Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 78 sgk Vật Lí 11

Rate this post

Hướng dẫn giải bài 13. Dòng điện trong kim loại SGK Vật Lý 11. Nội dung bài học Lời giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 78 SGK Vật Lý 11 bao gồm đầy đủ lý thuyết, câu hỏi và bài tập, kèm theo công thức, định lý, chuyên đề trong sgk . học sinh học tốt vật lý 11, ôn tập cho kỳ thi tuyển sinh quốc gia.

LÝ THUYẾT

I – Bản chất dòng điện trong kim loại

Đầu tiên. Trong kim loại, nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành ion dương.

– Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại.

– Chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh thì mạng càng mất trật tự

2. Các electron hóa trị bị tách ra khỏi nguyên tử, trở thành các electron tự do với mật độ n không đổi (n = hằng số). Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí gồm các êlectron tự do chiếm toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện.

3. Điện trường E được tạo ra bởi nguồn năng lượng bên ngoài, làm cho dòng khí electron ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.

Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại cho thấy hạt mang điện trong kim loại là các êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại có thể suy ra từ thuyết này.

Vậy, dòng điện trong kim loại là sự chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường

II – Sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ

Thực nghiệm chứng tỏ điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ xấp xỉ như một hàm bậc nhất:

(rho = {rho _0}trái[ {1 + alpha left( {t – {t_0}} right)} right])

Ở đó:

+ 0 là điện trở ở nhiệt độ t0oC (thường ở 20oC)

+ là khả năng chịu nhiệt độ đến C

Hệ số chịu nhiệt độ không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào độ tinh khiết và phương pháp xử lý của vật liệu.

III – Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp

– Khi nhiệt độ giảm thì điện trở của kim loại giảm liên tục. Gần 0oK điện trở của kim loại nguyên chất rất nhỏ.

– Một số kim loại và hợp kim khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở đột ngột giảm xuống bằng 0, ta nói vật liệu đó đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn:

Cuộn dây siêu dẫn được sử dụng để tạo ra từ trường rất mạnh.

+ Dự kiến ​​sử dụng dây dẫn siêu dẫn để mang điện và không còn tổn thất điện năng trên đường dây.

IV – Hiện tượng nhiệt điện

= αt(T1 – T2)

Ở đó:

+ T1 – T2 là hiệu số nhiệt điện ở đầu cục nóng và cục lạnh

+ αt là hệ số nhiệt điện động, hệ số này phụ thuộc vào bản chất của hai vật liệu làm cặp nhiệt điện.

– Tuy hiệu suất nhiệt điện nhỏ nhưng rất bền vững theo thời gian và điều kiện thí nghiệm nên cặp nhiệt điện thường được dùng để đo nhiệt độ.

CÂU HỎI (C)

1. Trả lời câu C1 trang 75 Vật Lý 11

Tại sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế điện trở công nghiệp?

Trả lời:

Nhiệt kế điện trở công nghiệp là thiết bị xác định nhiệt độ của vật dựa trên sự thay đổi điện trở của vật đó theo nhiệt độ. Do đó, để làm nhiệt kế điện trở có độ chính xác cao, chúng ta phải sử dụng vật liệu có hệ số nhiệt độ tuyến tính mạnh của nhiệt điện trở ∝ và nhiệt độ nóng chảy cao. Bạch kim là chất liệu đáp ứng tốt các yêu cầu trên.

2. Trả lời câu C2 trang 76 Vật Lý 11

Tại sao dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không cần nguồn năng lượng có thể duy trì được lâu dài? Có thể sử dụng dòng điện này để làm cho động cơ chạy mãi mãi?

Trả lời:

– Vật liệu siêu dẫn là kim loại khi nhiệt độ dưới một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở đột ngột giảm xuống bằng không.

– Dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không cần nguồn điện có thể duy trì trong thời gian dài do không bị hao phí điện năng do sinh nhiệt.

– Về nguyên tắc, có thể dùng dòng điện này để làm động cơ chạy mãi mãi. Nhưng trong thực tế, không thể tạo ra một vật liệu có điện trở hoàn toàn bằng không. Mặt khác, trong động cơ ngoài tổn thất năng lượng do nhiệt còn có tổn thất năng lượng ở các dạng khác như bức xạ điện từ hay dòng điện Fu-co… Do đó. nó không thể dùng dòng điện đó để làm cho động cơ chạy mãi được.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 78 SGK Vật Lý 11 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Các em có thể xem nội dung chi tiết lời giải (đáp án) các câu hỏi và bài tập dưới đây:

1. Giải bài 1 trang 78 Vật lý 11

Hạt tải điện trong kim loại thuộc loại êlectron nào? Mật độ của chúng là gì?

Trả lời:

Hạt tải điện trong kim loại là các êlectron tự do.

– Mật độ của chúng là khoảng ({10^{28}}({m^{ – 3}}))

⇒ Khối lượng riêng của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt.

2. Giải bài 2 trang 78 Vật lý 11

Tại sao điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng?

Trả lời:

Khi nhiệt độ tăng, các ion kim loại ở nút mạng dao động mạnh dẫn đến tính mất trật tự của mạng kim loại tăng, lực cản chuyển động của các êlectron tự do tăng.

Vì thế. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại tăng và điện trở của kim loại tăng.

3. Giải bài 3 trang 78 Vật Lý 11

Sự khác biệt giữa điện trở của kim loại thông thường và chất siêu dẫn là gì?

Trả lời:

Điện trở của kim loại thường và chất siêu dẫn khác nhau ở chỗ:

– Khi nhiệt độ giảm, điện trở của các kim loại cơ bản sẽ giảm đều dưới dạng hàm bậc nhất đối với nhiệt độ:

(ρ = ρ_0.[1 + α.(t – t_0)])

Còn đối với chất siêu dẫn, khi nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ tới hạn (T_C) thì điện trở đột ngột giảm xuống bằng không.

4. Giải bài 4 trang 78 Vật Lý 11

Tại sao cặp nhiệt điện lại có suất điện động?

Trả lời:

Với một dây kim loại có một đầu nóng và một đầu lạnh, chuyển động nhiệt của các electron sẽ làm cho một số electron ở đầu nóng thu vào đầu lạnh. Khi đó đầu nóng mang điện tích dương và đầu lạnh mang điện tích âm. Có một sự khác biệt tiềm năng giữa đầu nóng và đầu lạnh.

– Khi bạn dùng hai dây dẫn bằng kim loại khác nhau và hàn hai đầu lại với nhau, một đầu hàn giữ nhiệt độ cao, một đầu hàn nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của mỗi dây sẽ khác nhau, gây ra hiện tượng mạch để có suất điện động gọi là suất điện động nhiệt điện.

?

1. Giải bài 5 trang 78 Vật Lý 11

Câu phát biểu nào đúng?

Tất cả các kim loại là:

A. Dẫn điện tốt, có điện trở không đổi.

B. Dẫn điện tốt, có điện trở thay đổi theo nhiệt độ

C. Đều dẫn điện tốt, có điện trở thay đổi theo nhiệt độ

D. Dẫn điện tốt, có điện trở không đổi khi nhiệt độ thay đổi.

Giải pháp:

Tất cả các kim loại đều dẫn điện tốt và có điện trở thay đổi theo nhiệt độ.

⇒ Trả lời: BỎ.

2. Giải bài 6 trang 78 Vật Lý 11

Câu phát biểu nào đúng?

Hạt tải điện trong kim loại là

A. các electron của nguyên tử.

B. các electron ở lớp vỏ trong cùng của nguyên tử.

C. Các electron hóa trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể.

D. các electron hóa trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể.

Giải pháp:

Hạt tải điện trong kim loại là các electron hóa trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể.

⇒ Trả lời: một cách dễ dàng.

3. Giải bài 7 trang 78 Vật Lý 11

Một bóng đèn 220V – 100W khi sáng bình thường nhiệt độ của dây tóc là 20000C. Xác định điện trở của đèn khi sáng và khi không sáng, biết nhiệt độ môi trường là 200C và dây tóc của đèn là vônfram.

Giải pháp:

Từ các thông số ((220V-100W) ở đèn ta có: công suất danh định của đèn (P_d=100W), hiệu điện thế danh định của đèn (U_d=220V)

– Điện trở của đèn khi sáng bình thường (2000°C):

({R_d} = kiểu hiển thị{{U_d^2} trên {{P_d}}} = {{{{220}^2}} trên {100}} = 484 Omega )

– Điện trở của đèn khi không thắp sáng (ở 20°C):

(R = kiểu hiển thị{R_0}trái[ {1 + alpha left( {t – {t_0}} right)} right] )

(Phải {R_0} = kiểu hiển thị{R trên {1 + alpha trái( {t – {t_0}} phải)}}\ = {{484} trên {1 + {{4,5.10}^{ – 3} }trái ( {2000 – 20} phải)}} = 48,8 Omega )

4. Giải bài 8 trang 78 Vật Lý 11

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10-3 kg/mol. Khối lượng riêng của đồng là 8,9103 kg/m3. Cho rằng mỗi nguyên tử đồng góp 1 electron dẫn.

a) Tính mật độ electron tự do trong đồng.

b) Một sợi dây đồng có tiết diện 10 mm2 mang dòng điện 10 A. Tính tốc độ dịch chuyển của các êlectron dẫn trong dây dẫn đó.

Giải pháp:

Một) Chúng tôi xem xét 1 mol đồng:

→ Vì mỗi nguyên tử đồng góp 1 electron dẫn nên số electron tự do trong 1 mol đồng là:

({N_e} = {N_A} = 6,{02.10^{23}})

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là m = 64.10-3 kg/mol

Khối lượng 1 mol đồng:

(V = kiểu hiển thị{{{{64.10}^{ – 3}}} trên {{{8,9.10}^3}}} = {7,19.10^{ – 6}}trái( {{m^3 } / )mol} đúng))

Mật độ electron tự do trong đồng:

({n_0} = kiểu hiển thị{{{N_A}} trên V} = {{{{6,023.10}^{23}}} trên {{{7,19.10}^{ – 6}}}} = {8, 38,10 ^ ) {28}}trái( {{m^{ – 3}}}phải))

b) Gọi (v) là tốc độ dịch chuyển của êlectron dẫn trong dây dẫn.

Số êlectron tự do đi qua tiết diện S của dây dẫn trong 1 giây: (N = vSn_0).

Cường độ dòng điện qua dây dẫn: (I=eN=evSn_0)

( Mũi tên phải v = kiểu hiển thị{I trên {{rm{eS}}. {n_0}}} = {{10} trên {{{1,6.10}^{ – 19}}{{.10.10}^{ – 6} }{{.8,38.10}^{28}}}})

(= {7,46.10^{ – 5}}trái( {m/s} phải))

5. Giải bài 9 trang 78 Vật Lý 11

Để nối đường dây tải điện từ điểm A đến điểm B cần 1000kg dây đồng. Em muốn thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện thì phải dùng ít nhất bao nhiêu kg dây nhôm? Biết khối lượng riêng của đồng là 8.900 kg/m3, của nhôm là 2.700 kg/m3.

Giải pháp:

Thay dây đồng bằng dây nhôm vẫn đảm bảo chất lượng truyền tải điện, điện trở của dây nhôm phải bằng điện trở của dây đồng.

Điều kiện: (R) không đổi.

( Kiểu hiển thị mũi tên phải{{{rho _{Cu}}.l} trên {{S_{Cu}}}} = {{{rho _{Al}}.l} trên {{S_{Al}} }} Kiểu hiển thị mũi tên phải {{{S_{Cu}}} trên {{S_{Al}}}} = {{{rho _{Cu}}} trên {{rho _{Al}}}})

Trong đó: (l = AB); (S) là tiết diện của dây dẫn, (ρ) là điện trở của vật liệu dẫn điện.

Trọng lượng dây:

(bằng{ và trái{ ma trận{ {m_{Cu}} = {D_{Cu}}. {V_{Cu}} = {D_{Cu}}. {S_{Cu}}.l hfill cr {m_{Al ) }} = {D_{Al}} {V_{Al}} = {D_{Al}} {S_{Al}}.l hfill cr} right.cr& Mũi tên phải {{{m_{Cu}}} trên { { m_{Al}}}} = {{{D_{Cu}} {S_{Cu}}} trên {{D_{Al}} {S_{Al}}}} = {{{D_{Cu} }. { rho _{Cu}}} trên {{D_{Al}}. {rho _{Al}}}} cr & Mũi tên phải {m_{Al}} = {m_{Cu}} {{{D_{Al}}. {rho _{Al}}} trên {{D_{Cu}}. {rho _{Cu}}}} kr&;;;;;;;;;; = 1000. {{{{ 2700.2,75.10}^ { – 8}}} trên {{{8900.1,69.10}^{ – 8}}}} = 493,7 kg kr} )

Bài trước:

  • Bài 12. Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa 11. sgk Vật Lý

Bài tiếp theo:

  • Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 trang 85 SGK Vật Lý 11

Hay nhin nhiêu hơn:

  • Để học tốt toán 11
  • Để học tốt vật lý 11
  • Để học tốt Hóa học 11
  • Để học tốt Sinh học 11
  • Để học tốt Ngữ văn 11
  • Để học tốt Lịch sử 11
  • Để học tốt Địa Lí 11
  • Để học tốt Tiếng Anh 11
  • Học tốt Tiếng Anh 11 (Sách Học Sinh)
  • Để học tốt Tin học 11
  • Để học tốt GDCD 11

Trên đây là Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 78 SGK Vật Lý 11 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu hơn. Chúc các em học tốt môn Vật lý 11!

“Bài tập nào khó, đã có giabaisgk.com”

Chaolong TV cảm ơn bạn đã đọc bài viết Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 9 trang 78 sgk Vật Lí 11 , hy vọng rằng những thông tin chúng tôi chia sẻ sẽ hữu ích cho bạn. Đừng quên Cháo Lòng TV là website trực tiếp bóng đá miễn phí, tốc độ cao, được yêu thích nhất hiện nay nhé !

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *