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

VẬT LÝ 10 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I MỤC TIÊU 1- 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 sgkh ghi kết đo độ dãn dài l rắn thay đổi theo độ tăng nhiệt độ t =t - t0 , tính giá tri trung bình hệ số nở dài  Từ suy cơng thức nở dài - Phát biểu qui 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 2- Kỹ năng: - Vận dụng công thức nở dài nở khối vật rắn để giải tập cho , sách giáo khoa sách tập - Nêu ý nghĩa thực tiễn việc tính tốn độ nở dài độ nở khối vật rắn đời sống kĩ thuật 3- Thái độ: - Có ý thức học mơn vật lí , u thích tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng đóng góp nhà khoa học sống ngày II CHUẨN BỊ 1- Giáo viên : Giáo án + SGK 2- Học sinh :- Ghi sẵn giấy số liệu bảng 36.1, 36 sgkh vật lí - máy tính bỏ túi III TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG Kiểm tra cũ : Phát biểu viết công thức định luật Húc ? Bài mới: Hoạt động thầy trò Nội dung Hoạt động 1: Thí nghiệm khảo sát nở I Sự nở dài: nhiệt vật rắn 1.Thí nghiệm: GV: Hướng dẫn học sinh nghiên cứu thí a) TN: nghiệm hình 36.2 sách giáo khoa -Ban đầu đồng có nhiệt độ t0 = 20oC độ dài l0 =500 mm Giá trị độ nở dài l đồng độ tăng nhiệt độ t = t - t0 tương ứng ghi HS: Cơng nhận số liệu bảng 36.1 bảng (36.1 sgkh) GV: Hướng dẫn cho học sinh tính hệ số : b) Kết thí nghiệm cho thấy hệ Δl số  có giá trị khơng đổi  = l t theo bảng số liệu 36.1 C1:16,7.10-6; 16,5.10-6; 16,4.10-6; 16,3.10-6 Vậy ta có : l = l0( t - t0 ) VẬT LÝ 10 Δl 16,8.10-6   = l t  l = l0( t - t0 )hay Δl = t l0 Bài tập thí dụ : t = 150C l0 = 12,5 m l =? t = 50 C Hướng dẫn giải: l = l - l0 = l0 (t - t0) l =12,5.11.10-6(50 -15) =4,81mm Vậy khe hở đầu hai ray 4,81mm Δl Hay ta viết : l = t Δl Với:  = l =t độ nở dài tỉ đối t = t - t0 độ tăng nhiệt độ đồng c) Làm TN với rắn có độ dài chất liệu khác ta thấy kết tương tự  khác Kết luận: -Sự tăng độ dài vật rắn nhiệt độ tăng gọi nở dài -Độ nở dài l vật rắn tỉ lệ với độ tăng Δl nhiệt độ t độ dài ban đầu l0 vật C2 : Nếu t=10  = l = hệ số nở dài l = l - l0 = l0t độ dãn tỷ đối nhiệt độ Với : gọi hệ số nở dài phụ thuộc chất tăng lên liệu vật rắn Đơn vị đo Hoạt động : Tìm hiểu nở khối vật rắn : GV:Trong thực tế bị nung nóng vật rắn dãn nở ? Khi kích thước vật rắn tăng ba chiều ?vật rắn tăng thể tích nên gọi nở khối ? HS:Hãy cho biết hệ số nở khối  lần hệ số  Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng nở nhiệt: - Hãy cho biết ứng dụng nở nhiệt vật sống ? - Tại đường ray tầu hỏa người ta lại phải để hở khoảng cách hai đầu hay K-1 K II Sự nở khối : - Khi bị nung nóng, kích thước vật rắn tăng theo hướng nên thể tích tăng.Sự tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng gọi nở khối - Độ nở khối vật rắn xác định theo công thức sau : V = V - V0 = V0t Với :   3 có đơn vị đo 1/K hay K-1 III -Ứng dụng : - Trong kỹ thuật chế tạo lắp đặt máy móc xây dụng cơng trình , người ta phải tính tốn để khắc phục tác dụng có hại nở nhiệt cho vật rắn khơng bị cong nứt gãy nhiệt độ thay đổi (giới thiệu thêm sách giáo khoa).Mặt khác , người ta lại lợi dụng nở nhiệt vật rắn để lồng ghép đai sắt vào bánh xe , để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng-ngắt tự động mạch VẬT LÝ 10 ray ? điện , hoăc để chế tạo ampe kế nhiệt, hoạt động dựa tác dụng nhiệt dòng - Tại hai đầu cầu sắt lại điện , dùng đo dòng điện chiều (hay hai đầu rầm bê tông cầu) phải đặt xoay chiều gối đỡ xê dịch lăn ? 3.Củng cố luyện tập : Hệ thống Sự nở dài nở khối,ứng dụng BT 5: C l l  l l  t  t  11.10  6.10  40  20  0,22mm V V 0 BT 6: B m   0V0  V const    V  V 1  3t   0 0 7,800.10   7,599.10 kg / m 6  3t  3.11 10 800 4.Hướng dẫn học sinh tự học : BT 4: D mặt cốc nóng dãn nở mặt ngồi lạnh chưa kịp nở Thủy tinh có hệ số nở khối lớn nên nở thể tích phần cốc lớn cốc bị nứt.Thạch anh có hệ số nở khối nhỏ nên nở thể tích phần khơng đáng kể cốc khơng bị nứt Về nhà làm tập 7,8,9(197)