Bài giảng bài sự nở vì nhiệt của vật rắn vật lý 10 (2)

• I.Sự nở dài • II.Sự nở khối • III.Ứng dụng Người thực hiện: Lê Thị Thanh Nhị Một thép bị dãn ta kéo lực đủ lớn Làm để thép dãn mà ta không tác dụng lực kéo? I – SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm Dụng cụ - Thanh đồng - Bình chứa nước kín có van - Nước nóng - Nhiệt kế - Đồng hồ micrômét(đo l) I – SỰ NỞ DÀI Nhiệt kế Đồng hồ micromet Thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm Thanh đồng Nhiệt độ ban đầu: t0 = 200C Độ dài ban đầu: l0 = 500 mm t l (0C) (mm) α = l l0 t 30 0,25 1,67.10 -5 40 0,33 1,65.10 -5 50 60 0,41 0,49 1,64.10 -5 70 0,58 1,66.10 -5 1,63.10 -5 -Tính α = l/(l0 t) I – SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm Kết quả: Hệ số α có giá trị không đổi l = α.l0.(t-t0) I - Sự nở dài Thí nghiệm Làm thí nghiệm với vật rắn có độ dài chất liệu khác Hệ số nở dài số chất rắn Chất liệu α (K-1) -6 24.10 Nhôm Hệ sốtaα có giá thay hệ -6 Người tìmtrịđược 17.10 Đồng đỏ số nở dài số chất -6 11.10 đổi phụ thuộc chất liệu Sắt, thép rắn bảng bên -6 0,9.10 Inva (Ni-Fe) Vậy α phụ thuộc hệ vậtsố rắn -6 vào yếu tố nào? 9.10 Thủy tinh -6 0,6.10 Thạch anh I – SỰ NỞ DÀI Kết luận Sự nởThế dài sựlàtăng độ dài? dài vật rắn nhiệt nở độ tăng Độ nở dài phụ thuộc vào yếu tố nào? Độ nở dài l vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t độ dài ban đầu l0 vật Độ nở dài Δl = l – l0 = αl0Δt Dựa vào công thức: α =chất l /(lliệu , em Giá trị α phụ thuộc vậthãy rắn cho biết ý 0.t) -1 dài α nghĩa hệ sốKnở có đơncủa vị đo Từ α = l /(l0.t)  Khi t = (nhiệt độ tăng thêm độ) α = l/l0=ε “Hệ số nở dài vật rắn có trị số độ nở dài tỉ đối vật rắn nhiệt độ tăng thêm độ” Theo em cầu sắt bị nung nóng thể tích có thay đổi hay không? II – SỰ NỞ KHỐI Thế nở khối? Ở nhiệt độ ban đầu t0 Ở nhiệt độ sau t > t0 Như vậy, thể tích vật tăng lên nhiệt độ vật rắn tăng lên II – SỰ NỞ KHỐI Sự nở khối tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng -Với vật rắn đồng chất đẳng hướng: V = V – V0 = V0t V : Độ nở khối : hệ số nở khối (1/K hay K -1) 3α * Lưu ý: công thức ΔV=V – Vo=βVoΔt áp dụng cho chất lỏng (trừ nước gần 40C) Sự nở nhiệt đặc biệt Nước C bị co lại nước tích nhỏ nên khối lượng riêng lớn nhất; tăng giảm nhiệt độ từ 40C nước lại nở thể tích nước tăng lên, nên khối lượng riêng lại giảm Chính điều giải thích tượng nước biển( sông, hồ ) mùa đông đóng băng lớp bề mặt SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng dụng(SGK/196)  Khắc phục tác hại nở nhiệt: làm cho vật rắn không bị cong nứt gãy nhiệt độ thay đổi - Các ống kim loại dẫn nóng nước nóng phải có đoạn uốn cong Để ống bị nở dài đoạn cong biến dạng mà không bị gãy - Có khoảng cách nhịp cầu Ở gối đỡ hai đầu cầu số cầu thép Hai gối đỡ có cấu tạo không giống Một đầu đặt lên lăn, tạo điều kiện cho cầu dài nóng lên mà không bị ngăn cản SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng dụng(SGK/196)  Khắc phục tác hại nở nhiệt: làm cho vật rắn không bị cong nứt gãy nhiệt độ thay đổi  Lợi dụng nở nhiệt Băng kép(dùng rơle đóng-ngắt mạch điện tự động) Băng kép gồm kim loại khác đồng thép tán chặt sát với Ở nhiệt độ bình thường băng kép thẳng Khi đốt nóng hay làm làm lạnh băng kép bị cong Băng kép Vật lý – xung quanh ta Vì dễ nha sĩ Vì men khuyên không nên ăn bị rạn nứt thức ăn nóng? Vì bóng đèn điện Vì bóng tròn đèn sáng,dãn bị nở, gặp nước mưalạnh hắt co vào ngột nên bị vỡ dễđột bị vỡ ngay? Sự nở nhiệt vật rắn Vì bê Tạithép xâytông đúc nhà nở nhiệttagần lớnvìngười phảinhư dùng làm cho thép vànên bê tông ( hỗn nhau, nhà hợp đúc gồmsẽ xi bền măng, cát sỏi, nước)? vững Vì đổ nước nóng Do cốc dãn nở không vào cốc thủy tinh dày mặt thìmặt cốctrong dễ bịvà vỡ? Tại Để gặp đặt nóng đường ray đường xe lửa,ray người có ta không khoảngđặt trống cácdãn ray nở, sát làmkhít đường nhau, raymà phải khôngđểbị cong có khe lên, hở dễ gây chúng? tai nạn Tại lợp nhà tôn Để người tôn ta khichỉ gặpđóng nóng đinhdãn đầubị nở đầu không phải để tự do? vênh Tháp ÉpPhen Các phép đo vào ngày 01/01/1890 ngày 01/07/1890 cho thấy sau tháng tháp cao thêm 10 cm Câu Em cho biết câu đúng, câu sai Tại sao? 1/ Chất rắn nở nóng lên, co lại lạnh Đ 2/ Các chất rắn khác nở nhiệt giống S 3/ Các chất rắn khác nở nhiệt khác Đ 4/ Quả cầu nóng lên, thể tích cầu giảm S 5/ Quả cầu lạnh đi, thể tích cầu giảm Đ 6/ Quả cầu nóng lên, khối lượng cầu không thay đổi Đ Câu 2: Hiện tượng sau xảy nung nóng vật rắn? A Khối lượng vậtVìtăng D = M/V B Khối lượng vật giảm C Khối lượng riêng vật tăng 0C có độ dài 2000cm Câu 3:Một thước nhôm 20 D Khối lượng riêng vật giảm Khi nhiệt độ tăng đến 500C, thước thép dài thêm bao nhiêu? A.0,4cm -6.2000.30=1,44cm ∆l=αl ∆t=24.10 B.1,44cm C.0,242cm D.5,2cm [...]...II – SỰ NỞ KHỐI Thế nào là sự nở khối? Ở nhiệt độ ban đầu t0 Ở nhiệt độ sau t > t0 Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên II – SỰ NỞ KHỐI Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng -Với vật rắn đồng chất và đẳng hướng: V = V – V0 = V0t V : Độ nở khối : hệ số nở khối (1/K hay K -1) 3α * Lưu ý: công thức... ra khi nóng lên mà không bị ngăn cản SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng dụng(SGK/196)  Khắc phục tác 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 Băng kép(dùng trong các rơle đóng-ngắt mạch điện tự động) 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... ở gần 40C) Sự nở vì nhiệt đặc biệt 0 Nước ở 4 C bị co lại và có thể của nước tích nhỏ nhất nên khối lượng riêng của nó lớn nhất; khi tăng hoặc giảm nhiệt độ từ 40C thì nước lại nở ra và thể tích của nước tăng lên, nên khối lượng riêng của nó lại giảm Chính điều này đã giải thích hiện tượng nước biển( sông, hồ ) về mùa đông chỉ có thể đóng băng ở lớp bề mặt của nó SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng... làm lạnh băng kép sẽ bị cong đi Băng kép 1 Vật lý – xung quanh ta Vì sao răng các dễ nha sĩ Vì men khuyên không nên ăn bị rạn nứt thức ăn quá nóng? Vì sao bóng đèn điện Vì bóng tròn đang đèn sáng,dãn nếu bị nở, gặp nước mưalạnh hắt co vào thì ngột nên bị vỡ dễđột bị vỡ ngay? Sự nở vì nhiệt của vật rắn Vì và bê Tạithép sao khi xâytông đúc nhà nở nhiệttagần lớnvìngười phảinhư dùng làm cho thép vànên bê... lên, khối lượng của quả cầu không thay đổi Đ Câu 2: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi nung nóng một vật rắn? A Khối lượng của vậtVìtăng D = M/V B Khối lượng của vật giảm C Khối lượng riêng của vật tăng 0C có độ dài 2000cm Câu 3:Một thước nhôm ở 20 D Khối lượng riêng của vật giảm Khi nhiệt độ tăng đến 500C, thì thước thép này dài thêm bao nhiêu? A.0,4cm -6.2000.30=1,44cm ∆l=αl ∆t=24 .10 0 B.1,44cm C.0,242cm... nóng đinhdãn ở một còn đầubị 6 nở đầu sẽ không kia phải để tự do? vênh Tháp ÉpPhen Các phép đo vào ngày 01/01/1890 và ngày 01/07/1890 cho thấy sau 6 tháng tháp đã cao thêm 10 cm Câu 1 Em hãy cho biết câu nào đúng, câu nào sai Tại sao? 1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi Đ 2/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt giống nhau S 3/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau Đ 4/ Quả cầu nóng... NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng dụng(SGK/196)  Khắc phục tác hại của sự nở vì nhiệt: làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi - 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 Ở gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép Hai gối đỡ đó có cấu tạo không giống... thép vànên bê tông ( hỗn 3 nhau, nhà hợp đúc gồmsẽ xi bền măng, cát sỏi, nước)? vững hơn Vì sao đổ nước nóng Do cốc dãn nở không đều vào cốc thủy tinh dày 5 ở mặt ngoài thìmặt cốctrong dễ bịvà vỡ? 2 Tại Để khi sao gặp khi đặt nóng đường ray các đường xe lửa,ray người có ta không khoảngđặt trống cácdãn thanh ray nở, sát làmkhít đường nhau, raymà 4 phải khôngđểbị cong có khe lên, hở giữa dễ gây chúng? ... Thế nở khối? Ở nhiệt độ ban đầu t0 Ở nhiệt độ sau t > t0 Như vậy, thể tích vật tăng lên nhiệt độ vật rắn tăng lên II – SỰ NỞ KHỐI Sự nở khối tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng -Với vật rắn đồng... yếu tố nào? 9 .10 Thủy tinh -6 0,6 .10 Thạch anh I – SỰ NỞ DÀI Kết luận Sự nởThế dài sựlàtăng độ dài? dài vật rắn nhiệt nở độ tăng Độ nở dài phụ thuộc vào yếu tố nào? Độ nở dài l vật rắn (hình trụ... mà không bị ngăn cản SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN III Ứng dụng(SGK/196)  Khắc phục tác hại nở nhiệt: làm cho vật rắn không bị cong nứt gãy nhiệt độ thay đổi  Lợi dụng nở nhiệt Băng kép(dùng rơle