1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D C B D A B C A D B C A II. TỰ LUẬN Bài 1: Điện trở mạch ngoài: Vỡ (R nt R1 2) / /R3 nờn U Hỡnh 3
( 1 2) 31 2 3 1 2 3 12 N R R R R R R R + = = Ω + + (0,5 điểm)
Cường độ dũng điện qua mạch 0,3 b N b I A R r ξ = = + (0,5 điểm) Cụng suất của R3
Hiệu điện thế mạch ngoài
. 3,6
N N
U =I R = V (0,25 điểm)
Vỡ (R nt R1 2) / /R3 do đú: UN =U12 =U3
Cường độ dũng điện qua R3
33 3 3 0,1 U I A R = = (0,25 điểm) Cụng suất của R3: 2 3 3 3 0,36 P =I R = W (0,25 điểm)
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
( ) ( ) 1 1 1 2 2 2 0 MN U = − +ξ I r +R = +ξ I r +R = (0,25 điểm) Bài 2: Điện trở mạch ngoài: 1 2 3 2 3 8 N R R R R R R = + = Ω + (0,5 điểm) Cường độ dũng điện mạch chớnh: 0,6 N I A R r ξ = = + (0,25 điểm)
Hiệu điện thế mạch ngoài: UN =I R. N =4,8V (0,25 điểm)
Hiệu điện thế U23: U23 =UN −U1=UN −IR1 =2,4V (0,25 điểm)
Cường độ dũng điện qua R2: 2 2
2 0,2 0,2 U I A R = = (0,25 điểm)
Hiệu suất của nguồn điện: H UN100 80%
ξ
= = (0,5 điểm)
Học sinh cú thể giải bằng cỏch khỏc nếu đỳng vẫn đạt điểm tối đa
IV. Rút kinh nghiợ̀m.
Ngày soạn: 8/11/2010
Tiờ́t 25 Chương III: DềNG ĐIỆN TRONG CÁC MễI TRƯỜNG Bài 13: DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I. Mục tiờu.
a. Vờ̀ kiờ́n thức
Nờu được cỏc tớnh chất chung của kim loại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.
Nờu được nội dung chớnh của thuyết e về tớnh dẫn điện của kim loại, & cụng thức tớnh điện trở suất của kim loại. Nờu được cấp độ lớn của cỏc đại lượng đó núi đến trong thuyết này.
b. Vờ̀ kĩ năng
Giải thớch được một cỏch định tớnh cỏc tớnh chất điện chung của kim loại dựa trờn thuyết e về tớnh dẫn điện của kim loại.
c. Thỏi độ
II. Chuõ̉n bị.
GV: TN về cặp nhiệt điện.
III. Tụ̉ chức hoạt đụ̣ng dạy học.1. ễ̉n định lớp 1. ễ̉n định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: Dòng điện nói chung là gì?
Đặt vấn đề: Hạt tải điện trong kim loại là gì? Nó chuyển động nh thế nào trong điện trờng?
3. Bài mới.
Hoạt đụ̣ng của giáo viờn Hoạt đụ̣ng của học sinh Nụ̣i dung
- GVđặt vấn đề về sự cần thiết tỡm bản chất dũng điện trong kim loại: Dũng điện là gỡ? Điều kiện để cú dũng điện? Dũng điện trong kim loại cú những tớnh chất gỡ? Và cuối cựng là tại sao kim loại lại dẫn điện tốt…?
- Yờu cầu HS nờu thuyết electron về tớnh dẫn điện của kim loại?
- Hướng dẫn HS phõn tớch để rỳt ra kết luận bản chất dũng điện trong kim loại + Khi đặt vào hai đầu vật dẫn một hiệu điện thế thỡ sẽ cú hiện tượng gỡ xảy ra? + Cỏc electron tham gia đồng thời bao nhiờu chuyển động?
+ Bản chất dũng điện trong kim loại
+ Tại sao khi đúng mạch điện thỡ ngọn đốn dự xa cũng hầu như lập tức phỏt sỏng? * GV diễn giảng cho HS cần nắm cỏc khỏi niệm: Độ mất trật tự, vận tốc chuyển động nhiệt hỗn loạn, quóng đường
Hoạ động 1: Tổ chức tỡnh huống học tập
- HS lắng nghe và trả lời theo hiểu biết
Hoạt động 2: Tỡm hiểu bản chất dũng điện trong kim loại
- Đọc SGK và thảo luận cỏc vấn đề GV đặt ra và trả lời cõu hỏi của GV
- Xuất hiện điện trường - Hai chuyển động
- Dũng của cỏc electron dẫn chuyển động dưới tỏc dụng của điện trường
- Vận tốc chuyển động cú hướng nhỏ (0.2m/s) nhưng vận túc lan truyền điện
trường rất lớn (300000km/s) do đú khi đúng mạch điện thỡ đốn dự xa cũng hầu như lập tức phỏt sỏng I. Bản chất của dũng điện trong kim loại
- Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do. Mật độ của chỳng rất cao nờn kim loại dẫn điện tốt
- Dũng điện trong kim loại là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc electron tự do dưới tỏc dụng của điện trường
tự do trung bỡnh, thời gian bay tự do trung bỡnh, biểu thức vận tốc trụi, độ linh động…
- GV rỳt ra kết luận bản chất dũng điện trong kim loại - GV dẫn dắt HS ỏp dụng thuyết để giải thớch cỏc tớnh chất điện của kim loại
+ Vỡ sao điện trở tăng theo nhiệt độ?
+ GV trỡnh bày biểu thức phụ thuộc của điện trở suất theo nhiệt độ
ρ ρ= 01+α(t t− 0)
+ í nghĩa của hệ số nhiệt điện trở?
- GV treo hỡnh 13.2 cho HS thấy rừ mối liờn hệ giữa điện trở của vật liệu với nhiệt độ. - GV yờu cầu HS trả lời C1 * GV cú thể cung cấp thờm: Khi dũng cỏc electron kim loại, sẽ va chạm với ion của nỳt mạng và truyền một phần động năng cho chỳng làm cho chỳng dao động mạnh lờn làm tăng nội năng của kim loại.
- GV treo bảng 13.2 SGK + GV gợi ý: em hóy nờu nhận xột về điện trở của thuỷ ngõn ở nhiệt độ gần 4K?
- GV nhận xột và tổng quỏt hoỏ lờn thành hiện tượng siờu dẫn của kim loại.
- Em hóy cho biết cỏc tớnh chất của vật liệu siờu dẫn? Ứng dụng của vật liệu siờu dẫn?
- Yờu cầu HS thảo luận và trả lời C2
Hoạt động 3: Tỡm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
- Do sự va chạm của cỏc electron với nỳt mạng hay núi cỏch khỏc, dao động của cỏc ion mạng là nguyờn nhõn gõy ra điện trở trong kim loại
- Do độ linh động giảm khi nhiệt độ tăng, khi nhiệt độ tăng thỡ dao động của cỏc ion nỳt mạng tăng hay núi cỏch khỏc biờn độ dao động tăng và vỡ vậy, số va chạm nhiều hơn và điện trở tăng - HS thảo luận và trả lời C1
Hoạt động 4: Tỡm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siờu dẫn
- Quan sỏt bảng 13.2
- Thảo luận và trả lời cỏc cõu hỏi GV
- Lĩnh hội kiến thức từ GV - Thảo luận và trả lời
Hoạt động 5: Tỡm hiểu hiện tượng nhiệt điện
- Quan sỏt TN của GV
- Do độ chờnh lệch nhiệt độ hai mối hàn tạo ra dũng