Khi có nước sôi, nhiệt độ tăng, băng kép cong về phía thanh sắt do đồng nở vì nhiệt nhiều hơn sắt nên thanh đồng dài hơn sẽ ở ngoài vòng cung.. Khi đó mạch điện hở, sẽ không còn dòng đi[r]
(1)1
CHƯƠNG 2: NHIỆT HỌC
CHỦ ĐỀ 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CÁC CHẤT
BÀI 4: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nêu ví dụ thực tế ứng dụng nở nhiệt + Mô tả cấu tạo băng kép
+ Nêu tính chất ứng dụng băng kép Kĩ
(2)I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Sự nở nhiệt chất bị ngăn cản
Sự co dãn nhiệt bị ngăn cản gây lực lớn
2 Băng kép
Cấu tạo: Băng kép gồm kim loại có chất khác tán chặt vào dọc theo chiều dài
Tính chất:
- Khi bị đốt nóng băng kép cong phía kim loại nở nhiệt
- Khi bị làm lạnh băng kép cong phía kim loại nở nhiệt nhiều
Ứng dụng: Dùng đóng - ngắt mạch tự động
Hình ảnh băng kép
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Giải thích tượng
Phương pháp giải
Ví dụ: Tại tơn lợp lại có hình dạng lượn Sự co dãn nhiệt
khi bị ngăn cản gây lực lớn
Ứng dụng sự nở
nhiệt
Băng kép
Định nghĩa
Đặc điểm
Ứng dụng
Là hai kim loại khác gắn chặt
với Cong phía kim loại nở
hơn Cong kim loại nở nhiều
hơn
Ứng dụng đóng, ngắt mạch tự
động Đốt nóng
(3)Bước 1: Xác định kiện cho yêu cầu đề
Bước 2: Liên hệ nội dung kiến thức với tượng thực tế
sóng Mà khơng phải lợp phẳng?
Hướng dẫn giải
Bước 1: Bài toán cho biết: Mái tơn ln có dạng lượn sóng Yêu cầu: Giải thích
Bước 2: Nội dung kiến thức liên quan
Các chất co dãn nhiệt bị ngăn cản gây lực lớn
Liên hệ vào tốn:
Nếu mái tơn có dạng phẳng, nhiệt độ ngồi trời tăng, mái tôn nở bị ngăn cản gây lực làm rách, thủng mái tơn
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Tại đường ống dẫn nước nóng khơng để thẳng mà phải có đoạn uốn cong?
Hướng dẫn giải
Khi có nước nóng chảy qua ống, ống nở dài Nếu khơng có đoạn uốn cong, nở dài ống bị ngăn cản gây lực lớn làm thay đổi hình dạng đường ống, hỏng đường ống
Ví dụ 2: Tại cửa sổ kim loại cần có thêm miếng đệm cao su trong?
Hướng dẫn giải
Để nhiệt độ trời tăng, cửa sổ kim loại nở không bị ngăn cản miếng đệm cao su đàn hồi theo thay đổi kích thước cửa Do đó, cửa sổ ln khít, khơng bị cong vênh
Ví dụ 3: Tại đặt đường ray xe lửa, người ta không đặt ray sát nhau, mà phải đặt chúng cách khoảng ngắn?
A Để tiết kiệm ray
(4)D Để dễ uốn cong đường ray Hướng dẫn giải
Khi trời nóng, đường ray dài khơng có khe hở, nở nhiệt đường ray bị ngăn cản, gây lực lớn làm cong đường ray
Đáp án B
Ví dụ 4: Rót nước sơi vào cốc thủy tinh mỏng hay cốc thủy tinh dày dễ vỡ hơn? Vì sao?
A Rót nước sơi vào cốc thủy tinh dày dễ vỡ cốc thủy tinh mỏng dãn nở nhiệt mặt mặt ngồi cốc xảy gần lúc
B Rót nước sơi vào hai loại cốc dễ vỡ có độ dãn nở nhiệt
C Rót nước sơi vào cốc thủy tinh mỏng dễ vỡ cốc thủy tinh dày làm từ nhiều thủy tinh
D Rót nước sơi vào hai loại cốc khó vỡ độ bền cốc khơng liên quan tới độ dày hay mỏng cốc
Hướng dẫn giải
Khi rót nước nóng vào cốc thủy tinh dày, lớp thủy tinh bên tiếp xúc với nước, nóng lên trước dãn nở, lớp thủy tinh bên ngồi chưa kịp nóng lên chưa dãn nở Kết lớp thủy tinh bên chịu lực tác dụng từ cốc bị vỡ Với cốc mỏng, lớp thủy tinh bên bên ngồi nóng lên, dãn nở đồng thời nên cốc không bị vỡ
Chọn A
Bài tập tự luyện dạng Bài tập
Câu 1: Khi ghép ván sàn nhà, ván gần mép tường thường khơng đóng đinh để hở cách mép tường chút?
A Vì chống ẩm từ tường vào ván B Vì khó đóng đinh
C Vì để dễ thay
D Vì đề phịng ván dãn nở nhiệt tác dụng lực lớn vào tường làm vênh ván nứt tường
Câu 2: Ba cốc thủy tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phịng), cốc C đựng nước nóng Đổ rót nước sơi vào ba cốc Cốc dễ vỡ nhất?
A Cốc A dễ vỡ B Cốc B dễ vỡ
C Cốc C dễ vỡ D Không có cốc dễ vỡ
Câu 3: Tại đường dây tải điện dây điện thoại không kéo căng cột điện mà luôn mắc trùng xuống?
A Vì vào ban ngày, nhiệt độ nóng lên dây co lại bị đứt B Vì vào ban đêm, nhiệt độ giảm xuống, dây co lại bị đứt C Vì vào ban đêm, nhiệt độ giảm xuống, dây dãn bị đứt D Vì vào ban ngày, nhiệt độ nóng lên dây dãn bị đứt
(5)A Ngâm cốc vào nước nóng, đồng thời đổ nước lạnh vào cốc B Ngâm cốc vào nước lạnh, đồng thời đổ nước nóng vào cốc C Ngâm hai cốc vào nước nóng
D Ngâm hai cốc vào nước lạnh
Câu 5: Tại gạch lát vỉa hè có khoảng cách viên gạch lớn so với viên gạch lát nhà?
A Vì ngồi trời thời tiết nóng, phải chừa khoảng cách để có dãn nở viên gạch B Vì lát lợi cho gạch
C Vì lát hợp mỹ quan thành phố D Vì lát tiết kiệm nhiều gạch
Câu 6: Điền từ cụm từ thích hợp vào chỗ chấm
Sự co dãn nhiệt chất khí bị 1 ………có thể gây 2 ………rất lớn Vì vậy:
- Hai gối đỡ hai đầu số cầu thép có cấu tạo 3 ……… Một gối đỡ phải đặt lăn tạo điều kiện cho cầu 4 ………khi nóng lên mà không bị ngăn cản
- Khi làm đường bê tông người ta không làm liền dải mà phải làm thành cách biệt nhau, phần có 5 ………Vì trời nóng lên, đường bê tông 6 ………mà không bị 7 ………Nếu khơng có khe hở 8 ………của bê tơng bị ngăn cản, gây 9 ………rất lớn làm nứt, hỏng đường
Câu 7: Tại rót nước nóng khỏi phích nước, đậy nút lại nút hay bị bật ra? Làm để tránh tượng này?
Câu 8: Giải thích cầu có khe co dãn? Câu 9: Em dự đốn tượng xảy với bóng điện dây tóc nóng sáng bị nước mưa hắt vào?
Câu 10: Các ray đường sắt nối với nối Các gắn chặt với ray
bằng bu - lông đai ốc thơng qua lỗ trống (như hình vẽ) Tại phải lắp bu - lông đai ốc qua lỗ trống vậy?
Câu 11: Để lắp đai sắt vào bánh xe gỗ người ta nung nóng đai sắt lắp vào bánh xe gỗ Sau đó, người ta nhúng bánh xe lắp đai sắt vào nước Tại phải làm vậy?
(6)Câu 12: Tính khoảng cách khe hở đường ray thép chênh lệch nhiệt độ tối đa so với chúng lắp đặt 35°C? Chiều dài ban đầu ray 10 m Biết tăng 1°C 1m thép nở 0,011mm
Dạng 2: Bài tập băng kép Phương pháp giải
Bước 1: Xác định kiện cho (nhiệt độ, loại băng kép, ) yêu cầu đề
Bước 2: Dựa cấu tạo, tính chất ứng dụng băng kép rút câu trả lời cho toán nêu
Ví dụ: Cấu tạo băng kép nào? A Băng kép cấu tạo từ hai kim loại có chất khác
B Băng kép cấu tạo từ thép đồng
C Băng kép cấu tạo từ nhôm đồng
D Băng kép cấu tạo từ thép nhôm
Hướng dẫn giải
Băng kép cấu tạo từ hai kim loại có chất khác
Đáp án A
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Có hai băng kép: Băng thứ loại nhôm - đồng; băng thứ hai loại đồng - thép Khi hơ nóng, băng thứ cong phía đồng (Thanh nhơm nằm phía ngồi vịng cung), băng thứ hai cong phía thép (Thanh đồng nằm phía ngồi vịng cung) Hãy xếp chất đồng, nhơm, thép theo thứ tự nở nhiệt từ đến nhiều:
A Nhơm, đồng, thép B Thép, đồng, nhôm C Đồng, thép, nhôm D Thép, nhôm, đồng Hướng dẫn giải:
Hơ nóng
Băng kép loại nhơm - đồng cong phía đồng đồng nở nhiệt nhôm Băng kép loại đồng thép - cong phía thép thép nở nhiệt đồng Thứ tự nở nhiệt từ tới nhiều: thép, đồng, nhôm
Đáp án B Lưu ý:
- Đun nóng băng kép cong kim loại nở nhiệt nhiều - Làm băng kép cong kim loại nở nhiệt
(7)Bài tập
Câu 1: Băng kép hoạt động dựa tượng đây? A Các chất rắn nở nóng lên
B Các chất rắn co lại lạnh
C Các chất rắn khác dãn nở nhiệt khác D Các chất rắn nở nhiệt
Câu 2: Chọn câu
A Khi nhiệt độ tăng, băng kép cong phía kim loại dãn nở nhiệt nhiều B Băng kép cấu tạo từ hai kim loại có chất giống
C Băng kép dùng để đóng ngắt mạch điện nhiệt độ thay đổi D Khi nhiệt độ tăng, băng kép dãn nở theo đường thẳng
Câu 3: Băng kép ứng dụng
A làm cốt cho trụ bê tông B làm giá đỡ
C việc đóng ngắt mạch điện D làm dây điện thoại
Câu 4: Có băng kép làm từ kim loại đồng sắt (đồng nở nhiệt nhiều sắt) Khi nung nóng, băng kép nào?
A Cong phía sắt B Cong phía đồng
C Không bị cong D Đầu tiên cong phía đồng, sau cong phía sắt
Câu 5: Băng kép thẳng, làm cho lạnh bị cong phía thép hay đồng? A Cong phía đồng đồng co nhiệt thép
B Cong phía đồng đồng co nhiệt nhiều thép C Cong phía thép đồng co nhiệt thép D Cong phía thép đồng co nhiệt nhiều thép Câu 6: Cho băng kép hình vẽ Khi bị nung nóng băng kép
A Cong lên phía B Cong xuống phía C Khơng bị cong, dài D Khơng có tượng xảy
Câu 7: Cho băng kép thép - đồng (thép nở nhiệt đồng) Muốn băng kép cong phía đồng phải
A đốt nóng băng kép mặt đồng phía B đốt nóng băng kép mặt đồng phía C làm lạnh băng kép
D khơng có cách băng kép ln cong phía thép
Câu 8: Làm lạnh băng kép làm từ hai kim loại nhơm - bạc, băng kép cong phía nhơm So sánh nở nhiệt nhơm bạc
A Nhơm nở nhiệt nhiều bạc B Bạc nở nhiệt nhiều nhơm C Bạc nhơm nở nhiệt D Không thể so sánh
(8)Băng kép gồm 1 ………có chất 2 ……… tán chặt vào với Khi bị nung nóng hay làm lạnh kim loại khác 3 ………khác nên băng kép bị
4 ………Do người ta ứng dụng tính chất vào việc 5 ……… Câu 10: Cho băng kép hình vẽ Khi bị nung nóng băng
kép cong phía kim loại So sánh nở nhiệt kim loại kim loại
Câu 11: Cho cấu tạo bàn
Biết lưỡng kim băng kép từ kim loại đồng thép Khi đủ nóng bàn tự động ngắt điện Hỏi thép băng kép nằm phía hay phía dưới? Tại sao?
Câu 12: Cho cấu tạo chuông báo cháy sau:
Tại có cháy, chng báo kêu để báo động cho người Biết băng kép dùng chuông đồng - nhôm với đồng phía
Câu 13: Cho ấm đun nước với cấu tạo phần dây đun hình bên Hãy giải thích nước sơi ấm tự ngắt điện? Biết băng kép dùng ấm đun nước đồng - thép với đồng phía bên
(9)ĐÁP ÁN
Dạng Giải thích tượng liên quan đến tượng nở nhiệt
1-D 2-A 3-B 4-A 5-A
Câu 2:
Do cốc A có thay đổi nhiệt độ đột ngột, lúc đầu cốc chứa nước đá, nước lạnh làm thủy tinh phía cốc co lại, sau rót nước nóng, lớp cốc nóng, nở trước lớp thủy tinh bên ngồi chưa kịp nóng lên chưa dãn nở Kết lớp thủy tinh bên chịu lực tác dụng từ cốc dễ bị vỡ;
Câu 4:
Ngâm cốc vào nước nóng để cốc nở ra, đổ nước lạnh vào cốc để cốc co lại Như tách rời cốc;
Câu 6:
1 ngăn cản 2 lực 3 khác 4 dài 5 khe hở 6 dài 7 ngăn cản 8 nở nhiệt 9 lực Câu 7:
Khi rót nước nóng khỏi phích nước, lượng khơng khí bên ngồi tràn vào phích Nếu đậy nút lại lượng khí bị nước phích làm cho nóng lên, nở bị nút ngăn cản gây lực làm nút bị bật
Để tránh tượng không nên đậy nút lại mà chờ cho lượng khí tràn vào phích nóng lên, nở bớt ngồi đóng nút lại
Câu 8:
Vì trời nóng (hoặc lạnh) cầu nở dài (hoặc co lại) khơng có khe co dãn nở nhiệt cầu bị ngăn cản, gây lực lớn làm nứt gãy cầu
Câu 9:
Bóng đèn sáng có nhiệt độ cao mà bị nước mưa hắt vào bị vỡ phần bên ngồi lạnh đột ngột nên co lại phần bên bóng có nhiệt độ cao nở Kết lớp thủy tinh bên ngồi bóng đèn chịu lực từ bên làm bóng đèn bị vỡ
Câu 10:
Vì trời nóng, bu - lông đai ốc sắt nở dài khơng có lỗ trống nở nhiệt bu - lông đai ốc bị ngăn cản, gây lực lớn làm hỏng khớp nối
Câu 11:
Nung nóng đai sắt đai nở ra, dễ dàng lắp vào bánh xe Sau nhúng bánh xe lắp đai sắt vào nước làm cho đai co lại siết chặt vào bánh xe
(10)Tăng 35°C chiều dài ray tăng: x t0 0, 011.10.353,85 mm
Khoảng cách khe hở đường ray thép chênh lệch nhiệt độ tối đa so với chúng đặt 35°C phải lớn 3,85mm
Dạng Bài tập băng kép
1-C 2-C 3-C 4-A 5-B 6-B 7-C 8-A
Câu 8:
Vì bị làm lạnh, băng kép cong phía kim loại nở nhiệt nhiều hơn; Câu 9:
1 kim loại 2 khác 3 nở nhiệt 4 cong 5 đóng - ngắt mạch tự động
Câu 10:
Khi bị nung nóng băng kép cong phía kim loại Nên kim loại nở nhiệt kim loại Câu 11:
Khi đủ nóng bàn tự động ngắt điện băng kép cong lên phía để mạch điện hở Vậy thép băng kép nằm phía thép nở nhiệt đồng nên đồng dài phía ngồi vịng cung
Câu 12:
Khi có cháy, nhiệt độ tăng, băng kép cong phía đồng nhơm nở nhiệt nhiều đồng nên nhơm dài ngồi vịng cung Khi trở thành mạch điện kín chng báo kêu để báo động cho người
Câu 13:
Khi có nước sơi, nhiệt độ tăng, băng kép cong phía sắt đồng nở nhiệt nhiều sắt nên đồng dài ngồi vịng cung Khi mạch điện hở, khơng dòng điện chạy qua dây đun, ấm tự ngắt điện
Câu 14:
Nguyên tắc hoạt động nhiệt kế: Trong nhiệt kế này, băng kép sử dụng dạng cuộn dây Một đầu cuộn dây kết nối với vỏ thiết bị đầu lại kết nối với kim thị Khi tăng nhiệt độ băng kép, đầu cuộn dây tự di chuyển dẫn đến dịch chuyển kim thị thang đo Thang đo hiệu chuẩn theo nhiệt độ Vì vậy, độ lệch kim thị cho biết nhiệt độ thang đo
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Bài 1: Tại chỗ tiếp nối hai ray đường sắt lại có khe hở?
A Vì khơng thể hàn hai ray lại B Vì để lắp ray dễ dàng
C Vì nhiệt độ tăng ray dài có chỗ giãn nở D Vì chiều dài ray không đủ
(11)Chỗ tiếp nối hai ray đường sắt lại có khe hở nhiệt độ tăng ray dài có chỗ giãn nở
⇒ Đáp án C
Bài 2: Câu sau mô tả cấu tạo băng kép?
A Băng kép cấu tạo từ hai kim loại có chất khác B Băng kép cấu tạo từ thép đồng C Băng kép cấu tạo từ nhôm đồng D Băng kép cấu tạo từ thép nhôm Hướng dẫn giải:
Băng kép cấu tạo từ hai kim loại có chất khác ⇒ Đáp án A
Bài 3: Kết luận sau nói ứng dụng băng kép? Băng kép ứng dụng A làm cốt cho trụ bê tông B làm giá đỡ
C việc đóng ngắt mạch điện D làm dây điện thoại Hướng dẫn giải:
Băng kép ứng dụng việc đóng ngắt mạch điện theo nhiệt độ ví dụ bàn là, nồi cơm điện… ⇒ Đáp án C
Bài 4: Có băng kép làm từ kim loại đồng sắt (đồng nở nhiệt nhiều sắt) Khi nung nóng, băng kép nào?
A Cong phía sắt B Cong phía đồng C Không bị cong D Cả A, B C sai Hướng dẫn giải:
Khi nung nóng, băng kép cong phía sắt đồng nở nhiệt nhiều sắt ⇒ Đáp án A
Bài 5: Băng kép cấu tạo dựa tượng đây?
A Các chất rắn nở nóng lên B Các chất rắn co lại lạnh
C Các chất rắn khác dãn nở nhiệt khác D Các chất rắn nở nhiệt
Hướng dẫn giải:
Băng kép cấu tạo dựa tượng chất rắn khác dãn nở nhiệt khác ⇒ Đáp án C
Bài 6: Tại gạch lát vỉa hè có khoảng cách viên gạch lớn so với viên gạch lát nhà? Hãy chọn câu trả lời
A Vì ngồi trời thời tiết nóng, phải chừa khoảng cách để có dãn nở viên gạch B Vì lát lợi cho gạch
C Vì lát hợp mỹ quan thành phố D Cả A, B, C Hướng dẫn giải:
Gạch lát vỉa hè có khoảng cách viên gạch lớn so với viên gạch lát nhà ngồi trời thời tiết nóng, phải chừa khoảng cách để có dãn nở viên gạch
⇒ Đáp án A
Bài 7: Có nhận xét mối quan hệ độ dày cốc thủy tinh độ bền cốc? Hãy chọn câu trả lời
A Khơng có mối quan hệ độ bền cốc độ dày thủy tinh làm cốc
B Cốc thủy tinh mỏng bền cốc thủy tinh dày dãn nở nhiệt mặt mặt cốc xảy gần lúc
C Hai cốc bền có độ dãn nở nhiệt
(12)Cốc thủy tinh mỏng bền cốc thủy tinh dày dãn nở nhiệt mặt mặt cốc xảy gần lúc
⇒ Đáp án B
Bài 8: Băng kép thẳng, làm cho lạnh bị cong phía thép hay đồng? Tại sao?
A Cong phía đồng đồng co nhiệt thép
B Cong phía đồng đồng co nhiệt nhiều thép C Cong phía đồng đồng nở nhiệt nhiều thép D Cong phía thép đồng co nhiệt nhiều thép Hướng dẫn giải:
Băng kép thẳng, làm cho lạnh bị cong phía đồng đồng co nhiệt nhiều thép
⇒ Đáp án B
Bài 9: Ba cốc thủy tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phịng), cốc C đựng nước nóng Đổ rót nước sơi vào ba cốc Cốc dễ vỡ nhất?
A Cốc A dễ vỡ B Cốc B dễ vỡ
C Cốc C dễ vỡ D Khơng có cốc dễ vỡ Hướng dẫn giải:
Cốc A dễ vỡ ⇒ Đáp án A
Bài 10: Hai cốc thủy tinh chồng lên bị khít lại Muốn tách rời hai cốc ta làm cách sau đây?
A Ngâm cốc vào nước nóng, đồng thời đổ nước lạnh vào cốc B Ngâm cốc vào nước lạnh, đồng thời đổ nước nóng vào cốc
C Ngâm hai cốc vào nước nóng D Ngâm hai cốc vào nước lạnh Hướng dẫn giải:
Cho nước lạnh vào cốc nằm bên để cốc co lại, đồng thời nhúng cốc bên vào nước nóng để cốc nở
⇒ Đáp án A
FULL TÀI LIỆU DẠY HỌC VẬT LÝ CÓ TRÊN WEBSITE: THAYTRUONG.VN