Giáo án Vật lý 10 bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Tên người soạn : Lê Thái Trung Tên bài: Lớp dạy: vật lí 10/5, 10/7 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN(1tiết) (Chương trình chuẩn) I Mục tiêu : Kiến thức : - Mô tả dụng cụ phương pháp tiến hành thí nghiệm để xác định độ nở dài vật rắn - Dựa vào Bảng 36.1 ghi kết đo độ dãn dài ∆l rắn thay đổi theo nhiệt độ ∆t = t – t0 , tính giá trị trung bình hệ số nở dài α Từ suy cơng thức nở dài - Phát biểu quy luật nở dài nở khối vật rắn Đồng thời nêu ý nghĩa vật lí đơn vị đo hệ số nở dài hệ số nở khối Kỹ : - Vận dụng công thức nở dài nở khối vật rắn để giải tập cho - Nêu ý nghĩa thực tiễn việc tính tốn độ nở dài độ nở khối vật rắn đời sống kĩ thuật Thái độ : - Có niềm tin, gần gũi với vật lí học Thích thú mơn học, say mê tìm hiểu khoa học II Chuẩn bị : Giáo viên : - SGK, SBT tài liệu tham khảo cần thiết - Phiếu học tập(PHT) - Bộ dụng cụ thí nghiệm minh hoạ nở dài nở khối vật rắn(nếu cúp điện) - Laptop, máy chiếu vật thể, máy projector + chiếu - Gợi ý sử dụng CNTT: Soạn giảng PowerPoint(bài giảng chính), Violet 1.5(câu hỏi kiểm tra cũ, vận dụng) có tích hợp: + Mơ thí nghiệm hình 36.2 SGK/194 +Video thí nghiệm nở dài nở khối vật rắn + Phần mềm(PM) học tốt Vật Lý 10 - Dự kiến nội dung ghi bảng Tiết 60 Bài 36 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN(1tiết) I - Sự nở dài Thí nghiệm (SGK/194+195) Kết luận (SGK/195) - Độ nở dài ∆l = l − l0 = α l0 ∆t ; đó, α hệ số nở dài(phụ thuộc vào chất liệu vật rắn), đơn vị 1/K hay K-1 - Bài tập ví dụ : + Tóm tắt: t0 = 15oC l0 =12,5m t = 500C α = 11.10-6 K-1 Δl =? + Giải: -6 Ta có: Δl = l – l0 = αl0Δt = 11.10 12,5.(50-15) = 0,0048125(m) II - Sự nở khối - Xét vật rắn đồng chất, đẳng hướng - Độ nở khối ∆V = V − V0 = βV0 ∆t ; β gọi hệ số nở khối với β = 3α , đơn vị 1/K hay K-1 III Ứng dụng (SGK/196) Học sinh : - Máy tính bỏ túi - Chuẩn bị III Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động : Ổn định lớp Kiểm tra cũ Đặt vấn đề mới.(5phút) Hoạt động học sinh - TL Trợ giúp giáo viên - Điểm danh, kiểm tra tác phong học sinh - Câu 1: Sử dụng câu hỏi điền khuyết theo nội dung phần tóm tắt học SGK/191 - Nhận xét, bổ sung - Gọi HS nhận xét - Câu 2: Vật chịu biến dạng kéo ? A.Trụ cầu D Cột nhà C Móng nhà D Dây cáp cần cẩu chuyển động - Tiếp thu, ghi nhớ - Nhận xét(chọn D), đánh giá, ghi điểm * ĐVĐ: Một thép bị dãn ta kéo lực đủ - TL lớn Còn cách khác để làm thép dãn mà ta không tác dụng lực kéo? - Giới thiệu học Hoạt động : Thí nghiệm khảo sát nở dài nhiệt vật rắn.(15phút) Hoạt động học sinh - TL Trợ giúp giáo viên - Chiếu video Video diễn tả điều gì? - Nhận xét, bổ sung (TN nở dài vật rắn) - Giới thiệu thí nghiệm hình 36.2 Nêu mục đích thí nghiệm:“Khảo sát mối liên hệ độ nở dài độ - Tiếp thu, ghi nhớ tăng nhiệt độ” - TL - Dụng cụ thí nghiệm gồm thiết bị nào? Nguyên tắc hoạt động đồng hồ micrômét? + Gợi ý: Đo t ∆l gì? - TL - Trình bày phương án thí nghiệm? - Nhận xét, bổ sung - Trình chiếu TN ảo - Hoàn thành PHT đến - Nêu C1 phần TL C1 + Hướng dẫn xử lí số liệu bảng 36.1 để hoàn - Nhận xét, bổ sung thành C1 Nhắc gợi ý có PHT + Kiểm tra trình làm việc HS - Tiếp thu, ghi nhớ - Trình bày kết luận nở dài rắn (Với độ biến thiên nhiệt độ đồng, ta ln có - Theo hướng dẫn - TL ∆l = số) l0 ∆t - Hướng dẫn học sinh xây dựng biểu thức 36.2 Nêu rõ tên, ý nghĩa đơn vị đại lượng vật lí(ĐLVL) có - Nhận xét, bổ sung đó? - Tiếp thu, ghi nhớ - Thông báo ý c - Nghiên cứu mục I - Sự nở dài gì? SGK/195 TL - Cơng thức tính độ nở dài? - TL C2 - Nêu C2 - Nhận xét, bổ sung + Nhắc gợi ý có PHT - Tiếp thu, ghi nhớ - Tổng kết Hoạt động : Vận dụng cơng thức nở nhiệt.(5phút) Hoạt động học sinh - Tóm tắt giải tập ví Trợ giúp giáo viên - Nêu tập ví dụ dụ SGK/196 - Gợi ý: chọn t0 = ? oC, t = ? oC, tra bảng 36.2 xác định αFe = ? Các ray không bị cong khoảng cách hai độ nở dài hai nhiệt độ tăng (Nếu cần thiết, sử dụng PM mô CASIO 570MS để hướng dẫn HS áp dụng) - Tiếp thu, ghi nhớ - Tổng kết Hoạt động : Tìm hiểu nở khối vật rắn.(5phút) Hoạt động học sinh - Quan sát Trợ giúp giáo viên - Chiếu video…., giới thiệu nở khối - TL - Sự nở khối gì? - Thơng báo CT tính ∆V, đơn vị β? - Lưu ý: Xét vật rắn đồng chất đẳng hướng Áp dụng chất lỏng(trừ nước gần 4oC) - Tiếp thu, ghi nhớ - Tổng kết Hoạt động : Tìm hiểu ứng dung nở nhiệt.(5phút) Hoạt động học sinh - TL Trợ giúp giáo viên - Yêu cầu HS cho vài ví dụ thực tế nở - Nhận xét, bổ sung nhiệt vật rắn - Quan sát, tiếp thu, ghi + Gợi ý: có hại - cách khắc phục có lợi - ứng dụng? nhớ - Trình chiếu - Tiếp thu, ghi nhớ - Tổng kết Hoạt động : Củng cố vận dụng Giao nhiệm vụ nhà.(10 phút) Hoạt động học sinh - Tiếp thu, ghi nhớ Trợ giúp giáo viên - Sử dụng phần mềm học tốt Vật Lý 10 để tóm tắt lý thuyết nhấn mạnh kiến thức - Thảo luận làm tập + Hãy viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt - Nhận xét câu trả lời độ độ dài vật rắn bạn + Hãy viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ thể tích vật rắn - Nghe, ghi(nếu cần) - Cho HS thảo luận câu hỏi TNKQ(TC Violet) - Tổng kết + Đáp án A-Đ, B-S, C-Đ, D-Đ; D; D; A, D + Gợi ý câu 1: Khối lượng riêng ρ = m V α ta = 0,6.10 −6 K −1  +  ⇒ α ta < α tt mà β ≈ 3α ⇒ β ta < β tt α tt = 9.10 −6 K −1  - Ghi điểm thưởng cho HS TL đúng(2→3 lần) - Giao nhà cho HS → SGK/197 - Nhắc nhở HS chuẩn bị “Bài 13 Các tượng bề mặt chất lỏng” SGK/198 - Nhận xét, đánh giá tiết học IV Rút kinh nghiệm V Bổ sung - PHIẾU HỌC TẬP(PHT) Tiết 60 – BÀI 36 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I - Sự nở dài Thông tin bổ sung Mục đích thí nghiệm…………………… Thí nghiệm …………………………………………… (SGK/194+195) Dụng cụ thí nghiệm……………………… Kết luận …………………………………………… - Sự nở dài nhiệt là:……………… Tiến hành và kết quả…………………… ……………………………………… Bảng 36.1 - Xử lí sớ liệu - Độ nở dài ∆l vật rắn hình trụ Nhiệt độ ban đầu: t0 = 20oC đồng chất tỉ lệ với …………………… Độ dài ban đầu: l0 = 500mm ∆l(mm) STT ∆t( o C) ∆l = ………………………………… đó, α ………………… (phụ thuộc vào ……………………… …………….), đơn vị ………… Bài tập ví dụ : Tóm tắt: ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… 30 40 50 60 70 α= ∆l lo ∆t 0,25 0,33 0,41 0,49 0,58 Giá trị trung bình: α = α1 + α + α + α + α 5 α = ……………………………………… ………………………………………… Sai số tỉ đối: δα = ∆α 100% ≈ 5% = 0, 05 α Giải: ⇒ ∆α = δα α = 0, 05 …… =………………… ……………………………………… Kết đo: α = α ± ∆α = ……………………………………… …………………… ……………………………………… - C1: So sánh với giá trị α bảng giá II - Sự nở khối trị, với sai số cho phép, ta thấy giá trị α thay - Sự nở khối là………………… đổi hay không thay đổi? ……………………………………… TL C1:………………………………… - Độ nở khối vật rắn đồng chất - Gợi ý câu C2: đẳng hướng xác định theo công thức : ………………………………… - Ta có: α = ∆l ⇔ ∆l = …………………… lo ∆t β gọi …………… l ………………………………………… đơn vị ……………………… l0 ……………………………………… - Công thức liên hệ β α là: Khi ∆t = 1(tăng thêm độ) ⇒ α = …… … ………………………… Kết luận: ……………………………… III - Ứng dụng ………………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu : Câu đúng, câu sai câu sau đây? Ghi Đ/S A Chất rắn nở nóng lên, co lại lạnh B Quả cầu nóng lên, thể tích cầu giảm C Quả cầu nóng lên, khối lượng cầu khơng thay đổi D Quả cầu nóng lên, khối lượng riêng vật giảm Câu : Tại đổ nước sơi vào cốc thủy tinh cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, cốc thạch anh khơng bị nứt vỡ? A Vì cốc thạch anh có đáy dài B Vì thạch anh cứng thủy tinh C Vì cốc thạch anh có thành dày D Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ thủy tinh Câu : Một lọ thuỷ tinh đậy nút thuỷ tinh Nút bị kẹt Hỏi phải mở nút cách cách sau đây? A Hơ nóng nút C Hơ nóng đáy lọ B Hơ nóng cổ lọ D Hơ nóng nút cổ lọ Câu : So sánh nở dài nhôm, đồng sắt cách liệt kê chúng theo thứ tự giảm dần hệ số nở dài Phương án sau đúng? A Nhôm, đồng, sắt C Sắt, đồng, nhôm B Đồng, nhôm, sắt D Sắt, nhôm, đồng Câu : Nguyên tắc hoạt động dụng cụ KHÔNG liên quan đến nở nhiệt? A Băng kép B Ampe kế nhiệt C Nhiệt kế kim loại D Đồng hồ bấm giây BTVN: Một dây tải điện 20oC có độ dài 1800m Hãy xác định độ nở dài dây tải điện nhiệt độ tăng lên đến 50oC mùa hè Cho biết hệ số nở dài dây tải điện α = 11,5.10-6 K-1 Đáp số: ∆l = 0,621(m)