Chất dẫn điện, chất cách điện là gì? Dòng điện trong kim loại và Bài tập - Vật lý 7 bài 20

Vậy chất dẫn điện, chất cách điện là gì? được tạo thành từ những vật liệu nào? chất nào dẫn điện tốt, chất nào cách điện tốt. Dòng điện trong kim loại là gì? có hướng thế nào? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này.

I. Chất dẫn điện và chất cách điện

- Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất dẫn điện gọi là vật liệu dẫn điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận dẫn điện.

* Ví dụ: Bạc, Đồng, Vàng, Nhôm, Sắt,... là các chất dẫn điện tốt

- Chất cách điện là chất không cho dòng điện chạy qua. Chất cách điện gọi là vật liệu cách điện khi được dùng để làm các vật hay các bộ phận cách điện.

* Ví dụ: Thủy tinh, Sứ, Chất dẻo, Nhựa, Cao su,... là các chất cách điện tốt

II. Dòng điện trong kim loại

1. Electron tự do trong kim loại

- Kim loại là chất dẫn điện, kim loại được cấu tạo từ các nguyên tử

- Các nhà khoa học đã phát hiện và khẳng định rằng: Trong kim loại có các êlectron thoát khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong kim loại. Chúng được coi là các êlectron tự do. Phần còn lại chỉ dao động quanh một vị trí cố định.

2. Dòng điện trong kim loại là gì?

- Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng

III. Bài tập về chất dẫn điện, chất cách điện và dòng điện trong kim loại

* Câu C1 trang 55 SGK Vật Lý 7: Quan sát và nhận biết:

Hãy quan sát hình 20.1 hoặc các vật thật tương ứng và cho biết chúng gồm:

1. Các bộ phận dẫn điện là...

2. Các bộ phận cách điện là...

° Lời giải Câu C1 trang 55 SGK Vật Lý 7:

1. Các bộ phận dẫn điện là:

    - Ở bóng đèn: dây trục, dây tóc, 2 đầu mấu ở đui đèn.

    - Ở phích cắm điện: hai chốt cắm, lõi dây kim loại.

2. Các bộ phận cách điện là:

    - Ở bóng đèn: thủy tinh đen ở đuôi bóng đèn, bóng thủy tinh, trụ thủy tinh.

    - Ở phích cắm điện: vỏ nhựa của phích cắm, vỏ nhựa bọc dây kim loại.

* Câu C2 trang 56 SGK Vật Lý 7: Hãy kể tên ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện và ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện.

° Lời giải Câu C2 trang 56 SGK Vật Lý 7:

- Ba vật dẫn điện có thể là: Đồng, Nhôm, Sắt.

- Ba vật cách điện có thể là: Nhựa, Cao su, Sứ.

* Câu C3 trang 56 SGK Vật Lý 7: Hãy nêu một số trường hợp chứng tỏ rằng không khí ở điều kiện bình thường là chất cách điện.

° Lời giải Câu C3 trang 56 SGK Vật Lý 7:

- Trong mạch điện thắp sáng bóng đèn pin, khi công tắc ngắt, giữa hai chốt công tắc là không khí, đèn không sáng. Vậy bình thường không khí là chất cách điện.

- Các dây tải điện đi xa, không có vỏ bọc cách điện, tiếp xúc trực tiếp với không khí. Giữa chúng không có dòng điện nào chạy qua không khí.

* Câu C4 trang 56 SGK Vật Lý 7: Hãy nhớ lại xem trong nguyên tử, hạt nào mang điện tích dương, hạt nào mang điện tích âm.

° Lời giải Câu C4 trang 56 SGK Vật Lý 7:

- Trong nguyên tử hạt nhân mang điện tích dương, các êlectrôn mang điện tích âm.

* Câu C5 trang 56 SGK Vật Lý 7: Các nhà khoa học đã phát hiện và khẳng định rằng trong kim loại có các electron thoát ra khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong kim loại. Chúng được gọi là các electron tự do. Phần còn lại của nguyên tử dao động xung quanh những vị trí cố định. Hình 20.3 là mô hình đơn giải của một đoạn dây kim loại.

Hãy nhận biết trong mô hình này:

- Kí hiệu nào biểu diễn các electron tự do?

- Kí hiệu nào biểu diễn phần còn lại của nguyên tử. Chúng mang điện tích gì? Vì sao?

° Lời giải Câu C5 trang 56 SGK Vật Lý 7:

- Trong hình 20.3 các electron tự do là các vòng tròn nhỏ có dấu (-).

- Phần còn lại của nguyên tử là các vòng tròn lớn có dấu (+), phần này mang điện tích dương. Vì nguyên tử khi đó thiếu (mất bớt) electron.

* Câu C6 trang 56 SGK Vật Lý 7: Hãy cho biết các electron tự do bị cực nào của pin đẩy, bị cực nào của pin hút.

Hãy vẽ thêm mũi tên cho mỗi electron tự do này để chỉ chiều dịch chuyển có hướng của chúng.

° Lời giải Câu C6 trang 56 SGK Vật Lý 7:

- Electron tự do mang điện tích âm bị cực âm đẩy, bị cực dương hút. Chiều mũi tên sẽ ngược chiều kim đồng hồ.

- Kết luận: Các electron tự do trong kim loại dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện chạy qua nó.

* Câu C7 trang 57 SGK Vật Lý 7: Vật nào dưới đây là vật dẫn điện?

A. Thanh gỗ khô.

B. Một đoạn ruột bút chì.

C. Một đoạn dây nhựa.

D. Thanh thủy tinh.

° Lời giải Câu C7 trang 57 SGK Vật Lý 7:

¤ Chọn đáp án:  B. Một đoạn ruột bút chì.

- Ruột bút chì là vật dẫn điện

* Câu C8 trang 57 SGK Vật Lý 7: Trong các dụng cụ và thiết bị điện thường dùng, vật liệu cách điện được sử dụng nhiều nhất là:

A. Sứ     B. Thủy tinh.     C. Nhựa     D. Cao su.

° Lời giải Câu C8 trang 57 SGK Vật Lý 7:

¤ Chọn đáp án:  C. Nhựa

* Câu C9 trang 57 SGK Vật Lý 7: Trong vật nào dưới đây không có êlectrôn tự do?

A. Một đoạn dây thép.

B. Một đoạn dây đồng.

C. Một đoạn dây nhựa.

D. Một đoạn dây nhôm.

° Lời giải Câu C9 trang 57 SGK Vật Lý 7:

¤ Chọn đáp án:  C. Một đoạn dây nhựa.