Bài 21. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

Về mùa hè có nên bơm xe đạp thật căng không ? Vì sao?



 Đáp án: Về mùa hè không nên bơm xe đạp thật căng. Vì: Trời nắng gắt, nhiệt độ tăng cao không khí trong ruột xe dãn nở dễ làm hở chỗ vá cũ hoặc làm vỡ ruột xe.
I. Lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt
1. Thí nghiệm
a. M?c đích thí nghiệm:
Kiểm tra lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt.
b. Dụng cụ thí nghiệm:
Thanh thép,chốt ngang, ốc , chân đế, khay đựng bông tẩm cồn.
c.Các bu?c thí nghiệm:
Bước 1: Lắp chốt ngang, rồi vặn ốc để siết chặt thanh thép lại.
Bước 2: Dùng bông tẩm cồn đốt thật nóng thanh thép rồi quan sát hiện tượng xảy ra với chốt ngang.
Thanh thép
Hình 21.1 a
Chốt ngang gãy
2. Trả lời câu hỏi
Có hiện tượng gì xảy ra đối với thanh thép khi nó nóng lên ?
Khi bị nung nóng thanh thép nở ra ( dài ra )
Chốt ngang bị gãy chứng tỏ điều gì?
Khi dãn nở vì nhiệt, thanh thép gây ra lực rất lớn.
Chốt ngang gãy
Khi co lại vì nhiệt, thanh thép cũng gây ra lực rất lớn
Chốt ngang bị gãy chứng tỏ điều gì ?
3. Rút ra kết luận
Điều gì xảy ra khi s? co dãn vì nhiệt bị ngăn cản?
+ Đốt nóng thanh thép.
+ Dùng khăn tẩm nước lạnh phủ lên thanh thép
+ Lắp chốt ngang rồi vặn ốc để siết chặt thanh thép lại.
Bố trí thí nghiệm như hình 21.1b.
C3
Điều gì sẽ xảy ra với chốt ngang?
Điều gì sẽ xảy ra v?i thanh thép?
4. Vận dụng
C5
Hình 21.2 là ảnh chụp chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đường tàu hoả. Em có nhận xét gì? Tại sao người ta phải làm như thế?
+ Chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray có khe hở.
+ Người ta làm như vậy để khi trời nóng thanh ray nở dài mà không bị ngăn cản, không gây ra lực rất lớn làm cong, h?ng đường ray.
C5
Mặc dù ở chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đã để khoảng cách cho thanh ray nở ra khi nhệt độ tăng , nhưng khi nhiệt độ tăng quá nhiều, thì các thanh ray vẫn bị uốn cong. Như vậy đủ để biết lực do sự co dãn vì nhiệt gây ra lớn tới chừng nào.
Có thể em chưa biết
Tại sao sân bê tông rộng lại được ghép hở từ những tấm bê tông ?
Sân bê tông rộng được ghép hở từ những tấm bê tông để khi bê tông dãn nở vì nhiệt không bị cản trở, không gây ra lực lớn làm nứt sân.
C6
Hình 21.3 vẽ gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép.
+ Tại sao một gối đỡ phải đặt trên các con lăn?
+ Hai gối đỡ đó có cấu tạo giống nhau không?
4. Vận dụng
C6
+ Hai gối đỡ đó có cấu tạo không giống nhau. Một gối đỡ được đặt cố định, một gối đỡ phải đặt trên các con lăn.(3d)
+ Một gối đỡ phải đặt trên các con lăn tạo điều kiện cho cầu co dãn vì nhiệt mà không bị ngăn cản, không ảnh hưởng đến chất lượng của cầu. (7d)
Những ngày mùa hè
Những ngày mùa đông
Bàn là điện có thể tự động tắt khi đã đủ nóng.
Thanh đồng
Thanh thép
Các đinh tán
CẤU TẠO CỦA BĂNG KÉP
II. Băng kép
C?u t?o : Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau ( thí dụ đồng và thép), được tán chặt vào nhau dọc theo chiều dài của thanh, tạo thành một băng kép.
- Đồng và thép nở ra vì nhiệt có như nhau không?
- Con hãy dự đoán xem nếu bị hơ nóng thì điều gì sẽ xảy ra với băng kép ?
1. Thí nghiệm
Hãy quan sát hình dạng băng kép nếu bị hơ nóng
Nhóm 1+ 3: - Mặt đồng ở phía dưới
Nhóm 2+4 : - Mặt đồng ở phía trên
mặt đồng ở dưới
mặt đồng ở trên
2. Trả lời câu hỏi
C8
Khi bị hơ nóng, băng kép cong về phía thanh nào? Tại sao?
Hình 21.4 a
Hình 21.4 b
2. Trả lời câu hỏi
C8
Khi bị hơ nóng băng kép luôn cong về phía.......................
Vì............................................................
mặt đồng ở dưới
mặt đồng ở trên
thanh thép
đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.
Trả lời : + Khi làm lạnh, băng kép có cong và cong về phía thanh đồng.
+ Vì đồng co lại vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh thép dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung
2. Trả lời câu hỏi
C9
* Vậy em có kết luận gì khi đốt nóng hoặc làm lạnh băng kép?
Bang kép đang thẳng. Nếu làm cho lạnh đi thì nó có bị cong không? Nếu có, thì cong về phía thanh thép hay thanh đồng ? Tại sao?
Do tính chất này, băng kép được ứng dụng vào việc đóng – ngắt tự động mạch điện (rơ-le trong đèn chớp-tắt, bàn là, nồi cơm điện...).
Tại sao bàn là điện vẽ ở hình 21.5 lại tự động tắt khi đã đủ nóng ?
Thanh đồng của băng kép ở thiết bị đóng ngắt của bàn là này nằm ở phía trên hay phía dưới ?
C10
3- V?n d?ng
C10
Khi bàn là đủ nóng, băng kép nở ra vì nhiệt, nó sẽ cong lên và đẩy tiếp điểm rời nhau, bàn là ngắt điện
Băng kép cong lên v?y thanh đồng ở dưới thanh thép .
3- V?n d?ng
C10
Khi bàn là ngu?i di, băng kép th?ng ra và tiếp điểm dóng lại, bàn là có điện, lại nóng lên.

3- V?n d?ng
Nguyên lí hoạt động của đèn chớp tắt :
Lúc đầu, băng kép thẳng, dòng điện qua dây tóc làm bóng đèn sáng và nóng lên. Khi nhiệt độ tăng, băng kép cong, chỗ tiếp xúc hở, dòng điện ngắt, đèn tắt. Băng kép nguội đi, thẳng trở lại như cũ, dòng điện lại đi qua, đèn sáng. Quá trình chớp tắt cứ lặp đi lặp lại.
- Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn.
- Băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại.
Người ta ứng dụng tính chất này của băng kép vào việc đóng, ngắt tự động mạch điện.
Trong bài học hôm nay chúng ta cần ghi nhớ những vấn đề gì?
Tìm bí mật sau 4 miếng ghép
Nhiệt k?
Luật chơi: Mỗi miếng ghép ứng với 1 câu hỏi kiểm tra, trả lời đúng mỗi câu hỏi thì miếng ghép tương ứng được lật ra. Khi cả 4 miếng được lật thì hiện lên bí mật phải tìm. Tuy nhiên sau khi trả lời xong 3 câu hỏi các con có thể đoán ngay bí mật mà không phải chờ hết cả 4 câu.
S
S
S
1
2
3
4
Hãy chọn câu trả lời đúng
Vì sao bóng đèn điện ( đèn dây tóc) đang sáng nếu bị nước mưa hắt vào dễ bị vỡ ngay ?
A.Vì bóng đèn đang nóng gặp lạnh co lại đột ngột .
B.Vì lực của nước mưa đã tác dụng vào bóng đèn.
C.Vì bóng đèn đã dãn nở mạnh khi gặp nước mưa.
5/5/2012
30
A
B
C
D
Chúc mừng b?n dã m? đu?c m?t ph?n c?a bí m?t
Chất rắn co dãn vì nhiệt ít hơn chất lỏng.
Các chất rắn khác nhau co dãn vì nhiệt khác nhau.
Chất rắn co lại vì nhiệt khi lạnh đi.
Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng :
Chất rắn nở ra khi nóng lên.
Hãy chọn câu trả lời đúng
Tại sao khi đổ nước sôi đột ngột vào cốc thủy tinh thì cốc dễ bị nứt vỡ ?
A. Do cốc không chịu được nhiệt độ cao
B.Do lớp thủy tinh bên ngoài co lại đột ngột.
C.Do lớp thủy tinh bên trong của cốc dãn nở nhanh đẩy vỡ lớp thủy tinh bên ngoài chưa kịp dãn nở.
Có một chiếc băng kép loại “ nhôm-đồng ”.Khi được nung nóng thì băng kép cong về phía thanh đồng. Hỏi nhôm và đồng chất nào nở vì nhiệt nhiều hơn?
A. Đồng.
B. Nhôm.
C.Nhôm và đồng nở vì nhiệt như nhau.

*
Bố trí thí nghiệm như hình 21.1b.
Thanh thép
Hình 21.1 b
Hình 21.1 b
Bố trí thí nghiệm như hình 21.1b.
*
Tại sao khi rót nước sôi đột ngột vào cốc thủy tinh thì cốc dễ bị nứt vỡ?
Trả lời:
Khi rót nước sôi đột ngột vào cốc thủy tinh, mặt trong của cốc sẽ nóng lên và nở ra trong khi mặt ngoài của chúng còn nguội chưa kịp nở . Vì vậy lớp thủy tinh bên trong sẽ đẩy vỡ lớp thủy tinh bên ngoài . Vết vỡ từ bên ngoài sẽ lan dần vào bên trong làm cho cốc bị nứt vỡ.
Để tránh hiện tượng trên các dụng cụ bằng thủy tinh dùng để đun trong phòng thí nghiệm phải làm bằng thủy tinh ít co dãn vì nhiệt và làm khá mỏng để truyền được nhiệt từ mặt nọ đến mặt kia được nhanh chóng, sự co dãn vì nhiệt giữa hai mặt cốc ít bị chênh lệch. Mặt khác, khi sử dụng cũng cần làm cho bình hoặc cốc nóng lên dần dần. Ví dụ : dùng một lưới sắt ngăn cách ngọn lửa giữa bình hoặc cốc, hoặc vừa hơ ống nghiệm lên ngọn lửa vừa lắc và xoay đều các mặt.
Làm thế nào để tránh hiện tượng này?
Học thuộc bài.
Làm các bài tập 21.1, 2, 3, 4, 5, 6 trong SBT
Tìm thêm những ứng dụng về sự nở vì nhiệt trong cuộc sống.
Đọc trước bài : “Nhiệt kế . Nhiệt giai”
Các em hãy cố gắp học thật tốt nhé !
Các em hãy cố gắng học tốt !