu
+ Hãy trả lời câu hỏi C4? Dòng điện chưa chắc đã duy trì được nếu U không đủ lớn.
Trong chất khí liệu có xảy ra quá trình dẫn điện tự lực hay không?
4.Hoạt động 4: Nghiên cứu quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí
Trợ giúp của GV Hoạt động của HS
+ Thế nào là quá trình dẫn điện tự lực
Là quá trình dẫn điện xảy ra và duy trì mà ta không cần chủ động tạo ra hạt tải điện.
+ Làm thế nào để thực hiện quá trình dẫn điện tự lực?
Phải có cách tạo ra hạt tải điện mà không phải phun vào chất khí.
Có những cách nào tạo ra được quá trình dẫn điện tự lực?
1. Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ của khí tăng rất cao khiến phân tử bị ion hóa.
2. Điện trường trong chất khí rất lớn khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp.
3. Ca tốt bị dòng điện nung nóng đỏ làm cho nó có khả năng phát ra e (phát xạ nhiệt e)
4. Ca tốt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương dập vào làm bật ra các e.
5.Hoạt động 5: Nghiên cứu tia lửa điện