Giáo án môn Vật lý Lớp 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại (1 tiết) - Lê Tấn Hùng

Nội dung tài liệu: Giáo án môn Vật lý Lớp 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại (1 tiết) - Lê Tấn Hùng

1. Trường PT Hermann Gmeiner Nha Trang Tổ : Trung học Giáo viên: Lê Tấn Hùng BÀI 13. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Môn học: Vật lí Lớp: 11 Thời gian thực hiện: 1 tiết I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Nắm được tính chất điện chung của các kim loại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. + Biết được nội dung chính của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại và công thức tính điện trở suất của kim loại. + Giải thích được một cách định tính các tính chất điện chung của kim loại dựa trên thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại. 2. Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua các câu lệnh mà GV đặt ra. - Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm. - Năng lực tính toán. 3. Phẩm chất - Hs có thái độ hứng thú trong học tập, tích cực trao đổi nhóm, làm thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Máy chiếu hoặc ti vi lớn để chiếu hình ảnh, video trong bài học. + Chuẫn bị thí nghiệm đã mô tả trong sgk. + Chuẫn bị thí nghiệm về cặp nhiệt điện. 2. Học sinh Ôn lại : + Phần nói về tính dẫn điện của kim loại trong sgk lớp 9. + Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm. III. Tiến trình dạy học 1. Hoạt động xác định vấn đề Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về dòng điện trong kim loại a) Mục tiêu hoạt động: Thông qua câu hỏi của GV để tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của học sinh với những kiến thức mới. b) Nội dung: Hình thức chủ yếu của hoạt động này là học sinh quan sát , lắng nghe câu hỏi và hình thành vấn đề cần giải quyết. c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên 1
2. Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về dòng điện trong kim loại Các êlectron trong kim Tiếp nhận vấn đề và suy loại có đặc điểm gì và nó nghĩ trả lời chi phối tính chất của dòng điện trong kim loại ra sao ? d) Sản phẩm hoạt động: Học sinh báo cáo kết quả hoạt động nhóm. e) Đánh giá GV theo dõi cá nhân và nhóm học sinh , quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh, ghi vào sổ những trường hợp cần lưu ý. 2. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 2: Bản chất của dòng điện trong kim loại a) Mục tiêu hoạt động: Học sinh hiểu được bản chất của dòng điện trong kim loại. b) Nội dung: Hình thức chủ yếu của hoạt động này là tự học qua tài liệu dưới sự hướng dẫn của giáo viên để lĩnh hội được các kiến thức trên. Từ đó vận dụng trả lời các câu hỏi của bài học + GV giới thiệu thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại. + Giới thiệu các electron tự do trong kim loại và chuyển động nhiệt của chúng. + Giới thiệu sự chuyển động của các electron tự do dưới tác dụng của lực điện trường. + Yêu cầu học sinh nêu nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. + Yêu cầu học sinh nêu loại hạt tải điện trong kim loại. c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên Hoạt động 2: Bản chất của dòng điện trong kim loại Yêu cầu học sinh nhắc Nêu mạng tinh thể kim I. Bản chất của dòng lại mạng tinh thể kim loại và chuyển động điện trong kim loại loại và chuyển động nhiệt của các ion ở nút Hạt tải điện trong kim nhiệt của nó. mạng. loại là các electron tự do. Mật độ của chúng rất cao Giới thiệu các electron Ghi nhận hạt mang diện nên chúng dẫn điện rất tự do trong kim loại và tự do trong kim loại và tốt. chuyển động nhiệt của chuyển động của chúng Dòng điện trong kim chúng. khi chưa có điện trường. loại là dòng chuyển dời có hướng của các Ghi nhận sự chuyển electron tự do dưới tác Giới thiệu sự chuyển động của các electron dụng của điện trường . động của các electron tự khi chịu tác dụng của lực do dưới tác dụng của lực điện trường. 2
3. điện trường. Nêu nguyên nhân gây Yêu cầu học sinh nêu ra điện trở của kim loại. nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. Nêu loại hạt tải điện Yêu cầu học sinh nêu trong kim loại. loại hạt tải điện trong kim loại. Nêu bản chất dòng điện trong kim loại. Yêu cầu học sinh nêu bản chất dòng điện trong kim loại. d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường . Hoạt động 3: Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. a) Mục tiêu hoạt động: + Giới thiệu điện trở suất của kim loại và sự phụ thuộc của nó vào nhiệt độ. + Giới thiệu khái niệm hệ số nhiệt điện trở b) Nội dung: Hình thức chủ yếu của hoạt động này là làm thí nghiệm hoặc tự học qua tài liệu dưới sự hướng dẫn của giáo viên để lĩnh hội được các kiến thức trên. Từ đó vận dụng trả lời các câu hỏi của bài học c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên Hoạt động 3: Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ. Giới thiệu điện trở suất Ghi nhận khái niệm. II. Sự phụ thuộc của của kim loại và sự phụ Ghi nhận sự phụ thuộc điện trở suất của kim thuộc của nó vào nhiệt của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ độ. loại vào nhiệt độ. Điện trở suất của kim Giới thiệu khái niệm hệ Ghi nhận khái niệm. loại tăng theo nhiệt độ số nhiệt điện trở. gần đúng theo hàm bậc nhất : = 0(1 + (t - t0)) Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả 3
4. độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó. d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh: Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất : = 0(1 + (t - t0)) Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó. e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân và nhóm học sinh , quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh, ghi vào sổ những trường hợp cần lưu ý. - GV có thể tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ của HS , đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn Hoạt động 4 : Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn. a) Mục tiêu hoạt động: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn. b) Nội dung: + Yêu cầu học sinh giải thích tại sao khi nhiệt độ giảm thì điện trở kim loại giảm. + Giới thiệu hiện tượng siêu dẫn. + Giới thiệu các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn. c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên Hoạt động 4 : Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn. Yêu cầu học sinh giải Giải thích. III. Điện trở của kim thích tại sao khi nhiệt độ loại ở nhiệt độ thấp và giảm thì điện trở kim hiện tượng siêu dẫn loại giảm. Ghi nhận hiện tượng. Khi nhiệt độ giảm, điện Giới thiệu hiện tượng trở suất của kim loại siêu dẫn. giảm liên tục. Đến gần Ghi nhận các ứng dụng 00K, điện trở của kim Giới thiệu các ứng của dây siêu dẫn. loại sạch đều rất bé. dụng của hiện tượng siêu Thực hiện C2. Một số kim loại và hợp dẫn. kim, khi nhiệt độ thấp Yêu cầu học sinh thực hơn một nhiệt độ tới hạn 4
5. hiện C2. Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn. d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh: + Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Đến gần 0 0K, điện trở của kim loại sạch đều rất bé. + Một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn T c thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn. + Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra các từ trường rất mạnh. e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân và nhóm học sinh , quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh, ghi vào sổ những trường hợp cần lưu ý. - GV có thể tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ của HS , đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn. Hoạt động 5 : Hiện tượng nhiệt điện a) Mục tiêu hoạt động: Tìm hiểu về hiện tượng nhiệt điện b) Nội dung: + Giới thiệu hiện tượng nhiệt điện. + Giải thích. + Ghi nhận hiện tượng. + Tóm tắt những kiến thức cơ bản. + Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập từ 5 đến 9 trang 78 sgk c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Hoạt động của giáo Hoạt động của học sinh Nội dung viên Hoạt động 5 : Hiện tượng nhiệt điện Giới thiệu hiện tượng Ghi nhận hiện tượng. IV. Hiện tượng nhiệt nhiệt điện. điện Bộ hai dây dẫn kim loại Giới thiệu suất điện Ghi nhận khái niệm. khác bản chất được hàn động nhiệt điện. hai đầu vào nhau gọi là cặp nhiệt điện. Yêu cầu học sinh nêu Nêu các ứng dụng của Suất điện động nhiệt 5
6. các ứng dụng của cặp cặp nhiệt điện. điện : nhiệt điện. E = T(T1 – T2) Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ. d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh: e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân và nhóm học sinh , quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh, ghi vào sổ những trường hợp cần lưu ý. - GV có thể tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ của HS , đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn 3. Hoạt động luyện tập a) Mục tiêu hoạt động: Học sinh luyện tập, củng cố kiến thức mới mà học sinh đã được học. b) Nội dung: học sinh làm các bài tập Câu 1. Hạt tải điện trong kim loại là? A. ion dương và ion âm.B. electron và ion dương. C. electron tự do.D. electron, ion dương và ion âm. Câu 2. Một bóng đèn Đ: (220 V – 100 W) khi sáng bình thường nhiệt độ dây tóc là 2000 0C, điện trở của đèn khi thắp sáng A. 484 Ω. B. 45,5 Ω. C. 2,2 Ω. D. 48,4 Ω. Câu 3. Một bóng đèn Đ: (220 V – 100 W) khi sáng bình thường nhiệt độ dây tóc là 2000 0C ,điện trở của đèn khi không thắp sáng (ở nhiệt độ 20 0C) có giá trị là (Cho biết dây tóc của đèn làm bằng Vônfrôm có hệ số nhiệt điện trở là 4,5.10 -3 K-1) A. 488 Ω. B. 484 Ω. C. 49 Ω. D. 4,9 Ω. Câu 4. Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện trở = 65 V/ K được đặt trong không khí ở nhiệt độ 20 oC, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 232 oC. Suất điện động nhiệt của cặp nhiệt điện đó là A. 13,0 mV. B. 13,6 mV. C. 14 mV. D. 13 mV. Câu 5. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số α T được đặt trong không khí ở 20 0C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 500 0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là 6 mV. Hệ số αT có giá trị A. 1,25.10-4 V/K. B. 12,5 V/K. C. 1,25 V/K. D. 12,5 mV/K d) Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh. e) Đánh giá - GV theo dõi cá nhân và nhóm học sinh , quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của học sinh, ghi vào sổ những trường hợp cần lưu ý. 6
7. - GV có thể tổ chức cho học sinh đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình báo cáo kết quả hoạt động. - Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập , GV đánh giá sự tiến bộ của HS , đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn 4. Hoạt động vận dụng, tìm tòi , mở rộng a) Mục tiêu hoạt động: Vận dụng kiến thức đã học để giải thích các vấn đề thực tế. b) Nội dung: Học sinh về nhà làm các bài tập từ 5 đến 9 trang 78 sgk. Tìm hiểu trước ở nhà bài mới: Dòng điện trong chất điện phân. c) Gợi ý tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh. Học sinh ghi nhiệm vụ chuyển giao của giáo viên vào vở. d) Sản phẩm hoạt động: Bài tập làm của học sinh ở nhà. Nha trang, ngày tháng 12 năm 2022 GIÁO VIÊN SOẠN LÊ TẤN HÙNG 7