Bài 36. Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Bài 36. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức:
+ Phát biểu và viết được công thức nở dài của vật rắn và ý nghĩa của hệ số nở dài.
+ Viết được công thức xác định qui luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài và thể tích của vật rắn. Đồng thời nêu được ý nghĩa vật lí và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối.
2. Về kĩ năng:
+ Xử lí các số liệu thực nghiệm để rút ta công thức nở dài của vật rắn .
+ Giải thích được các hiện tượng liên quan đến sự nở vì nhiệt của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật.
+ Vận dụng được các công thức về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
1. Phương pháp
Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp.
2. Phương tiện
Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng, máy chiếu.
III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1. Kiểm tra bài cũ
2. Giới thiệu bài mới
Vì sao giữa hai đầu thanh ray của đường sắt lại phải có một khe hở? Độ rộng của khe hở này phụ thuộc những yếu tố gì và có thể xác định nó theo công thức nào? Để trả lời được các câu hỏi này chúng ta đi vào bài học hôm nay. Bài 36. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN

3. Tiến trình dạy học dự kiến
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng

Hoạt động 1: Sự nở dài

- Cho HS quan sát 1 video để nhận thấy sự nở vì nhiệt của thanh kim loại về mặt định tính.Để biết được tính chất định lượng của nó như thế nào chúng ta đi vào thí nghiệm.
- Các em hãy quan sát hình 36.2 trong SGK, sau đó một em đứng lên mô tả lại dụng cụ thí nghiệm gồm những gì?
- GV mô tả thí nghiệm một lần để học sinh hình dung được thí nghiệm.
- Do không có điều kiện tiến hành thí nghiệm nên sẽ sử dụng kết quả thí nghiệm trong sách giáo khoa. Sau khi tiến hành thí nghiệm người ta thu được bảng số liệu như trong SGK bảng 36.1:
- Phát phiếu học tập in bảng số liệu cho HS theo bàn
- Dựa vào bảng số liệu này các em hãy tính hệ số
theo công thức
?
- Gọi một học sinh lên bảng điền kết quả vừa tính được.
- Qua bảng kết quả thí nghiệm chúng ta thấy, ứng với mổi giá trị nhiệt độ thì ta có một giá trị độ dài
. Nhưng các em hãy so sánh thử xem ở những giá trị nhiệt độ khác nhau thì hệ số
có khác nhau nhiều không? Từ đó rút ra nhận xét ntn?
- NX: Hệ số
có giá trị không đổi.
- Từ biểu thức tính hệ số
các em hãy rút ra biểu thức tính giá trị độ nở dài của thanh đồng?
- Vậy công thức tính độ nở dài của thanh đồng là:
. Từ công thức này có thể viết lại
và đặt
, thì người ta gọi
là độ nở dài tỉ đối của chất rắn.
- Người ta đã làm thí nghiệm tương tự với các vật rắn có độ dài và chất liệu khác nhau (nhôm, sắt, thủy tinh,...), người ta thu được kết quả tương tự, nhưng hệ số
có giá trị thay đổi phụ thuộc vào chất liệu vật rắn. Các em có thể tham khảo bảng 36.2 trong SGK để biết được hệ số nở dài của một số vật rắn.
- Vậy từ đây chúng ta có nhận xét thứ 2 đó là: hệ số
có giá trị thay đổi phụ thuộc chất liệu của vật rắn.
- Qua thí nghiệm chúng ta có một số kết luận như sau:
- Chúng ta thấy khi nhiệt độ tăng thì chiều dài của thanh đồng cũng tăng, hiện tượng đó người ta gọi là sự nở dài vì nhiệt. Một em hãy phát biểu sự nở dài là gì?
- Công thức tính độ nở dài của thanh đồng cũng chính là công thức tính độ nở dài chung cho các vật rắn. Ta gọi đó là công thức nở dài:


Trong đó
là hệ số nở dài và có đơn vị là 1/K hay K-1
- Từ biểu thức này một em hãy phát biểu thành lời cách tính độ nở dài
?
- Dựa vào công thức tính
, em hãy cho biết ý nghĩa của hệ số nở dài α?

- Quan sát video



Kể tên dụng cụ thí nghiệm gồm có: một thanh đồng đặt trong một cái bình cách nhiệt có chứa chất lỏng (nước), một nhiệt kế để đo nhiệt độ