Câu hỏi trang 86 Khởi động
Muốn truyền năng lượng điện từ nơi này đến nơi khác người ta dùng dây dẫn để truyền dòng điện. Với một đường dây dẫn điện, năng lượng điện truyền trên dây càng lớn, dòng điện chạy trong dây càng mạnh. Tác dụng mạnh yếu của dòng điện được đặc trưng bằng đại lượng nào?
Dựa vào kiến thức học được trong bài, nêu đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của dòng điện.
Tác dụng mạnh yếu của dòng điện được đặc trưng bằng cường độ dòng điện.
Câu hỏi trang 86 Câu hỏi
Các hạt mang điện trong kim loại có đặc điểm gì?
Loại hạt mang điện trong kim loại.
Các hạt mang điện trong kim loại là các electron tự do.
Câu hỏi trang 87 Câu hỏi 1
Tại sao các electron chuyển động có hướng khi nối dây dẫn với nguồn điện?
So sánh chiều chuyển động thành dòng của các electron trong kim loại với chiều dòng điện quy ước chạy qua dây dẫn.
Sử dụng kiến thức về điện trường và lực điện.
Khi nối dây dẫn với nguồn điện, giữa hai đầu dây dẫn xuất hiện một hiệu điện thế, tạo ra một điện trường trong dây dẫn đó. Khi đó, lực điện tác dụng lên các electron khiến chúng chuyển động có hướng di chuyển theo chiều từ cực âm đến cực dương của nguồn điện.
Chiều dòng điện quy ước: chiều từ cực dương đến cực âm của nguồn điện. Như vậy, chiều chuyển động thành dòng của các electron ngược lại với chiều dòng điện quy ước.
Câu hỏi trang 87 Câu hỏi 2
Tại sao các ion mang điện tích trái dấu chuyển động ngược chiều nhau?
Áp dụng kiến thức về lực điện và điện trường.
Dưới tác dụng của điện trường do nguồn điện tạo ra, lực điện tác dụng lên các ion làm ion dương chuyển động cùng chiều điện trường về phía cực âm, ion âm chuyển động ngược chiều điện trường đi về phía cực dương.
Câu hỏi trang 87 Câu hỏi 3
Dòng điện có thể chạy qua nước sông, nước máy không? Tại sao?
Điều kiện để một vật liệu dẫn điện.
Dòng điện có thể chạy qua nước sông, nước máy. Vì trong nước song, nước máy có nhiều ion kim loại, là các hạt mang điện tích, dưới tác dụng của điện trường sẽ chuyển động thành dòng có hướng, khác với nước cất chỉ gồm các phân tử nước trung hòa về điện.
Câu hỏi trang 88 Luyện tập 1
Kể tên một số thiết bị điện. Thiết bị này hoạt động dựa trên tác dụng nào của dòng điện?
Thiết bị này hoạt động mạnh khi nào?
Nêu một số thiết bị điện quen thuộc trong cuộc sống.
Các thiết bị điện: Bóng đèn sợi đốt, bếp điện, bàn là, …
Bóng đèn sợi đốt hoạt động dựa trên tác dụng phát sáng của dòng điện.
Bếp điện, bản là hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.
Các thiết bị này hoạt động mạnh khi cường độ dòng điện qua nó lớn.
Câu hỏi trang 88 Luyện tập 2
Advertisements (Quảng cáo)
Nối hai đầu một đèn sợi đốt vào hai cực của một viên pin.
- Chiều và cường độ dòng điện qua đèn có thay đổi theo thời gian không?
- Cho biết trong 4 s có điện lượng 2 C chạy qua đèn. Xác định cường độ dòng điện chạy qua đèn.
Dựa vào kiến thức đã học về điện trường và định nghiac về cường độ dòng điện.
Nối hai đầu bóng đèn sợi đốt với hai cực của viên pin thì chiều và cường độ dòng điện qua bóng đèn không thay đổi theo thời gian.
Cường độ dòng điện chạy qua đèn là: \(I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{2}{4} = 0,5\)(A).
Câu hỏi trang 88 Thực hành
Cho các dụng cụ: 01 đồng hồ đo điện đa năng, 01 pin 1,5 V, 01 biến trở \(100\Omega \), 01 bòng đèn sợi đốt loại 1,5V, dây điện, công tắc, bảng để lắp mạch điện.
Thực hiện thí nghiệm minh họa cường độ dòng điện đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
Thiết kế sơ đồ mạch điện sao cho quan sát được độ sáng của bóng đèn thay đổi khi cường độ dòng điện thay đổi.
Đóng khóa K, quan sát số chỉ của đồng hồ đo điện về cường độ dòng điên qua mạch và độ sáng của đèn dây tóc.
Thay đổi các giá trị điện trở ở biến trở bằng cách thay đổi vị trí con chạy. Thấy được cường độ dòng điện qua mạch (qua đèn) càng lớn thì đèn càng sáng. Điều này thể hiện rằng, cường độ dòng điện đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
Câu hỏi trang 89 Câu hỏi
Dòng điện không đổi là dòng điện một chiều. Nhưng ngược lại thì không đúng. Có những dòng điện không đổi chiều nhưng lại có cường độ thay đổi, ví dụ như xung điện một chiều trong vật lý trị liệu. Hãy tìm hiểu thêm về đặc điểm của xung điện một chiều.
Tìm hiểu đặc điểm của xung một chiều
Dòng điện xung là dòng điện do nhiều xung điện liên tiếp tạo nên. Xung điện là dòng điện chỉ xuất hiên trong thời gian ngắn, xen kẽ giữa các xung là khoảng nghỉ hoàn toàn không có dòng điện.
Hình thể xung gồm: hình thang, hình gai nhọn, hình chữ nhật, hình lưỡi cày, hình sin.
Thời gian tồn tại của xung (độ rộng của xung) là t, thời gian nghỉ là t0 thì chu kỳ là \(T = t + {t_0}\).
Biên độ xung là cường độ mạnh nhất của xung điện.
Tác dụng sinh lí của dòng điện xung: Dòng điện xung tác động lên cơ thể có thể kích thích gây hưng phấn hoặc ức chế làm giảm hưng phấn thần kinh.
Câu hỏi trang 89 Luyện tập
Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ là 1 A. Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong thời gian 1 s
Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s rồi tính số electron dịch chuyển qua.
Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s là: \(\Delta q = I.\Delta t = 1.1 = 1\)(C).
Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong 1 s là: \(N = \frac{{\Delta q}}{{\left| {{q_e}} \right|}} = \frac{1}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 6,{25.10^{18}}\)(electron).
Câu hỏi trang 90 Vận dụng
Đoạn dây đồng có tiết diện thẳng \({5.10^{ - 6}}\)m2, mật độ electron dẫn \(8,{5.10^{28}}/{m^3}\)và đang có cường độ dòng điện 1 A chạy qua. Tính tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong đoạn dây này. Giải thích tại sao tốc độ dịch chuyển có hướng của electron rất nhỏ.
Tính tốc độ dịch chuyển có hướng của electron theo công thức \(v = \frac{I}{{Sne}}\).
Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong đoạn dây là: \(v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{1}{{{{5.10}^{ - 6}}.8,{{5.10}^{28}}.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = \frac{1}{{68000}} = 1,{471.10^{ - 5}}\)(m/s).
Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron rất nhỏ do mật độ electron rất lớn, đồng thời các electron còn thực hiện dao động nhiệt gây ra khả năng va chạm cao trong khi dịch chuyển. Ngoài ra, còn có lực hút giữa các ion dương và electron gây cản trở sự dịch chuyển.