Vật Lý 11 Bài 15: Dòng điện Trong Chất Khí - Hoc247

YOMEDIA NONE Trang chủ Vật Lý 11 Chương 3: Dòng Điện Trong Các Môi Trường Vật lý 11 Bài 15: Dòng điện trong chất khí ADMICRO Lý thuyết10 Trắc nghiệm22 BT SGK 50 FAQ

Ở tiết trước, các em đã tìm hiểu về định luật Fa-ra-đây và quá trình dẫn điện trong chất điện phân. Hôm nay, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu một quá trình dẫn điện khác, đó là quá trình dẫn điện trong chất khí.

Đó cũng là nội dung chính của Bài 15: Dòng điện trong chất khí, qua đó, các em sẽ nghiên cứu cụ thể về hai quá trình phóng điện mà ta thường gặp nhất trong chất khí là tia lửa điện và hồ quang điện. Mời các em cùng theo dõi bài học.

ATNETWORK YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Chất khí là môi trường cách điện

1.2. Sự dẫn điện trong chất khí

1.3. Bản chất dòng điện trong chất khí

1.4. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí

1.5. Tia lửa điện

1.6. Hồ quang điện

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập bài 15 Vật lý 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK & Nâng cao

4. Hỏi đáp Bài 15 Chương 3 Vật lý 11

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Chất khí là môi trường cách điện

Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không có các hạt tải điện

1.2. Sự dẫn điện trong chất khí trong điều kiện thường

- Thí nghiệm cho thấy:

+ Trong chất khí cũng có nhưng rất ít các hạt tải điện.

+ Khi dùng ngọn đèn ga để đốt nóng chất khí hoặc chiếu vào chất khí chùm bức xạ tử ngoại thì trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện. Khi đó chất khí có khả năng dẫn điện

gọn đèn ga để đốt nóng chất khí hoặc chiếu vào chất khí chùm bức xạ tử ngoại thì trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện. Khi đó chất khí có khả năng dẫn điện

1.3. Bản chất dòng điện trong chất khí

1.3.1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá

- Ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí nghiệm trên được gọi là tác nhân ion hoá. Tác nhân ion hoá đã ion hoá các phân tử khí thành các ion dương, ion âm và các electron tự do.

- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

- Khi mất tác nhân ion hóa, các ion dương, ion âm, và electron trao đổi điện tích với nhau hoặc với điện cực để trở thành các phân tử khí trung hoà, nên chất khí trở thành không dẫn điện.

1.3.2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

- Quá trình dẫn điện của chất khí nhờ có tác nhân ion hoá gọi là quá trình dẫn điện không tự lực. Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện.

- Quá trình dẫn diện không tự lực không tuân theo định luật Ôm.

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I theo U trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí.

1.3.3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực

Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện

Quá trìn nhân số hạt tải điện theo kiểu thác lũ ( tuyết lở)

1.4. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực

- Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài.

- Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí:

+ Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá.

+ Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp.

+ Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

+ Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện.

1.5. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện

1.5.1. Định nghĩa

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do.

1.5.2. Điều kiện để tạo ra tia lửa điện

1.5.3. Ứng dụng

- Tia lửa điện dùng phổ biến trong động cơ nổ trong xilanh. Bộ phận để tạo ra tia lửa điện là bugi, thực chất đó chỉ là hai điện cực đặt cách vào cỡ vài phần mười milimét trên một khối sứ cách điện.

- Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên

1.6. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện

1.6.1. Định nghĩa

- Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

- Hồ quang điện có thể kèn theo toả nhiện và toả sáng rất mạnh.

1.6.2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện

Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catôt để catôt phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

1.6.3. Ứng dụng

Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …

Bài tập minh họa

Bài 1:

Vì sao khi đi đường gặp mưa giông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng yên trên gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán người xuống đất?

Hướng dẫn giải:

- Khi có mưa giông, các đám mây ở gần mặt đất thường tích điện âm và mặt đất tích điện dương.

- Giữa các đám mây và mặt đất có hiệu điện thế rất lớn. Những chỗ nhô cao trên mặt đất như gò cao hay ngọn cây là những nơi có điện trường rất mạnh, dễ xảy ra phóng tia lửa điện giữa đám mây và những chỗ đó gọi là sét.

- Vì vậy, để tránh sét ta không nên đứng trên những gò cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán xuống đất.

Bài 2:

Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực cách nhau 20 cm. Quãng đường bay tự do của êlectron là 4 cm. Cho rằng năng lượng mà êlectron nhận được trên quãng đường bay tự do đủ để ion hoá chất khí, hãy tính xem một êlectron đưa vào trong chất khí có thể sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện

Hướng dẫn giải:

Vì giữa hai điện cực cách nhau 20cm, quãng đường bay tự do của các êlectron là 4cm nên sẽ có 5 lần số lần iôn hóa.

Khi êlectron va chạm với phân tử khí thì 1 êlectron sẽ làm cho phân tử khí tạo ra 1 iôn dương và 1 êlectron tự do. Ở lần va chạm thứ hai, 2 êlectron va chạm với 2 phân tử khí tạo ra 2 iôn dương và 2 êlectron tự do. ở lần va chạm thứ năm số êlectron tự do tạo thành là 25 = 32.

Vậy số hạt êlectron được tạo ra do iôn hóa là n = 32 - 1 = 31.

Số hạt tải điện (bao gồm êlectron và iôn dương) tạo thành do iôn hóa là 2n = 62 hạt.

3. Luyện tập Bài 15 Vật lý 11

Qua bài giảng Dòng điện trong chất khí này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

- Phân biệt được sự dẫn điện không tự lực và sự dẫn điện tự lực trong chất khí, từ đó rút ra bản chất dòng điện trong chất khí

- Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện, điều kiện tạo ra nó, ứng dụng của các hiện tượng đó

- Trình bày được các ứng dụng chính của quá trình phóng điện trong chất khí.

3.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 15 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.

• Câu 1:

  Đối với dòng điện trong chất khí

  • A. Muốn có quá trình phóng điện tự lực trong chất khí, thì catôt phải được đốt nóng đỏ.
  • B. Muốn có quá trình phóng điện tự lực trong chất khí thì phải có các electron phát ra từ catôt.
  • C. Khi phóng điện hồ quang, các ion trong không khí đến đập vào catôt làm catôt phát ra electron.
  • D. Hiệu điện thế giữa hai điện cực để tạo ra tia lửa điện trong không khí chỉ phụ thuộc vào hình dạng điện cực, không phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng.

• Câu 2:

  Tia lửa điện hình thành do

  • A. Chất khí bị ion hóa do tác dụng của tác nhân ion hóa.
  • B. Catôt bị nung nóng phát ra electron.
  • C. Quá trình tao ra hạt tải điện nhờ điện trường mạnh.
  • D. Catôt bị các ion dương đập vào làm phát ra electron.

• Câu 3:

  Để tạo ra hồ quang điện giữa hai thanh than, lúc đầu người ta cho hai thanh than tiếp xúc với nhau sau đó tách chúng ra. Việc làm trên nhằm mục đích

  • A. để tạo ra sự phát xạ nhiệt electron.
  • B. để các thanh than nhiễm điện trái dấu.
  • C. để các thanh than trao đổi điện tích.
  • D. để tạo ra hiệu điện thế lớn hơn.

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 15 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 2 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 3 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 4 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 5 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 6 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 7 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 8 trang 93 SGK Vật lý 11

Bài tập 1 trang 111 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 2 trang 112 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 3 trang 112 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 15.1 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.2 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.3 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.4 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.4 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.5 trang 38 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.6 trang 39 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.7 trang 39 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.8 trang 39 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.9* trang 39 SBT Vật lý 11

Bài tập 15.10* trang 39 SBT Vật lý 11

4. Hỏi đáp Bài 15 Chương 3 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247

NONE

Bài học cùng chương

Vật lý 11 Bài 13: Dòng điện trong kim loại Vật lý 11 Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân Vật lý 11 Bài 16: Dòng điện trong chân không Vật lý 11 Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn Vật lý 11 Bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của Tranzito ADSENSE TRACNGHIEM Bộ đề thi nổi bật UREKA AANETWORK

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 11

Toán 11

Toán 11 Kết Nối Tri Thức

Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo

Toán 11 Cánh Diều

Giải bài tập Toán 11 KNTT

Giải bài tập Toán 11 CTST

Trắc nghiệm Toán 11

Ngữ văn 11

Ngữ Văn 11 Kết Nối Tri Thức

Ngữ Văn 11 Chân Trời Sáng Tạo

Ngữ Văn 11 Cánh Diều

Soạn Văn 11 Kết Nối Tri Thức

Soạn Văn 11 Chân Trời Sáng Tạo

Văn mẫu 11

Tiếng Anh 11

Tiếng Anh 11 Kết Nối Tri Thức

Tiếng Anh 11 Chân Trời Sáng Tạo

Tiếng Anh 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tiếng Anh 11 KNTT

Trắc nghiệm Tiếng Anh 11 CTST

Tài liệu Tiếng Anh 11

Vật lý 11

Vật lý 11 Kết Nối Tri Thức

Vật Lý 11 Chân Trời Sáng Tạo

Vật lý 11 Cánh Diều

Giải bài tập Vật Lý 11 KNTT

Giải bài tập Vật Lý 11 CTST

Trắc nghiệm Vật Lý 11

Hoá học 11

Hoá học 11 Kết Nối Tri Thức

Hoá học 11 Chân Trời Sáng Tạo

Hoá Học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Hoá 11 KNTT

Giải bài tập Hoá 11 CTST

Trắc nghiệm Hoá học 11

Sinh học 11

Sinh học 11 Kết Nối Tri Thức

Sinh Học 11 Chân Trời Sáng Tạo

Sinh Học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Sinh học 11 KNTT

Giải bài tập Sinh học 11 CTST

Trắc nghiệm Sinh học 11

Lịch sử 11

Lịch Sử 11 Kết Nối Tri Thức

Lịch Sử 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập Sử 11 KNTT

Giải bài tập Sử 11 CTST

Trắc nghiệm Lịch Sử 11

Địa lý 11

Địa Lý 11 Kết Nối Tri Thức

Địa Lý 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập Địa 11 KNTT

Giải bài tập Địa 11 CTST

Trắc nghiệm Địa lý 11

GDKT & PL 11

GDKT & PL 11 Kết Nối Tri Thức

GDKT & PL 11 Chân Trời Sáng Tạo

Giải bài tập KTPL 11 KNTT

Giải bài tập KTPL 11 CTST

Trắc nghiệm GDKT & PL 11

Công nghệ 11

Công nghệ 11 Kết Nối Tri Thức

Công nghệ 11 Cánh Diều

Giải bài tập Công nghệ 11 KNTT

Giải bài tập Công nghệ 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Công nghệ 11

Tin học 11

Tin học 11 Kết Nối Tri Thức

Tin học 11 Cánh Diều

Giải bài tập Tin học 11 KNTT

Giải bài tập Tin học 11 Cánh Diều

Trắc nghiệm Tin học 11

Cộng đồng

Hỏi đáp lớp 11

Tư liệu lớp 11

Xem nhiều nhất tuần

Đề thi HK1 lớp 11

Đề thi giữa HK1 lớp 11

Đề thi HK2 lớp 12

Đề thi giữa HK2 lớp 11

Video bồi dưỡng HSG môn Toán

Công nghệ 11 Bài 16: Công nghệ chế tạo phôi

Vội vàng

Lưu biệt khi xuất dương

Tràng Giang

Văn mẫu và dàn bài hay về bài thơ Đây thôn Vĩ Dạ

Hầu trời- Tản Đà

Giới hạn của hàm số

Cấp số cộng

Cấp số nhân

YOMEDIA YOMEDIA ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Bỏ qua Đăng nhập ×

Thông báo

Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này.

Đồng ý ATNETWORK ON QC Bỏ qua >>