Bài giảng bài sự nở vì nhiệt của vật rắn vật lý 10 (3)

Vật lý 10 Bài 36 Tháp Eiffel lớn lên không ? Các phép đo vào ngày 1/1/1890 1/7/1890 cho thấy, vòng tháng tháp cao thêm 10 cm Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm: • Mục đích : Thí nghiệm khảo sát nở dài vật rắn (Khảo Đồng hồ sát thay đổi chiều dài vật rắnNhiệt kế nhiệt độ micromet thay đổi) • Dụng cụ : -Thanh đồng - Bình chứa nước kín có van - Nước nóng - Nhiệt kế - Đồng hồ micrômét (đo l ) Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Nhiệt kế a Tiến hành thí nghiệm: • Mục đích : • Dụng cụ : • Tiến hành : ll0= l – l0 l0 = 500 mm tl0= t – t0 t0 = 200C l Đồng hồ micromet Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Nhiệt độ ban đầu:t0 = 200C a Tiến hành thí nghiệm : Độ dài ban đầu: l0 = 500 mm • Mục đích : t l • Dụng cụ : l α = • Tiến hành : (0C) (mm) l0 t • Kết : -5 30 0,25 1,67.10 1           -5 1,65.10  40 0,33 5 1   1,65.10 K -5   50 0,41 1,64.10   5%;   1 60 0,49 1,63.10 5  -5       0,08.10 ( K )   (1,65  0,08).10 K 5 1 70 0,58  -5 1,66.10 Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : • Hệ số α có giá trị không đổi Như ta viết : l  l t  l t  t  Hay : l  t   l0 Với:  : độ nở dài tỉ đối l = l – l0 : độ nở dài vật rắn (m) t = t – t0 : độ tăng nhiệt độ vật rắn ( 0C ) l0 : chiều dài vật rắn nhiệt độ t0 (m) l: chiều dài vật rắn nhiệt độ t (m) Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : c Thí nghiệm với vật rắn khác Thanh sắt Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : c Thí nghiệm với vật rắn khác Làm thí nghiệm với vật rắn có độ dài chất liệu Thanh nhôm khác ta thu kết tương tự, hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu vật rắn Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : c Thí nghiệm với vật rắn khác Kết luận: • Sự nở dài tăng độ dài vật rắn nhiệt độ tăng • Độ nở dài l vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t độ dài ban đầu l0 vật l  l  l  l t  l t  t  Trong đó:  : gọi hệ số nở dài vật rắn ( 1/K hay K-1 ) l: chiều dài vật rắn nhiệt độ t (m) l0 : chiều dài vật rắn nhiệt độ t0 (m) Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN Quả qua vòngcầu tròn Dùngcầu lửachui nunglọtnóng Thả cầu xuống vòng tròn Như vậy, thể tích vật tăng lên nhiệt độ vật rắn tăng lên Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI • Sự nở khối tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng • Độ nở khối vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) xác định theo công thức: V  V  V0  V0 t  V0 t  t  Trong đó: t = t –t0 : độ tăng nhiệt độ ( 0C) V0 : thể tích vật rắn nhiệt độ t0 ( m3 ) V : thể tích vật rắn nhiệt độ t ( m3 ) V = V –V0 : độ nở khối vật rắn ( m3)   3 : hệ số nở khối vật rắn (1/K hay K-1) Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG - Khắc phục tác dụng có hại nở nhiệt để vật rắn không bị cong nứt gãy nhiệt độ thay đổi Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG 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 Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG - Khắc tác dụng có hại ta phải nở vìdùng nhiệt:thép làm cho Khi phục xây nhà lớn người rắnvìkhông bị (là cong nứt gãy khinước nhiệtvàđộcát, bê vật tông Bêtông ximăng trộn với thay sỏi)đổi nở nhiệt thép Nhờ mà trụ bị vật nứtrắn khiđểnhiệt độ - Bêtông Lợi dụngcốt thép nở vìkhông nhiệt lồng ghép đai trời sắt vàothay đổi bánh xe; chế tạo ampe kế; chế tạo băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong: bàn là, bếp điện… Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Ứng dụng băng kép Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI hoạt động bàn III ỨNG DỤNG Đèn báo điện Tiếp điểm Lá đồng Lá thép Băng kép Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG Băng képbăng (gồmkép haithẳng, mạch kim loại khác đồng Lúc đầu điện đóng, đènnhư sáng Khivàđã thép đượcbăng tán chặt vớilạinhau ) sử dụng cácngắt thiết đủ nóng, kép sát cong phía đồng ởlàm bị tự động mạch điện.đóng – ngắt mạch điện nhiệt độ thay đổi Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ Câu : Tại đổ nước sôi vào cốc thủy tinh cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, cốc thạch anh không bị nứt vỡ ? A Vì cốc thạch anh có thành dày B Vì cốc thạch anh có đáy dày C Vì cốc thạch anh cứng thủy tinh D Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ thủy tinh Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ Câu 2: Một thép 0oC có độ dài 0,5 m Tính chiều dài thép 20oC Biết hệ số nở dài thép 12.10-6 (K-1 ) A 0,62 m B 0,50012 m C 0,512 m D Một kết khác Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ Câu 3: Ở 15oC ray đường dài 12,5 m Hỏi khe hở hai ray phải có độ rộng tối thiểu để ray không bị cong nhiệt độ tăng tới 50oC ? Biết hệ số nở dài sắt 11.10-6 (K-1 ) Giải Độ nở dài ray bằng: l  l0 t  l0 t  t  l  11.106.12,5.(50  15)  4,81.103 m [...]... của vật rắn ở nhiệt độ t0 ( m3 ) V : thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t ( m3 ) V = V –V0 : độ nở khối của vật rắn ( m3)   3 : hệ số nở khối của vật rắn (1/K hay K-1) Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG - Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt để các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT... lên Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI • Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng • Độ nở khối của vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) được xác định theo công thức: V  V  V0  V0 t  V0 t  t 0  Trong đó: t = t –t0 : độ tăng nhiệt độ ( 0C)... NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG 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 Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ... đối của bằng ? thanh rắn khi nhiệt độ của nó tăng thêm một độ Hệ số nở dài của một số chất 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 Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN Quả qua quả vòngcầu tròn Dùngcầu lửachui nunglọtnóng Thả quả cầu xuống vòng tròn Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên Bài. .. các ampe kế; chế tạo băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong: bàn là, bếp điện… Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: Ứng dụng của băng kép 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI trong hoạt động của bàn là III ỨNG DỤNG Đèn báo điện Tiếp điểm Lá đồng Lá thép Băng kép Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: 2 Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG Băng képbăng (gồmkép haithẳng,... mạch điện khi nhiệt độ thay đổi Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ Câu 1 : Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ ? A Vì cốc thạch anh có thành dày hơn B Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn C Vì cốc thạch anh cứng hơn thủy tinh D Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ.. .Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI 1 Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : c Thí nghiệm với các vật rắn khác 2 Kết luận: α = l Câu C2: saodàingười ta Vì hệ Tại số nở của Inva l0 làm tnhỏ, khi l thì kích thước độ lớn chính nhiệt độthước quá Nếu t =không 1 thìđoα = xácthực bằngtếhợp của thước không lkim 0 đổi Như vậyInva hệ số dài của thanh rắn có m nở không phải... SỰ NỞ KHỐI III ỨNG DỤNG - Khắc tác dụng có hại của ta sự phải nở vìdùng nhiệt: thép làm cho Khi phục xây các nhà lớn người và các rắnvìkhông bị (là cong hoặc nứt gãy khinước nhiệtvàđộcát, bê vật tông Bêtông ximăng trộn với thay sỏi)đổi nở vì nhiệt như thép Nhờ đó mà các trụ bị vật nứtrắn khiđ nhiệt độ ngoài - Bêtông Lợi dụngcốt sự thép nở vìkhông nhiệt của lồng ghép đai trời sắt vàothay các đổi bánh... dài của thanh thép ở 20oC Biết hệ số nở dài của thép là 12 .10- 6 (K-1 ) A 0,62 m B 0,50012 m C 0,512 m D Một kết quả khác Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CỦNG CỐ Câu 3: Ở 15oC mỗi thanh ray của đường dài 12,5 m Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ rộng tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 50oC ? Biết hệ số nở dài của sắt là 11 .10- 6 (K-1 ) Giải Độ nở dài... phải có độ rộng tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 50oC ? Biết hệ số nở dài của sắt là 11 .10- 6 (K-1 ) Giải Độ nở dài của mỗi thanh ray bằng: l  l0 t  l0 t  t 0  l  11 .10 6.12,5.(50  15)  4,81 .10 3 m  ... : độ nở dài vật rắn (m) t = t – t0 : độ tăng nhiệt độ vật rắn ( 0C ) l0 : chiều dài vật rắn nhiệt độ t0 (m) l: chiều dài vật rắn nhiệt độ t (m) Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI... nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: Kết luận: II SỰ NỞ KHỐI • Sự nở khối tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng • Độ nở khối vật rắn (đồng chất,... chất liệu vật rắn Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I SỰ NỞ DÀI Thí nghiệm: a Tiến hành thí nghiệm : b Nhận xét : c Thí nghiệm với vật rắn khác Kết luận: • Sự nở dài tăng độ dài vật rắn nhiệt độ