Giáo án Vật lý 11 - Bài 17: Thuyết electron cổ điển định luật bảo toàn điện tích

Tieát : _ _ _ _ _ Baøi 17 : THUYEÁT ELECTRON COÅ ÑIEÅN ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑIEÄN TÍCH I. Muïc tieâu : Naém ñöôïc nhöõng noäi dung chính cuûa thuyeát electron coå ñieån. Töø ñoù hieåu ñöôïc yù nghóa cuûa caùc khaùi nieäm haït mang ñieän vaø vaät nhieãm ñieän. Giaûi thích ñöôïc tính daãn ñieän , tính caùc ñieän cuûa moät chaát, ba caùch nhieãm ñieän cuûa caùc vaät. Hieåu ñöôïc noäi dung cuûa ñònh luaät baûo toaøn ñieän tích. II. Phöông Phaùp Giaûng Daïy : Phöông phaùp thöïc nghieäm . III. Thieát bò , ñoà duøng daïy hoïc . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ IV. Tieán Trình Giaûng daïy Ê Phaân phoái thôøi gian Phaàn laøm vieäc cuûa Giaùo Vieân Hoaït ñoâng cuûa hoïc sinh Ghi chuù Noäi dung ghi baûng Toå chöùc , ñieàu khieån Kieåm tra baøi cuõ vaø kieán thöùc cuõ lieân quan vôùi baøi môùi (3’) Nghieân cöùu baøi môùi 1) THUYEÁT EÂLECTRON COÅ ÑIEÅN a) Moät soá noäi dung chính cuûa thuyeát eâlectron coå ñieån Thuyeát eâlectron coå ñieån bao goàm moät soá noäi dung chính nhö sau : - Caùc chaát ñöôïc caáu taïo töø caùc phaân töû. Caùc phaân töû laïi do caùc nguyeân töû taïo thaønh. Moãi nguyeân töû goàm coù moät haïi nhaân mang ñieän tích döông vaø moät soá eâlectron khoái löôïng raát nhoû so vôùi haït nhaân, mang ñieän tích aâm vaø luoân luoân chuyeån ñoäng xung quanh haït nhaân. - Bình thöôøng thì toång ñaïi soá taát caû caùc ñieän tích trong nguyeân töû baèng khoâng. Ta noùi nguyeân töû trung hoøa veà ñieän - Neáu vì moät lí do naøo ñoù, nguyeân töû bò maát ñi moät soá eâlectron thì toång ñaïi soá caùc ñieän tích trong nguyeân töû laø moät soá döông. Ta noùi noù laø moät gion döông. Ngöôïc laïi, neáu nguyeân töû nhaän theâm moät soá ectron thì noù laø ion aâm b) Söï nhieãm ñieän cuûa vaät - Moãi vaät bao goàm raát nhieàu haït mang ñieän (haït nhaân, eâlectron, ion). Bình thöôøng thì toång ñaïi soá caùc ñieän tích cuûa taát caû caùc haït ñoù baèng khoâng, nghóa laø vaät trung hoøa veà ñieän. - Vaät nhieãm ñieän aâm laø vaät thöøa eâkectron, vaät nhieãm ñieän döông laø vaät thieáu eâlectron. 2. GIAÛI THÍCH TÍNH DAÃN ÑIEÄN HAY CAÙCH ÑIEÄN CUÛA MOÂI TRÖÔØNG a) Chaát daãn ñieän. Chaát caùch ñieän - Nhöõng vaät maø ñieän tích coù theå truyeàn qua goïi laø vaät daãn ñieän (noùi goïn laø vaät daãn). - Nhöõng vaät maø ñieän tích khoâng theå truyeàn qua goïi laø vaät caùch ñieän (cuõng noùi laø ñieän moâi). - Nhöõng chaát laøm thaønh vaät daãn ñieän hay vaät caùch ñieän goïi laø chaát daãn ñieän hay chaát caùch ñieän. Kim loaïi, caùc dung dòch muoái, axít, bôø laø caùc chaát daãn ñieän. Thuûy tinh, söù, eâboânít, nöôùc nguyeân chaát, laø caùc chaát caùch ñieän. - Söï phaân chia caùc chaát thaønh hai loaïi nhö treân chæ coù tính töông ñoái. b) Giaûi thích tính daãn ñieän hay tính caùch ñieän cuûa moâi tröôøng. Haït mang ñieän trong moâi tröôøng thaønh hai loaïi : + Caùc ñieän tích lieân keát laø nhöõng hat chæ coù theå di chuyeån trong moät khoaûng raát nhoû vaøo côõ kích thöôùc phaân töû. + Caùc ñieän tích töï do laø nhöõng haït coù theå ñi ñöôïc nhöõng quaõng ñöôøng lôùn hôn kích thöôùc phaân töû raát nhieàu. Kim loaïi coù nhieàu eâlectron töï do. Caùc dung dòch muoái, axít, bazô coù nhieàu ion töï do. Nhö ta ñaõ bieát chuùng laø nhöõng chaát daãn ñieän. Nhöõng chaát coù nhieàu ñieän tích töï do laø nhöõng chaát daãn ñieän. Thuûy tinh, nöôùc nguyeân chaát, khoâng khí khoâ coù ít ñieän tích töï do. Chuùng laø nhöõng ñieän moâi. Nhöõng chaát coù ít ñieän tích töï do laø nhöõng ñieän moâi. 3. GIAÛI THÍCH BA HIEÄN TÖÔÏNG NHIEÃM ÑIEÄN a) Giaûi thích söï nhieãm ñieän do coï saùt. Neáu coù nhöõng ñieåm tieáp xuùc giöõa thuûy tinh vaø luïa thì ôû nhöõng ñieåm ñoù coù moät soá electron töø thuûy tinh di chuyeån sang luïa. Khi thanh thuûy tinh coï xaùt vôùi luïa thì soá ñieåm tieáp xuùc taêng leân raát lôùn do ñoù soá eâlectron di chuyeån töø eâlectron sang luïa cuõng taêng leân vì vaäy thanh thuûy tinh nhieãm ñieän döông, maûnh luïa nhieãm ñieän aâm. b) Giaûi thích söï nhieãm ñieän do tieáp xuùc. Khi thanh kim loaïi trung hoøa ñieän tieáp xuùc vôùi quaû caàu nhieãm ñieän aâm, chìm moät phaàn trong soá eâlectron thöøa ôû quaû caàu truyeàn sang thanh kim loaïi. Vì theá thanh kim loaïi cuõng thöøa eâlectron. Do ñoù thanh kim loaïi nhieãm ñieän aâm Ngöôïc laïi neáu thanh kim loaïi trung hoøa ñieän tieáp xuùc vôùi quaû caàu nhieãm ñieän döông, thì moät soá eâkectron töï do töø thanh kim loaïi seõ truyeàn sang quaû caàu. Vì theá thanh kim loaïi trôû thaønh thieáu eâlectron. Do ñoù thanh kim loaïi nhieãm ñieän döông. c) Giaûi thích söï nhieãm ñieän do höôûng öùng Thanh kim loaïi ñaït gaàn quûa caàu nhieãm ñieän aâm, thì caùc eâlectron tö do trong thanh kim loaïi bò ñaåy ra xa quaû caàu. Do ñoù ñaàu thanh kim loaïi xa quaû caàu hôn thöøa electron, ñaàu ñoù nhieãm ñieän aâm. Ñaàu thanh kim loaïi gaàn quaû caàu hôn, ñaàu ñoù nhieãm ñieän aâm. Ñaàu thanh kim loaïi gaàn quaû caàu hôn thieáu electron, ñaàu ñoù nhieãm ñieän döông. Thanh kim loaïi ñaët gaàn quaû caàu nhieãm ñieän döông thì electron töï do trong thanh kim loaïi bò huùt laïi gaàn quaûcaàu. Do ñoù ñaàu thanh gaàn quaû caàu nhieãm ñieän aâm, ñaàu kia nhieãm ñieän döông. 4. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN ÑIEÄN TÍCH “Toång ñaïi soá caùc ñieän tích trong heä laø moät haèng soá”. GV thoâng baùo veà moät soá noäi dung cuûa thuyeát electron coå ñieån, veà caáu taïo nguyeân töû. ( Ñoái vôùi nhöõng lôùp coù hoïc sinh töông ñoái khaù), GV coù theå cho bieát theâm haït nhaân nguyeân töû ñöôïc caáu taïo bôûi hai haït laø proâtoân (ñieän tích döông )vaø nôtron (khoâng mang ñieän) GV : Neáu vì moät lí do naøo ñoù, nguyeân töû bò maát ñi moät soá eâlectron thì trôû thaønh ion mang ñieän tích gì vaø ngöôïc laïi. Caàn laøm cho HS phaân bieät ñöôïc söï khaùc nhau giöõa “haït mang ñieän” vaø “vaät mang ñieän” GV : ÔÛ lôùp hoïc ñaõ qua caùc em cho bieát theá naøo laø vaät daãn ñieän ? theá naøo laø vaät caùch ñieän ? ® GV caàn cho HS bieát ñònh nghóa maø HS ñaõ neâu vaø ñònh nghóa trong SGK laø nhö nhau. GV gôïi yù cho HS töø lôùp hoïc ñaõ qua : Theo caùc em trong kim loaïi coù saún haït mang ñieän laø nhöõng haït electron hay ion ? ® Coù söï lieân heä giöûa electron töï do vaø vaät daãn ñoù. à caùc haït ñieän tích lieân keát vaø caùc haït ñieän tích töï do à caùch giaûi thích döïa treân thuyeát electron coå ñieån. GV : Nhaéc laïi vaø hoûi HS veà söï nhieãm ñieän do coï saùt giöõa thanh thuûy tinh vaø luïa à Yeâu caâu HS giaûi thích hieän töôïng GV nhaéc laïi hieän töôïng baèng hình veõ vaø yeâu caàu HS giaûi thích hieän töôïng. GV : Neáu ngöôïc laïi neáu thanh kim loaïi trung hoøa ñieän tieáp xuùc vôùi quaû caàu nhieãm ñieän döông thì hieän töôïng nhieãm ñieän xaûy ra nhö theá naøo ? GV nhaéc laïi hieän töôïng baèng hình veõ vaø yeâu caàu HS giaûi thích hieän töôïng. Gv thoâng baùo ñònh luaät naøy ñeán Hs, caàn nhaán maïnh raèng , cho ñeán nay chöa gaëp tröôøng hôïp naøo chöùng toû ñònh luaät baûo toaøn ñieän tích bò vi phaïm. HS : Neáu vì moät lí do naøo ñoù, nguyeân töû bò maát ñi moät soá eâlectron ñöôïc goïi laø ion döông. Ngöôïc laïi, neáu nguyeân töû nhaän theâm moät soá ectron thì noù laø ion aâm. HS : vaät daãn ñieän laø vaät cho doøng ñieän ñi qua, vaät caùch ñieän laø vaät khoâng cho doøng ñieän ñi qua. HS : Trong kim loaïi coù saún caùc haït mang ñieän goïi laø electron töï do. HS : Keát luaän veà söï nhieãm ñieän do coï saùt giöõa thanh thuûy tinh (döông)vaø luïa (aâm). HS : Khi thanh thuûy tinh coï xaùt vôùi luïa thì soá ñieåm tieáp xuùc taêng leân raát lôùn do ñoù soá eâlectron di chuyeån töø eâlectron sang luïa cuõng taêng leân vì vaäy thanh thuûy tinh nhieãm ñieän döông, maûnh luïa nhieãm ñieän aâm. HS : Khi thanh kim loaïi trung hoøa ñieän tieáp xuùc vôùi quaû caàu nhieãm ñieän aâm, chìm moät phaàn trong soá eâlectron thöøa ôû quaû caàu truyeàn sang thanh kim loaïi. Vì theá thanh kim loaïi cuõng thöøa eâlectron. Do ñoù thanh kim loaïi nhieãm ñieän aâm HS : Ngöôïc laïi neáu thanh kim loaïi trung hoøa ñieän tieáp xuùc vôùi quaû caàu nhieãm ñieän döông, thì moät soá eâkectron töï do töø thanh kim loaïi seõ truyeàn sang quaû caàu. Vì theá thanh kim loaïi trôû thaønh thieáu eâlectron. Do ñoù thanh kim loaïi nhieãm ñieän döông. HS : Thanh kim loaïi ñaït gaàn quûa caàu nhieãm ñieän aâm, thì caùc eâlectron tö do trong thanh kim loaïi bò ñaåy ra xa quaû caàu. Do ñoù ñaàu thanh kim loaïi xa quaû caàu hôn thöøa electron, ñaàu ñoù nhieãm ñieän aâm. Ñaàu thanh kim loaïi gaàn quaû caàu hôn, ñaàu ñoù nhieãm ñieän aâm. Ñaàu thanh kim loaïi gaàn quaû caàu hôn thieáu electron, ñaàu ñoù nhieãm ñieän döông. Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) GV ñaët nhöõng caâu hoûi 1 – 5 saùch giaùo khoa trang 98 cho töøng HS cuï theå. (möùc ñoä HS trung bình) Ñoái vôùi caùc em HS gioûi , GV coù theå hoûi HS nhöõng caâu hoûi H1 à H4 Caùc em hoïc sinh laàn löôït ñöùng leân traû lôøi nhöng caâu hoûi treân.