Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ
CÙNG CÁC EM HỌC SINH
Người thực hiện: Ngô Văn Tân
TRƯỜNG THPT CẦN THẠNH
KIỂM TRA BÀI CŨ
1.Thế nào là biến dạng cơ của vật rắn?

2.Phát biểu và viết công thức định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn?


3 .Viết công thức tính lực đàn hồi trong vật rắn?

Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực
Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó.
ɛ = |Δl|/l0 = ασ

Fđh = k.|Δl| với k = E.S/l0
Một thanh thép bị dãn khi ta kéo một lực đủ lớn. Làm thế nào để thanh thép đó dãn ra mà ta không tác dụng lực kéo?
Các em hãy xem đoạn phim sau để hiểu rõ cách làm thanh thép dãn ra mà ta không tác dụng lực kéo.
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
Bài 36:
I.Sự nở dài
II.Sự nở khối
III.Ứng dụng
- Thanh đồng
- Bình chứa nước kín có 2 van
- Nước nóng
- Nhiệt kế
- Đồng hồ micrômét(đo l).
a, Dụng cụ :
I .Sự nở dài
1. Thí nghiệm:
b.Tiến hành thí nghiệm
I .Sự nở dài
1. Thí nghiệm:
1. Thí nghiệm
l0
l0 Δl
Ở nhiệt độ ban đầu to Chiều dài thanh là lo
Ở nhiệt độ sau t ( t > t0)
Chiều dài thanh là l
c, Kết quả
ℓ
Độ nở dài của thanh: l= l-lo
I - SỰ NỞ DÀI
C1 :
-Tính
α = l/(l0. t)
-xác định giá trị trung bình của α
-Với sai số khoảng 5%,hãy nhận xét xem α có thay đổi không?
30
1,67.10 -5
40
50
60
70
0,25
0,33
0,41
0,49
0,58
α = l / (l0. t)
1,65.10 -5
1,64.10 -5
1,63.10 -5
1,66.10 -5
* Giá trị trung bình của α:
* Sai số tuyệt đối:α  0,08.10-5K-1.
* Ghi kết quả phép đo:
α = (1,65 0,08).10-5K-1.
 Với sai số 5% coi như α không thay đối
Làm thí nghiệm với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau.
Người ta đã tìm được hệ số nở dài của 1 số chất rắn như ở bảng bên

I - SỰ NỞ DÀI
Vậy hệ số α phụ thuộc vào yếu tố nào?
Hệ số nở dài của một số chất rắn
Hệ số α có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu của vật rắn
2. Kết luận:
Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
Độ nở dài l của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t và độ dài ban đầu l0 của vật đó.
Thế nào là sự nở dài?
I - SỰ NỞ DÀI
Độ nở dài Δl = l – l0 = αl0Δt
Độ nở dài phụ thuộc vào yếu tố nào?
Dựa vào công thức: α = l /(l0.t) , em hãy cho biết ý nghĩa của hệ số nở dài α
Từ α = l /(l0.t)  Khi t = 1 (nhiệt độ tăng thêm 1 độ)
thì α = l/l0=ε . “Hệ số nở dài của vật rắn có trị số bằng độ nở dài tỉ đối của vật rắn khi nhiệt độ của nó tăng thêm 1 độ”.
Giá trị của α phụ thuộc chất liệu của vật rắn và có đơn vị đo là K-1
Theo các em thì quả cầu sắt khi bị nung nóng thì thể tích của nó có thay đổi hay không?
Các em hãy xem đoạn phim sau để hiểu rõ hơn.
II - SỰ NỞ KHỐI
Ở nhiệt độ ban đầu t0

Ở nhiệt độ sau t > t0
lo
Vo
l= lo+∆l
V=Vo+ ∆V
Thế nào là sự nở khối?
Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
Với vật rắn đồng chất và đẳng hướng:
V = V – V0 = V0t.
V : Độ nở khối
: hệ số nở khối (1/K hay K -1)
3α.
Sự nở vì nhiệt đặc biệt của nước
* Lưu ý: công thức ΔV=V – Vo=βVoΔt cũng áp dụng được cho chất lỏng (trừ nước ở gần 40C)
Nước ở 40C bị co lại và có thể tích nhỏ nhất nên khối lượng riêng của nó lớn nhất; khi tăng hoặc giảm nhiệt độ từ 40C thì nước lại nở ra và thể tích của nước tăng lên, nên khối lượng riêng của nó lại giảm. Chính điều này đã giải thích hiện tượng nước biển( sông, hồ ) về mùa đông chỉ có thể đóng băng ở lớp bề mặt của nó.
III . Ứng dụng(SGK/196).
Khắc phục tác hại của sự nở vì nhiệt: làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi.
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
- 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.
- Có khoảng cách giữa các nhịp cầu
Ở gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép. Hai gối đỡ đó có cấu tạo không giống nhau . Một đầu được đặt lên các con lăn, tạo điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không bị ngăn cản.
III . Ứng dụng(SGK/196).
Khắc phục tác hại của sự nở vì nhiệt: làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi.
Lợi dụng sự nở vì nhiệt
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Băng kép(dùng trong các rơle đóng-ngắt mạch điện tự động)
Băng kép gồm 2 thanh kim loại khác nhau như đồng và thép được tán chặt sát với nhau. Ở nhiệt độ bình thường băng kép thẳng. Khi đốt nóng hay làm làm lạnh băng kép sẽ bị cong đi.
Kích vào đây để xem mô phỏng
Băng kép
Câu 1:
Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi nung nóng một vật rắn?
A. Khối lượng của vật tăng.
B. Khối lượng của vật giảm.
C. Khối lượng riêng của vật tăng.
D. Khối lượng riêng của vật giảm.
Câu 2:Một thước nhôm ở 200C có độ dài 2000cm.
Khi nhiệt độ tăng đến 500C, thì thước thép này dài thêm bao nhiêu?
A.0,4cm
B.1,44cm
C.0,242cm
D.5,2cm
∆l=αl0 ∆t=24.10-6.2000.30=1,44cm
Vì D = M/V
Vì sao các nha sĩ khuyên không nên ăn thức ăn quá nóng?
Vì men răng dễ bị rạn nứt.
Vì sao bóng đèn điện tròn đang sáng, nếu bị nước mưa hắt vào thì dễ bị vỡ ngay?
Vì bóng đèn dãn nở, gặp lạnh co đột ngột nên bị vỡ.
Vì sao đổ nước nóng vào cốc thủy tinh dày thì cốc dễ bị vỡ?
Do cốc dãn nở không đều ở mặt trong và mặt ngoài.
Tại sao khi lợp nhà bằng tôn người ta chỉ đóng đinh ở một đầu còn đầu kia phải để tự do?
Để tôn khi gặp nóng dãn nở sẽ không bị vênh.
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
1
2
6
5
Tại sao khi đặt đường ray xe lửa, người ta không đặt các thanh ray sát khít nhau, mà phải để có khe hở giữa chúng?
Để khi gặp nóng các đường ray có khoảng trống dãn nở, làm đường ray không bị cong lên, dễ gây tai nạn
Tại sao khi xây đúc nhà lớn người ta phải dùng thép và bê tông ( hỗn hợp gồm xi măng, cát -sỏi, nước)?
Vì thép và bê tông nở vì nhiệt gần như nhau, nên làm cho nhà đúc sẽ bền vững hơn.
4
3
Hái hoa dân chủ
Các phép đo vào ngày 01/01/1890 và ngày 01/07/1890 cho thấy sau 6 tháng tháp đã cao thêm 10 cm.
Tháp ÉpPhen