Giáo án Vật lý Chủ đề 6: Các thể rắn ,lỏng và khí Sự chuyển thể47138

Chủ đề Các thể rắn ,lỏng khí - chuyển thể ******************* Ngày soạn :8/3/2007 Tiết 1Bài 19 Biến dạng vật rắn nở nhiệt vật rắn I/ Mục tiêu : Kiến thức - Phân biệt biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo - Phát biểu định luật Húc biến dạng vật rắn - Viết công thức nở dài nở khối vật rắn Kĩ - Giải tập đơn giản biến dạng vật rắn - Giải tập nở dài nở khối vật rắn - Giải thích số tượng thực tế có nguyên nhân biến dạng nở nhiệt vật rắn II/ Chuẩn bị : GV : tập HS : Ôn lai kiến thức liên quan III/ Hoạt động dạy học cụ thể Hoạt động 1: ổn định tổ chức lớp Hoạt động 2: Ôn lại kiến thức Trợ giúp thầy Hoạt động trò GV nêu câu hỏi -Học sinh trả lời câu hỏi giáo viên O Biến dạng vật rắn ? O Có loại biến đạng ? nêu định nghĩa loại biến dạng ? O biến dạng có tuân theo định luật Húc khộng ? Và với điều kiện vật ?Viết biểu thức tính lực đàn hồi ? GV : Sự nở nhiệt vật rắn có : Sự nở dài vµ sù në thĨ tÝch (sù në khèi ) O Viết công thức độ nở dài : l l t hay l=l0(1+t) - Chó ý : NÕu ban đầu t0=00C công Lo: chiều dài vật nhiệt độ ban thức nở dài nở khối có dạng đầu t0 , l chiều dài vật nhiệt độ : cuối t0C ,  lµ hƯ sè në dµi L=l0(1+t) vµ V=V0(1+t) O Viết công thức tính độ nở khối ? L0 chiều dài vât 00C Hoạt động 3: Vận dụng giải tập Trợ giúp thầy Hoạt động trò DeThiMau.vn Bài 1: Có bê tông hình hộp dài 1,2m , có khối lượng 8000kg đặt nằm ngang Tấm bê tông gác lên hai cột hình trụ , nhôm mét b»ng thÐp , cã cïng tiÕt diƯn vµ chiỊu cao Các cột dựng đế Cột nhôm đỡ đầu bê tông , cột thép cần phải đỡ vị trí để bê tông nằm ngang a) HÃy xác định vị trí đỡ cột thép b) Hỏi độ biến dạng nén cột kim loại điều kiện ? Cho biết tiết diện mối cột S=4cm2 chiều dài cột l=2m ; suất Y-âng nhôm thép E1=7.1010Pa E2=2,1.1011(Pa) Lấy g=10m/s2 HD: Ta có E1>E2 nên thép cứng nhôm.Muốn bê tông nằm ngang cột thép phải chịu lực nén F2 lớn lực nén lên cột nhôm F1sao cho biến dạng nén Muốn cột sắt phải đỡ bê tông gần trọng tâm bê tông -Học sinh ghi tóm tắt đề vào Theo hướng dẫn giáo viên - Vẽ hình vào 1,2m O1 O O F2 F1 P 2m a) áp dụng định luật Húc , ta có : F1 l F l  E1 (1);  E 2 (2) S1 l S2 l Chia (2) cho (1) , vÕ theo vÕ vµ nhí lµ :  l1=l2 ta : F2 E 2,1.1011 F1 E1 7.1010 Vậy F2= 3F1 Mặt khác ,ta cã : P=F1+F2 vµ F2 OO1  3 F1 OO2 Tấm bê tông dài 1,2 m ; OO1=0,6m OO2=0,2m b) Tính độ biến dạng nén cét : Tõ (1) suy l1  F1l SE1 Ta có : F2=3F1 P=8000.10=80000N Do :F1=20.000N Bài : Vậy Một có độ dài 2,5m ®o ë 200C b»ng mét th­íc thÐp ë cïng nhiƯt ®é DeThiMau.vn l1  F1l  0.0015m  1,5mm SE1 Cả thước làm nóng tới 2200C Khi dùng thước để -Học sinh tóm tắt đề đo có độ dài 2,5035m HÃy tìm hệ số nở dài vật liệu làm đoán xem vật liệu vật liệu gì? Cho biết hệ số nở dài thép =11,0.10-6K-1 Khi tính độ dài lấy đến độ xác 1.10-4m( Bốn số lẻ sau dấu phảy với đơn vị met) HD: Trước hết ta tính xem 2200C -Xác định chiều dài thước 2200C độ dài thước thép so với 200C áp dụng công thức nở dài cho thước thép , ta có l=1[1+11.10-6(220- 20)] =1,0022m Kí hiệu độ dài th­íc thÐp ë 2200C lµ m* vµ ta dïng th­íc thép để đo rắn 2200C 2,5035m* , nghĩa độ dài :2,5035.1,0022=2,5090m , đo thước thép 200C áp dụng công thức nở dài cho rắn , ta cã : 2,5090=2,5[1+(220-20)] Suy =18.10-6 K-1 (Đồng thau ) Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ nhà Trợ giúp giáo viên -Về nhà làm tập sau : Bài 19,1 , 19,2,19.3 SGK -HDẫn Hoạt động trò - HS nhận nhiệm vụ nhà Ngày soạn :9/03/2007 Tiết Bài 20 Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng Hiện tượng dính ướt không dính ướt Hiện tượng mao dÉn ************* DeThiMau.vn I/ Mơc tiªu KiÕn thøc - Nêu ví dụ tượng căng bề mặt - Mô tả tượng dính ướt không dính ướt - Nêu công thức tính lực căng bề mặt - Nêu tượng mao dẫn - Viết công thức tính ®é cao cña cét chÊt láng èng mao dÉn Kĩ - Giải thích tượng co sliên quan đến mặt chất lỏng - Tính độ cao cột nước dâng lên ống mao dẫn có hình dạng khác II/ Chuẩn bị : Giáo viên : Ôn lại kiến thức cho học sinh tập III/ Hoạt động dạy học Hoạt động 1: ổn định tổ chức lớp Hoạt động :Nhắc lại kiến thức Trợ giúp giáo viên Hoạt động HS Những ví dụ tượng căng bề 2.3 Sự dính ướt kjhông dính ướt mặt chất lỏng :bong bóng xà phòng Chất lỏng làm dính ướt mặt chất , màng xà phòng ; kim dính dầu rắn Khi giọt chất lỏng loang rộng bề mặt chất rắn mặt nước ; nhện nước Ví dụ : giọt nước loang mựt mặt nước ; Chất lỏng chảy thành giọt thuỷ tinh qua ống có miệng thắt nhỏ ; * Hiện tượng đặc biệt : Giät chÊt láng ë ChÊt láng cã thĨ kh«ng dÝnh ướt mặt chất rắn Khi giọt chất lỏng co tròn trạng thái không trọng lượng có dạng hình cầu ( ví dụ giọt nước rơi lại bề mặt chất rắn , Ví dụ : giọt thuỷ ngân co tròn lại không khí có dạng gần hình cầu ) kính Hiện tượng nhiều tượng Sự tương tác phân tử chất rắn khác cho biết :Bề mặt khối lỏng với phân tử chất lỏng chúng tiÕp cã xu h­íng thu vỊ diƯn tÝch nhá nhÊt 2.Lực căng mặt :Lớp bề mắt chất xúc gây tượng dính ướt không dính ướt láng cã xu h­íng thu vỊ diƯn tÝch nhá nhÊt , gièng nh­ tÝnh chÊt cđa mét mµng Do có dính ướt không dính ướt mà phần chất lỏng sát thành bình bị căng , gây lực căng bề mặt lõm vào chất lỏngt dính ướt chất rắn xác định sau :+ đặt lên đường giới cấu tạo bình hay bị lồi chất lỏng hạn bề mặt vuông góc với không dính ướt chất rắn cấu tạo lên bình + có phương tiếp tuyến với bề mặt Hiên tượng mao dẫn : Hiện tượng khèi chÊt láng dÝnh ­ít hay kh«ng dÝnh ­ít cïng với +Chiều hướng phía mặt khối tượng căng mặt khối chất lỏng gây lực căng F=l hệ số căng bề mặt hay suất căng lỏng gây tượng mao dẫn bề mặt ; l độ dài đường giới hạn bề mặt vuông góc với F DeThiMau.vn Hoạt động 2: Vận dụng làm tập Trợ giúp giáo viên Bài 1: Một khung chữ nhật ABCD ,ở cạnh AD trượt bề mặt ngang không ma sát dọc theo hai cạnh AB DC Khung để vị trí nằm ngang , cạnh AD giữ lò xo có hệ số đàn hồi nhỏ k=0,24N/m Lò xo đặt nằm ngang song song với cạnh AB DC Một đầu lò xo giữ chặt đầu móc vào AD vuông góc với cạnh AD (HV) Lúc đầu lò xo trạng thái tự Bây người ta tạo khung chữ nhật mọt màng xà phòng Hỏi cạnh AD dịch chuyển đoạn đường bao nhỉêu nhờ lực căng bề mặt nước xà phòng ? Cho biết hệ số căng bề mặt nước xà phòng =0,04N/m cạnh AD có độ dài l=6cm Bµi 2: Cã hai èng mao dÉn thủ tinh với đường kính d1=2,4mm vµ d2=1mm Nhóng èng vµo n­íc vµ ống vào rượu, người ta thấy đọ cao dâng lên rượu ống nửa độ cao nước dâng lên ống Cho biết nước rượu dính ướt thuỷ tinh Hỏi hệ số căng bề mặt rượu ? Biết khối lượng riêng nước rượu 1=1000kg/m3 2=790kg/m3; hệ số căng bề mặt nước 1=0,0728N/m Hoạt động : Củng cố Trợ giúp thầy Bài 3: Một người đứng thang máy , cầm cốc nước nhúng thẳng đứng ống mao dẫn thuỷ tinh Mực nước dâng lên ống t­ỵng mao dÉn Hái mùc n­íc èng mao dÉn thay đổi ? Hoạt động HS Gọi d khoảng dịch chuyển cạnh AD lực căng bề mặt màng xà phòng Khi đầu lò xo gắn vào cạnh AD bị kéo dÃn đoạn d , lò xo sinh lực đàn hồi :F=kd Cạnh AD đứng cân lực đàn hồi Fđh nói cân với lực căng bề mặt màng xà phòng F tác dụng lên cạnh AD màng xà phòng có hai mặt nên lực căng bề mặt tác dụng lên cạnh AD tính sau : F=2l Từ suy d=0,02m - HD làm : áp dụng công thức tính độ chênh lƯch mùc chÊt láng hiƯn t­ỵng mao dÉn cho hai trường hợp nước rượu , ta viết : 4 4 h1  ; h2  1 gd  gd h1=2h2    0,02396 0,024 N / m Hoạt động trò DeThiMau.vn A Không thay đổi B.Mực nươc dâng cao h¬n C.Mùc n­íc tơt xng thÊp h¬n D Mùc nước dao động lên xuống Ngày soạn :12/03/2007 Tiết - bµi 21 Sù chun thĨ ********** I/ Mơc tiêu : Kiến thức - Nêu đựoc đặc điểm nhiệt độ nóng chảy , đông đặc , sôi - Viết công thức tính nhiệt nóng chảy vật rắn : Q=m - Phân biệt khô bÃo hoà - Viết công thức tính nhiệt hoá : Q= Lm - Phát biểu định nghĩa độ Èm tut ®èi , ®é Èm tØ ®èi , ®é ẩm cực đại không khí Kĩ - Vận dụng công thức nhiệt nóng chảy nhiệt hoá để giải toán chuyển thể chất - Giải thích đựoc quas trình bay ngưng tụ dựa chuyển động nhiệt phân tử - Giải thích biện pháp chuyển khô thành bÃo hoà ngược lại II/ Chuẩn bị GV : Nhắc lại số kiến thưc cần nhớ tập có lời giải HS : ôn lại kiến thức liên quan đà học lớ III/ Hoạt động dạy học cụ thể Hoạt động 1: ổn định tổ chức lớp Hoạt động 2: Nhắc lại kiến thức cần nhớ Hoạt động thầy Hoạt động trò Tổng quan chuyển thể Trình bày SGK Sự nóng chảy đông đặc (SGK) Sự hoá ngưng tụ Độ ẩm không khí (SGK) Hoạt động Giải tập Hoạt động thầy Bài 1: Để ®óc mét vËt b»ng ®ång cã khèi l­ỵng 5,2kg , người ta nấu chảy đồng đổ vào khuôn áp suất khí Hỏi khuôn đúc đà nhận nhiệt Hoạt động trò - Học sinh làm theo trợ giúp giáo viên Bài 1: a) Nhiệt lượng mà khuôn đúc nhận từ khối đồng nóng chảy đông đặc DeThiMau.vn lượng từ khối đồng nóng chảy đông đặc lại ?Cho biết nhiệt nóng chảy riêng đồng 207kJ/kg Nếu người ta làm nguội khuôn cách đổ nước nhiệt độ 250C lên khuôn , khuôn làm bay ( nhiệt độ sôi 1000C)bao nhiêu nước?Cho biết nhiệt dung riêng nước :c=4190J/kg.K) nhiệt hoá riêng L nước sôi 1000C 2,26.106J/kg bỏ qua thất thoát nhiệt lượng môi trường khuôn đúc Bài 2: Khi hạ nhiệt độ không khí từ 300C xuống 150C người ta thu 9g nước từ m3 không khí ẩm Hỏi độ ẩm tỉ đối không khí 300C ? Hoạt động Củng cố Hoạt động thầy Bài mỏ sâu (áp suất không khí lớn so với mặt đất)nhiệt độ ssôi nhiệt hoá riêng có thay đổi không thay đổi ? HD: Nhiệt độ sôi tăng lên Nhiệt hoá riêng giảm ( xem b¶ng h»ng sè vËt lÝ , hay lËp luËn : Khi nhiệt độ sôi tăng lên chất lỏng dễ hoá ) Bài 4: người thợ sửa chữa điên tử dùng mỏ hàn điện để làm nóng chảy thiếc hàn Người cần làm nóng chảy mẩu thiếc hàn có khối lượng 0,5g Hỏi nhiệt lượng mà mỏ hàn cânà cung cấp để làm nóng chảy mẩu thiếc nói từ nhiệt độ 250C ? Cho biết : Nhiệt dung riêng thíêc c=200J/kg.K) , nhiệt nóng chảy thiếc áp suất khí 2320C nhiệt nóng chảy riêng thiếc =60,7kJ/kg Bỏ qua mát nhiệt lượng môi trường * Các vấn đề cần lưu ý giải toán : Khi giải toán có liên quan đến vấn đề nóng chảy (đông đặc) cần lưu ý : 1) Nhiệt lượng vật nhận vào dùng để : lại :Q=5,2.207=1076400J b)Q=1076400=4190.m(10025)+m.2,26.106 Suy :m= 1076400  0,42kg 4190.75  2,26.10 Bµi 2: ë nhiệt độ 150C người ta thu nươc từ không khí ẩm , điều cho biết 150C điểm sương không khí ẩm 300C Theo bảng áp suất khối lượng riêng nước bÃo hoà nhiệt độ khác ta thấy khối lượng riêng nước bvÃo hoà 150C 300C Từ số liệu ta thấy độ ẩm tuyệt đối không khí 300C :a=12,8+9=21,8g Vậy độ ẩm tỉ đối không khí 300C :f=21,8/30,3=0,72=72% Hoạt động trò - HS theo nhóm trả lời câu hỏi - Bài toán chia làm giai đoạn : GĐ1 : Nhiệt lượng mà vật nhận vào để tăng nhiệt độ từ 250C đến 2320C : Q1=m.c(t2-t1)=20,7(J) GĐ2 : Một phần làm nóng chảy vật nhiệt độ nóng chảy t2 Q2=m.=30,35(J) Vậy nhiệt lượng cần dùng tổng cộng : Q=Q1+Q2=m.c(t2-t1)+m.=51,1(J) - Học sinh ghi nhớ kưu ý giải toán có liên quan đến nhiệt noíng chảy DeThiMau.vn - Một phần tăng từ nhiệt độ đà cho (t1) đến nhiệt độ nóng chảy (t2) : Q1=m.c(t2-t1) - Một phần làm nóng chảy vật nhịêt độ nóng chảy (t2) Q2=m. 2) Nếu nhiệt lượng nhận vào (cung cấp) : +Q