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

KI ỂM TRA B ÀI C Ũ 
C Â U H ỎI 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Một thanh thép bị dãn khi ta kéo một lực đủ lớn. Còn cách nào khác để làm thanh thép đó dãn ra mà ta không tác dụng lực kéo? 
Tiết 60. Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN(1tiết) 
I - SỰ NỞ DÀI 
Video này diễn tả điều gì? 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
a) Thí nghiệm 
Mục đích của thí nghiệm là gì? 
- Thí nghiệm khảo sát sự nở dài vì nhiệt của vật rắn ( Khảo sát mối liên hệ giữa độ nở dài và độ tăng nhiệt độ ). 
Cần những dụng cụ gì để tiến hành thí nghiệm? 
Công dụng? 
- Bình chứa nước kín có 2 van, nước nóng, thanh đồng, nhiệt kế, đồng hồ micrômét( đ o l ) . 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
a) Thí nghiệm 
 ℓ 0 
ℓ 0 Δℓ 
t o (ºC) chiều dài thanh là ℓ o 
t ( ºC), t > t 0 , chiều dài thanh tăng thêm lượng Δℓ 
- Ban đầu: 
+ Nhiệt độ thanh đồng: t 0 = 20 o C. 
+ Độ dài thanh đồng: l 0 = 500mm. 
- Khi tăng đến nhiệt độ t: 
+ Độ tăng nhiệt độ: t = t – t 0 
+ Độ nở dài của thanh đồng: l. 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
a) Thí nghiệm 
I - SỰ NỞ DÀI 
H ãy x ử l í k ết qu ả đ o được và hoàn thành C 1 ở PHT? 
* Giá trị trung bình của α : 
* Sai số tỉ đối: δ α =  α / α  5%. 
* Sai số tuyệt đối:  α  0,8.10 -6 K -1 . 
* Ghi kết quả phép đo: 
α = (1,65 0,08).10 -5 K -1 . 
α = ( α 1 + α 2 + α 3 + α 4 + α 5 )/5  16,5.10 -6 K -1 . 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
a) Thí nghiệm 
b) Nhận xét: Với mọi độ biến thiên nhiệt độ của thanh đồng, ta luôn có 
(hằng số). 
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(SGK/194+195) 
a) 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 ph ụ 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 
b) Nhận xét 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
a) Thí nghiệm 
2. Kết luận(SGK/194+195) 
- 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. 
Thế nào là sự nở d ài ? 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
- Độ nở dài Δ l = l – l 0 = α l 0 Δ t 
	 α : là hệ số nở dài phụ thuộc chất liệu của vật rắn, đơn vị 1/K hay K -1 . 
Em hãy đọc nội dung của C2(có gợi ý ở PHT). 
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”. 
2. Kết luận(SGK/194+195) 
I - SỰ NỞ DÀI 
1. Thí nghiệm(SGK/194+195) 
Bài tập ví dụ: SGK/196. 
Tóm tắt: 
t 0 = 15 o C 
l 0 = 12,5m 
t = 50 o C 
α = 11.10 -6 K -1 
Δ l = ?m 
Giải: 
Ta có: 
Δ l = l – l o = α l 0 Δ t 
= 11.10 -6 .12,5.(50-15) 
= 0,0048125(m) 
fx-5 70MS 
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 đồng chất và đẳng hướng : V = V – V 0 = V 0 t. 
 là hệ số nở khối, 3 α . Đơn vị đo là 1/K hay K -1 . 
II - SỰ NỞ KHỐI 
Thế nào là sự nở khối? 
Sự nở vì nhệt đặc biệt của nước 
* Lưu ý: công thức Δ V=V – V o = β V o Δ t 
cũng áp dụng được cho chất lỏng 
(trừ nước ở gần 4 0 C) 
II - SỰ NỞ KHỐI 
Sự nở dài 
Sự nở khối 
Ứng dụng(SGK/196). 
Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt: làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi. 
Tiết 60. Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN(1tiết) 
- 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 
Sự nở dài 
Sự nở khối 
Ứng dụng(SGK/196) 
Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt: làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi. 
Lợi dụng sự nở vì nhiệt. 
Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn 
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 
C Â U H ỎI VẬN DỤNG 
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG 
TÓM TẮT LÍ THUYẾT 
Caùc nha só khuyeân khoâng neân aên thöùc aên quaù noùng.Vì sao ? 
Vì men raêng deã bò raïn nöùt. 
Vì sao boùng ñeøn ñieän troøn ñang saùng, neáu bò nöôùc möa haét vaøo thì deã bò vôõ ngay? 
Vì boùng ñang daõn nôû, gaëp laïnh co laïi ñoät ngoät neân bò vôõ. 
Vì sao khi ñoã nöôùc noùng vaøo coác thuûy tinh daøy thì coác deã bò vôõ ? 
Do coác daõn nôû khoâng ñeàu ôû maët trong vaø maët ngoaøi . 
Taïi sao khi lôïp nhaø baèng toân ngöôøi ta chæ ñoùng ñinh ôû moät ñaàu coøn ñaàu kia phaûi ñeå töï do? 
Ñeå toân khi gaëp noùng daõn nôõ seõ khoâng bò veânh. 
SÖÏ NÔÛ VÌ NHIEÄT CUÛA VAÄT RAÉN 
V ẬT LÍ - THẾ GIỚI QUANH TA 
1 
2 
6 
5 
Taïi sao khi ñaët ñöôøng ray xe löûa, ngöôøi ta khoâng ñaët caùc thanh ray saùt khít nhau, maø phaûi ñeå coù khe hôû giöõa chuùng? 
Ñeå khi gaëp noùng caùc ñöôøng ray coù khoaûng troáng daõn nôû, laøm ñöôøng ray khoâng bò cong leân, deã gaây ra tai naïn. 
Taïi sao khi xaây ñuùc nhaø lôùn ngöôøi ta phaûi duøng theùp vaø beâ toâng (hoãn hôïp goàm xi maêng, caùt - soûi, nöôùc)? 
Vì theùp vaø beâ toâng nôû vì nhieät gaàn nhö nhau, neân laøm cho nhaø ñuùc seõ beàn vöõng hôn. 
4 
3 
Các phép đo vào ngày 01/01/1890 và ngày 01/07/1890 cho thấy sau 6 tháng tháp đã cao thêm 10 cm. 
Tháp ÉpPhen 
NHI ỆM VỤ VỀ NHÀ 
- Tr ả l ờ i c â u h ỏi : 1,2,3 SGK/197. 
- L àm b ài t ập : 4, 5, 6, 7, 8, 9 SGK/197. 
- Tiết học sau giải các bài tập. 
- Đọc tr ước b ài m ới : “B ài 13. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” SGK/ 198 + trả lời các c â u hỏi C1, C2, ..., C5.