Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Câu 1 : Phát biểu định luật Húc về biến 
dạng cơ của vật rắn . Viết biểu thức . 
Câu 2 : Mức độ biến dạng của thanh rắn phụ 
thuộc vào những yếu tố nào ? 
A. Bản chất của thanh rắn 
B. Độ lớn của ngoại lực tác dụng vào thanh 
C. Tiết diện ngang của thanh 
D. Cả ba yếu tố trên 
KiÓm tra bµi cò 
ĐẶT VẤN ĐỀ VÀO BÀI: 
	 * Tại sao giữa hai đầu thanh ray của đường sắt lại phải có một khe hở ? 
	* Độ rộng của khe hở này phụ thuộc những yếu tố gì và có thể xác định nó theo công thức như thế nào ? 
Bài 36: 
SỰ NỞ VÌ NHIỆT 
CỦA VẬT RẮN 
I. Sự nở dài : 
1.a) Thí nghiệm 
t o (ºC) chiều dài thanh là ℓ o 
t ( ºC), t > t 0 , chiều dài thanh tăng thêm lượng Δℓ 
I. Sự nở dài : 
Thí nghiệm : 
b. Kết quả 
Nhiệt độ ban đầu : t 0 = 20 0 C. 
Độ dài ban đầu : l 0 = 500 mm. 
t ( 0 C) 
l (mm) 
α = l/l 0. t 
30 
40 
50 
60 
70 
0.25 
0.33 
0.41 
0.49 
0.58 
1,67.10 5 
1,65.10 5 
1,64.10 5 
1,63.10 5 
1,66.10 5 
I. Sự nở dài : 
1.b. xử lý số liệu : 
* Giá trị trung bình của α : 
α = ( α 1 + α 2 + α 3 + α 4 + α 5 )/5  1,65.10 5 K -1 . 
* Sai số tỉ đối : δ α =  α / α  5% 
* Sai số tuyệt đối :  α  0,08.10 -5 K -1 . 
* Kết quả phép đo : 
α = (1,65 0,08).10 -5 K -1 . 
I. Sự nở dài : 
1.b. Kết quả thí nghiệm : 
α không đổi . 
Vậy : l = α l 0 (t – t 0 ) 
Hay: l /l 0 = α . t 
Với ε = l /l 0 là độ nở dài tỉ đối . 
	t = (t – t 0 ) là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng . 
I. Sự nở dài : 
1. Thí nghiệm : 
	c. Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau . 
	  Kết quả thí nghiệm tương tự , nhưng hệ số α có giá trị thay đổi phu thuộc vào chất liệu của vật rắn . 
Chất liệu 
α (K -1) 
Nhôm 
Đồng đỏ 
Sắt , thép 
Inva (Ni-Fe) 
Thủy tinh 
Thạch anh 
24.10 -6 
17.10 -6 
11.10 -6 
0,9.10 -6 
9.10 -6 
0,6.10 -6 
I. Sự nở dài : 
2. Kết luận : 
- Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài . 
- Độ nở dài  l của vật rắn ( hình trụ đồng chất ) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ  t và độ dài ban đầu l 0 của vật đó . 
I. Sự nở dài : 
C2: Em hãy đọc nội dung của C2. 
Từ α = l/l 0 .t 
 Suy ra : Khi t = 1, thì α = l/l 0 . 
Hệ số nở dài của thanh rắn có trị số bằng độ dãn dài tỉ đối của thanh rắn khi nhiệt độ của nó tăng thêm 1 độ . 
II. Sự nở khối : 
	 * Đặt vấn đề : 
Quan sát thí nghiệm 
t 0 ºC 
t ºC 
Thế nào là sự nở khối ? 
II. Sự nở khối : 
	 Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối . 
Độ nở khối của vật rắn : 
V = V – V 0 = V 0 t 
 là hệ số nở khối , 3 α . Đơn vị đo là 1/K hay K -1 . 
III. Ứng dụng : 
	* Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt sao cho các vật rắn không bị cong hoặc gãy nứt khi nhiệt độ thay đổi . 
* Lợi dụng sự nở vì nhiệt để ghép đai sắt vào các bánh xe , chế tạo băng kép ,  
- Giữa hai đầu thanh ray phải có khe hở 
- Các ống kim loại dẫn hơi nóng hoặc nước nóng phải có đoạn uốn cong 
Để khi ống bị nở dài thì đoạn cong này chỉ biến dạng mà không bị gãy 
Có khoảng cách giữa các nhịp cầu 
Băng kép 
	 Băng kép gồm 2 thanh kim loại khác nhau như đồng và thép được tán chặt sát với nhau . Ở nhiệt độ bình thường băng kép thẳng . Khi đốt nóng hay làm làm lạnh băng kép sẽ bị cong đi . 
Băng kép 
CÂU 1 : Cho biết câu nào đúng , câu nào sai : 
1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên , co lại khi lạnh đi 
2/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt giống nhau 
3/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau 
4/ Quả cầu nóng lên , thể tích quả cầu giảm 	 
5/ Quả cầu lạnh đi , thể tích quả cầu giảm 
6/ Quả cầu nóng lên , khối lượng của quả cầu không thay đổi 	 
 
 
 
 
 
 
Đ 
S 
 
S 
Đ 
Đ 
Đ 
	 CỦNG CỐ 
 CÂU 2 ( Bài tập vận dụng ) 
	 Một dây tải điện ở 20 o C có độ dài 1800m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 50 o C về mùa hè . Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là α =11,5.10 -6 K -1 . 
 Một lọ thuỷ tinh được đậy bằng nút thuỷ tinh . Nút bị kẹt . Hỏi phải mở nút bằng cách nào trong các cách sau đây ? 
	A. Hơ nóng nút . 
	B. Hơ nóng cổ lọ . 
	C. Hơ nóng cả nút và cổ lọ . 
	D. Hơ nóng đáy lọ . 
 
 
CÂU 3 : Chọn đáp án đúng 	 
Giao nhiệm vụ về nhà : 
* Học sinh chuẩn bị các bài tập 4,5,6,7,8,9 trang 197 sách giáo khoa . 
* Tiết học sau giải các bài tập .