Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 54 : Nội năng và sự biến thiên nội năng

Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Chương VI : CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Tiết 54 : NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I.Mục tiêu: 1- Kiến thức: -Phát biểu được định nghĩa về nội năng của một vật trong nhiệt động lực học. -Chứng minh được nội năng phụ thuộc nhiệt độ và thể tích là hàm của v và T. -Nêu được các thí dụ cụ thể về biến đổi n năng thực hiện công và truyền nhiệt. -Viết được công thức tính nhiệt lượng mà một vật thu vào hay toả ra, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức. 2- Kỹ năng: -Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng về thay đổi nội năng. -Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự. 3- Thái độ: -Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học,trân trọng những đóng góp của vật lí học với xã hội. -Có thái độ khách quan trung thực, tác phong tỉ mỉ, cẩn thận chính xác,có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí. -Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống,học tập cũng nh để bảo vệ và giữ gìn môi trờng sống tự nhiên . II.Chuẩn bị: 1- Giáo viên: Dụng cụ để làm thí nghiệm vẽ ở các hình 32.1và32.2 trong sgk. 2- Học sinh : Ôn lại các bài 22, 23, 24, 25, 26 trong sách vậy lý 8. III.Tiến trình bài giảng: 1- Kiểm tra bài cũ : Kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh. 2.Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hoạt động 1: Nghiên cứu về nội năng. GV: Nội năng là gì ? HS : Đọc SGK trả lời. GV : Độ biến thiên nội năng phụ thuộc các đại lượng nào ? nêu sự liên hệ - Độ biến thiên nội năng theo hàm số của biến sốthể tích và nhiệt độ U = f(T,V) Hoạt động 2 : Các cách thay đổi nội năng. GV : Xét ví dụ h. 32.1a, ta nhận thấy nhiệt độ của đồng xu thay đồi như thế nào ? - Xét ví dụ h. 32.1b, nội năng của khí thay đổi như thế nào ? HS : Suy nghĩ trả lời. -Trong sự thực hiện công nội năng của vật thay đổi như thế nào ? GV :Thế nào là quá trình truyền nhiệt có gì khác so với thực hiện công? - Khi ta đổ nước sôi trong ấm ra chậu nhôm , nhiệt độ của nước và của chậu thay đổi như thế nào ? -Giáo viên nêu ví dụ hướng dẫn cho học sinh phân tích và cho kết luận -Nêu đặc điểm của quá trình truyền nhiệt cho nhận xét ? GV : Nhiệt lượng là gì ? Nêu khái niệm về nhiệt lượng và cho nhận xét ? - Giải thích các đại lượng có mặt trong biểu thức trên ? I . Nội năng: 1. Nội năng là gì ? - Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật gọi là nội năng của vật. - Nội năng : ký hiệu là U, đơn vị là Jun (J) 2. Độ biến thiên nội năng: Từ nay ta chỉ chú ý đến độ biến thiên nội năng DU của vật (phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình trao đổi nhịêt) II. Các cách làm thay đổi nội năng: 1. Thực hiện công: Cọ sát đồng xu xuống mặt bàn đồng xu nóng lên,nội năng đã thay đổi. Trong quá trình thực hiện công, nội năng của vật thay đổi . Có một sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. 2. Truyền nhiệt: a) Quá trình truyền nhiệt: - Nội năng còn có thể biến đổi bằng cách truyền nhiệt .Có thể làm cho miếng kim loại , khí trong xi lanh nóng lên bằng cách cho tiếp xúc với một nguồn nhiệt . Khi đó nội năng của miếng kim loại , khí trong xi lanh cũng thay đổi. - Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công như trên gọi là quá trình truyền nhiệt , hay là sự truyền nhiệt. - Trong quá trình truyền nhiệt, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. b) Nhiệt lượng: Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng: DU = Q Q = cmDt = cm(t2- t1) Q:Là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra. m:Là khối lượng ; c: là nhiệt dung riêng. Dt:Là độ biến thiên nhiệt độ. 3.Củng cố: Hệ thống bài. 4.Hướng dẫn,dặn dò: BT 4:B. BT 5:C. BT 6: B Về nhà học bài làm bài 7,8(173) Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Tiết 56 : BÀI TẬP. I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Nắm vững hơn về nội năng và sự phụ thuộc của hàm nội năng vào thể tích và nhiệt độ , đồng thời phân biệt rõ hai quá trình biến đổi nội năng. 2- Kỹ năng: - Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự trong sách giáo khoa và sách bài tập. - Rèn tư duy phân tích, tổng hợp, rèn óc tư duy sáng tạo, kỹ năng tính toán giải các bài tập cơ bản và bài tập nâng cao. 3- Thái độ: -Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học,trân trọng những đóng góp của vật lí học với xã hội. -Có thái độ khách quan trung thực, tác phong tỉ mỉ , cẩn thận chính xác, có tinh thần hợp tác trong việc học môn vật lí. II.CHUẨN BỊ 1- Giáo viên: Ra bài tập về nhà, hướng dẫn, gợi ý học sinh về cách giải. 2- Học sinh : Làm bài tập ở nhà theo yêu cầu của giáo viên. III.TIẾN TRÌNH LÊN LỚP Kiểm tra bài cũ : Nội năng là gì,các cách biến đổi nội năng. Nhiệt lượng là gì?Công thức tính. 2.Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức đã học Qthu = Q1 + Q2 = ( m1c1 + m2c2) Dt1 Q toả = Q3 = m3c3Dt3 Qthu = Q toả Hoạt động 2: Vận dụng vào bài tập. Bài tập số1:(7 (173))HS: Tóm tắt m1 = 0,5kg m2 = 0,118kg t1 = 200C t2 = 750C m3 = 0,2kg t =? c1 = 0,92.103J/kg.K c2= 4,19.103J/kg.K c3 = 0,46.103/kg.K HS : Từ Qthu = Q toả HS thay và tìm kết quả t= ? Bài tập số2:( 8 (173)) HS : Tóm tắt m1 = 128g=0,128kg m2 = 210g=0,210kg m3 = 192g=0,192kg t1 = 8,40C t2 = 1000C t =21,50C c1 = 0,128.103J/kg.K c2= 4,19.103J/kg.K c3 = ? HS: Tìm Qthu,Qtỏa,tìm c3. Bài tập 32.9( SBT/76) Tóm tắt m1 = 22,3g = 0,0223kg m2 = 450g = 0,45kg t1 = 150C t2 = 22,50C a)C1 = 478J/kg.K C2 = 4180J/kg.K t = ? b) m3 = 200g = 0,2kg C3 = 418J/kg.K Bài tập số 7: (173) Nhiệt lượng bình nhôm và nước thu vào : Qthu = Q1 + Q2 = ( m1c1 + m2c2) Dt1 = ( 0,5. 0,92.103J +0,118. 4,19.103J)(t - 20) Nhiệt lượng do sắt toả ra : Q toả = Q3 = m3c3Dt3 = 0,2. 0,46.103(75 - t ) Khi có cân bằng nhiệt : Qthu = Q toả Ta tính được t = 250C Bài tập số 8 :(173) Bài giải: Nhiệt lượng mà đồng thau và nước thu vào là: Qthu = Q1 + Q2 = ( m1c1 + m2c2) Dt1 = ( 0,128. 0,128.103 +0,210. 4,19.103)( 21,50 – 8,40) Nhiệt lượng do miếng kim loại toả ra : Q toả = Q3 = m3c3Dt3 = 0,192. c3(1000 – 21,50 ) Khi có cân bằng nhiệt : Qthu = Q toả Thay số tìm được c3=0,78.103 J/kg.K BT 32.9 SBT Giải : Nhiệt lượng do sắt tỏa ra : Nhiệt lượng do nước thu vào : Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt : Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào : Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt : Sai số : Sai số tương đối : 3. Củng cố và luyện tập : Hệ thống bài, khắc sâu các công thức Cho làm bài tập thêm: Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 240C. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 80g đang ở 1000C. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K, của đồng lă J/kg.K, của nước là 4,19.103 J/kg.K. (ĐS:25,270C) 4. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Về nhà xem lại các bài đã chữa. Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Tiết 57 :CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: -Phát biểu và viết được biểu thức của nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH); nêu được tên đơn vị và qui ước về dấu của các đại lượng trong biểu thức và cách vận biểu thức để giải thích các hiện tượng liên quan. -Lập được biểu thức tính công của khí lý tưởng khi áp suất thay đổi không đáng kể qua đó biết vận dụng cho khí thực trong các trường hợp nào. 2- Kỹ năng: -Vận dụng được nguyên lý thứ nhất của NĐLH vào các đẳng quá trình để viết và nêu ý nghĩa vật lý của biểu thức của nguyên lý này cho từng quá trình. -Vận dụng được nguyên lý thứ nhất của NĐLH để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự trong sách giáo khoa và trong sách bài tập. 3- Thái độ: -Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học,trân trọng những đóng góp của vật lí học với xã hội. II. CHUẨN BỊ : Giáo viên: Nhắc học sinh ôn bài : Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt ( bài 28 , vật lý 8) 2-Học sinh : chuẩn bị theo yêu cầu của giáo viên. III. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1- Kiểm tra bài cũ : Nội năng là gì ? Nội năng có mấy cách biến đổi ? 2- Bài mới : Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hoạt động 1: Tìm hiểu về nguyên lý I của NĐLH HS: Đọc SGK GV:Viết BT và ptích về nguyên lý I. Nguyên lí I nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng C1:Vật thu nhiệt lượng Q>0 Nội năng vật tăng DU>0 Vật thực hiện công A<0 C2: a,Q>0 vật nhận nhiệt lượng và tăng nọi năng.Q<0 vật tỏa nhiệt và giảm nội năng. b,A>0 vật nhận công và tăng nội năng A<0 vật thực hiện công và giảm nội năng c,Q>0 và A<0 vật nhận nhiệt lượng thực hiện công nội năng có thể tăng hoặc giảm d, Q>0 và A>0 vật nhận nhiệt lượng nhận công nội năng tăng. Hoạt động 2: Áp dụng nguyên lý I cho các quá trình biến đổi trạng thái. Ví dụ : Q = 1,5J l = 5cm = 0,05m F = 20N DU = ? Giải : Công mà chất khí nhận được là : A = F.l = 20.0,05 = 1J Theo nguyên lý I của NĐLH ta có DU = Q + A = 1,5 - 1 = 0,5 J Cho chất khí chuyển từ trạng thái 1 (P1, V1, T1) sang trạng thái 2 (P2, V2, T2) ta chứng minh rằng : DU = Q A = 0 DU = Q Quá trình đẳng tích. Như vậy Quá trình đẳng tích chính là quá trình truyền nhiệt. -Vận dụng nguyên lí I NĐLHH ta có thể hiểu quá trình chuyền và chuyển hóa năng lượng trong các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí như thế nào ? -Hướng dẫn học sinh cách chứng minh hệ thức của nguyên lí INĐLH trong quá trình đẳng tích ? -Giáo viên phân tích chỉ rõ cho học sinh cách vận dụng nguyên lí I trong việc giải các bài tập ? Hoạt động 3: Tìm hiểu về nguyên lý II của NĐLH. *Như vậy trong tự nhiên có nhiều quá trình chỉ có thể tự xảy ra theo một chiều xác định,không thể tự xảy ra theo chiều ngược lại. Hoạt động 3: Tìm hiểu về động cơ nhiệt. * Hiệu suất của động cơ nhiệt : Công thức tính hiệu suất. Luôn nhỏ hơn 1 +Nhiệt lượng do nguồn nóng cung cấp không thể hoàn toàn biến thành công cơ học. +Mà một phần đã bị tổn hao thất thoát do nguồn lạnh hấp thụ. I . Nguyên lý I nhiệt động lực học: 1- Phát biểu nguyên lí: - Như ta đã biết nội năng của vật cá thể thay đổi bằng hai cách là truyền nhiệt và thực hiện công - Nếu vật đồng thời nhận được công và nhiệt thì theo định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được DU = A + Q * Quy ước về dấu: + Q < 0 Vật truyền n. lượng cho các vật khác + Q > 0 Vật nhận nhiệt lượng từ các vật khác + A > 0 Vật nhận công từ các vật khác + A < 0 Vật thực hiện công lên các vật khác vật Q<0 A<0 A>0 Q>0 . -Với quy ước về dấu thích hợp , hệ thức trên có thể dùng để diễn đạt các quá trình biến đổi trạng thái khác như vật truyền nhiệt cho các vật khác vật thực hiện công lên các vật khác... 2-Vận dụng: -Có thể dùng nguyên lí I NĐLH để tìm hiểu về sự truyền và chuyển hóa năng lượng , trong các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí. -Sau đây là ví dụ về việc vận dụng nguyên lí INĐLH vào quá trình đẳng tích. -Trong hệ tọa độ (P,V) quá trình này được biểu diễn bằng đường thẳng vuông góc với trục thể tích. Cho chất khí chuyển từ trạng thái 1(P1,V1,T1) sang trạng thái 2(P2,V2,T2) (hình 33.2sgkh). * Hãy chứng minh rằng , khi đó hệ thức của nguyên lí I NĐLH có dạng: DU = Q Trong quá trình đẳng tích , nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng . Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt. II-Nguyên lý II của nhiệt động lực học: 1- Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch ( đọc SGK) 2- Nguyên lí II nhiệt động lực học: a)Cách phát biểu của Clau-di-út : Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn. b)Cách phát biểu của Các-nô : Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. 3- Vận dụng:Dùng nguyên lý II để giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt.Động cơ nhiệt gồm ba bộ phận cơ bản : 1. Nguồn nóng,để cung cấp nhiệt lượng 2. Bộ phận phát động, sinh công 3. Nguồn lạnh,thu nhiệt lượng do tác nhân tỏa ra Hiệu suất của động cơ nhiệt : Công thức tính hiệu suất. Luôn nhỏ hơn 1 3. Củng cố và luyện tập : Hệ thống bài khắc sâu các công thức về nguyên lý nhiệt độnglực học . Đọc phần ghi nhớ cuối SGK Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. Nguyên lý II của nhiệt động lực học. 4. Hướng dẫn học sinh tự học BT 3(179):D. khí trong bình kín không dãn nở nên A=0 BT 4(180): C Khí nhận nhiệt Q>0 sinh công A<0 BT 5(180): A Quá trình đẳng tích V=h/s nhiệt độ tăng U tăng DU>0.Về nhà học bài làm bài tập 6,7(180) Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Tiết 58: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Nắm vững hơn về nội năng và sự phụ thuộc của hàm nội năng vào thể tích và nhiệt độ , đồng thời phân biệt rõ hai quá trình biến đổi nội năng. - Học sinh hiểu sâu, nắm chắc khái niệm nội năng, nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nguyên lí thứ II của nhiệt động lực học, vận dụng vào động cơ nhiệt và giải các bài tập có liên quan. 2- Kỹ năng: - Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự trong sách giáo khoa và sách bài tập. - Rèn tư duy phân tích, tổng hợp, rèn óc tư duy sáng tạo, kỹ năng tính toán giải các bài tập cơ bản và bài tập nâng cao. 3- Thái độ: -Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trờng sống tự nhiên . II. CHUẨN BỊ 1- Giáo viên: Ra bài tập về nhà, hướng dẫn, gợi ý học sinh về cách giải. 2- Học sinh : Làm bài tập ở nhà theo yêu cầu của giáo viên. III. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1- Kiểm tra bài cũ : Nhắc lại các công thức, khái niệm có liên quan. + Nguyên lý I NĐLH DU = A + Q Quá trình đẳng tích. A = 0 DU = Q Quá trình đẳng áp. DU = A + Q Quá trình đẳng nhiệt DU = 0 Q + A = 0 + Động cơ nhiệt 2.Bài mới: Chữa bài tập: Bài tập:(7 (173)) m1 = 0,5kg m2 = 0,118kg t1 = 200C t2 = 750C m3 = 0,2kg tcuối =? cAl = 0,92.103J/kg.K cnước = 4,19.103J/kg.K csắt = 0,46.103/kg.K Bài tập ( 8 (180)) Q = 6.106J DV = 0,50m3 P = 8.106N/m2 DU = ? Bài tập số3: p = 3.105N/m2 V1 = 8l = 8.10-3m3 V2 = 10l = 10.10-3m3 Q = 1000J A = ?; DU = ? Bài tập số 4: P = 17,6kw m = 8,1kg/h T1 = 2000C T2 = 580C q = 3,6.107 J/ kg H = ? Hmax =? Bài tập : Một bình nhiệt lượng kế bằng thép inoc có khối lượng là 0,1kg chứa 0,5kg nước ở nhiệt độ 150C. Người ta thả một miếng chì và một miếng nhôm có tổng khối lượng là 0,15kg và có nhiệt độ là 1000C. Kết quả nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lê đến 170C. Hãy xác định khối lượng của miếng chì và miếng nhôm. Cho cpb = 125,7 J/kgK; cAl = 836 J/kgK; cFe = 460 J/kgK; cH2O = 4180 J/kgK Tóm tắt Hướng dẫn giải: Nhiệt lượng bình nhôm và nước thu vào : Qthu = Q1 + Q2 = ( m1c1 + m2c2) Dt1 = ( 0,5. 0,92.103J +0,118. 4,19.103J)(t - 20) Nhiệt lượng do sắt toả ra : Q toả = Q3 = m3c3Dt3 = 0,2. 0,46.103(75 - t ) Khi có cân bằng nhiệt : Qthu = Q toả Ta tính được t = 250C Hướng dẫn giải Ta tính công do khí giãn nở : A = p.DV = 8.106 . 0,50 = 4.106J Độ biến thiên nội năng của khí là : DU = Q - A = 6.106 - 4.106 = 2.106 J Hướng dẫn giải a) Tính công do khí thực hiện : A = p.DV = 3.105 .(10 - 8)10-3 = 0,6.103J b) Tính độ biến thiên nội năng của khí là: DU = Q - A =103 - 0,6.103 = 400J Hướng dẫn giải Công có ích của động cơ là : A = P.t = 14,7.103.3600 = 5,29.107J Công toàn phần là : Q1 = mq = 8,1.3,6.107 = 29,16.107 J Hiệu suất thực là : H = Hiệu suất lý tưởng là : H = Hướng dẫn giải Áp dụng PT cân bằng nhiệt Nhiệt lượng tỏa ra: Nhiệt lượng thu vào: Thay (2), (3) vào (1): Khối lượng của miêng snhoom là: 3. Củng cố và luyện tập : Hệ thống bài, khắc sâu các công thức 4. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Về nhà xem lại các bài đã chữa. Đọc trước bài mới Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Chương VII : CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ Tiết 59 : CHẤT RẮN KẾT TINH CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Phân biệt được vật rắn tinh thể và vật rắn vô định hình dựa trên cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của chúng. - Phân biệt được vật rắn đơn tinh thể và vật rắn đa tinh thể dựa trên tính dị hướng và tính đẳng hướng. 2- Kỹ năng: - Kể ra được những yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất của các vật rắn dựa trên cấu trúc tinh thể, kích thước tinh thể và cách sắp xếp các tinh thể. - Kể ra được những ứng dụng của các vật rắn tinh thể và vật rắn vô định hình trong sản suất và đời sống. 3- Thái độ: Yêu thích môn học, nghiêm túc trong quá trình học tập, thái độ khách quan khi quan sát thí nghiệm, đưa ra nhận xét, trả lời câu hỏi. II. CHUẨN BỊ 1- Giáo viên: Giáo án + SGK 2- Học sinh : Chuẩn bị ôn lại các kiến thức về cấu tạo chất. III. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1- Kiểm tra bài cũ : Nêu những điều đã biết về cấu tạo chất ? 2-Bài mới Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hoạt động 1: Tìm hiểu các khái niệm về chất rắn kết tinh. HS: Quan sát các hạt muối ăn (NaCl) qua kính hiển vi (h34.1) ta thấy kết quả như thế nào ? Mạng tinh thể của các tinh thể khác nhau có hình dạng ntn ? GV:Tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn. Hoạt động 2: Tìm hiểu các đặc tính và ứng dụng của chất rắn kết tinh. - VD : Các bon : + Tinh thể kim cương. + Tinh thể than chì . -VD:Vật rắn đơn tinh thể: Hạt muối, viên kim cương Vật rắn đa tinh thể : sắt, nhôm , đồng... - Các chất bán dẫn có rất nhiều ứng dụng trong kỹthuật điện tử thông tin liên lạc, đời sống... Hoạt động 3: Tìm hiểu các đặc điểm của chất rắn vô định hình: - Đường (dùng để ăn) có thể là chất kết tinh, vừa là chất vô định hình (khi bị ẩm, chảy nước). -Chất rắn vô định hình có tính dị hướng không ? -Có nhiệt độ nóng chảy xác định không ? Tại sao ? I. Chất rắn kết tinh: 1. Cấu trúc tinh thể: - Muối,thạch anh có dạng hình học xác định là do chúng có cấu trúc tinh thể. - ĐN tinh thể : sgk - Tính tuần hoàn trong không gian của tinh thể được biểu diễn bằng mạng tinh thể. Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh. 2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh: a) Nếu cùng một loại vi hạt nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau thì chúng có tính chất khác nhau. b) Mỗi vật rắn kết tinh nóng chảy (hoặc đông đặc) ở một nhiệt độ xác định. c)Các chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Các vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng Các vật rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng 3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh: - Kim cương dùng làm mũi khoan, dao cắt kính. - Si, Ge dùng làm các linh kiện bán dẫn, vi mạch... - Các kim loại và hợp kim dùng trong chế tạo máy, kỹ thuật xây dựng... II. Chất rắn vô định hình: - Chất rắn vô định hình là loại vật rắn không có cấu trúc mạng tinh thể,không có dạng hình học xác định. - Vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. - Một số vật rắn như S, thạch anh, đường có thể vừa là chất kết tinh, vừa là chất vô định hình. * Ứng dụng : Dùng trong nhiều ngành công nghệ khác nhau :Thủy tinh chế tạo các dụng cụ quang học,đồ gia dụng.Các loại nhựa,...... có nhiều đặc tính quý dùng cho đồ gia dụng.. 3.Củng cố: Hệ thống bài. Chất rắn kết tinh,chất rắn vô định hình. 4.Hướng dẫn học sinh tự học : BT 4:B. BT 5: C BT 6: D Về nhà học bài và làm bài 7,8,9(187). Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Tiết 60: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Mô tả các dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm để xác định độ nở dài của vật rắn - Dựa vào bảng 36.1 sgkh ghi kết quả đo độ dãn dài Dl của thanh rắn thay đổi theo độ tăng nhiệt độ Dt =t - t0 , tính được giá tri trung bình của hệ số nở dài a . Từ đó suy ra công thức nở dài. - Phát biểu được qui luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. Đồng thời nêu ý nghĩa vật lí và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối. 2- Kỹ năng: - Vận dụng được các công thức về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn để giải các bài tập cho trong bài , trong sách giáo khoa và sách bài tập. - Nêu được ý nghĩa thực tiễn của việc tính toán độ nở dài và độ nở khối của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật. 3- Thái độ: - Có ý thức học môn vật lí , yêu thích tìm tòi khám phá khoa học biết trân trọng những đóng góp của các nhà khoa học trong cuộc sống hằng ngày. II. CHUẨN BỊ 1- Giáo viên : Giáo án + SGK 2- Học sinh :- Ghi sẵn ra giấy các số liệu trong bảng 36.1, bài 36 sgkh vật lí . - và máy tính bỏ túi. III. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1. Kiểm tra bài cũ : Phát biểu và viết công thức định luật Húc ? 2. Bài mới: Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hoạt động 1: Thí nghiệm khảo sát sự nở vì nhiệt của vật rắn. GV: Hướng dẫn học sinh nghiên cứu thí nghiệm hình 36.2 trong sách giáo khoa. HS: Công nhận số liệu ở trong bảng 36.1. GV: Hướng dẫn cho học sinh tính hệ số : a = Dt theo bảng số liệu 36.1. C1:16,7.10-6; 16,5.10-6; 16,4.10-6; 16,3.10-6 16,8.10-6 a = Dt Dl = al0( t - t0 )hay= aDt Bài tập thí dụ : t 0 = 150C l0 = 12,5 m Dl =? ở t = 500C Hướng dẫn giải: Dl = l - l0 = l0a (t - t0) Dl =12,5.11.10-6(50 -15) =4,81mm. Vậy khe hở giữa các đầu của hai thanh ray ít nhất là 4,81mm. C2 : Nếu Dt=10 thì e = =a hệ số nở dài bằng độ dãn tỷ đối của thanh khi nhiệt độ tăng lên 10 Hoạt động 2 : Tìm hiểu sự nở khối của vật rắn : GV:Trong thực tế khi bị nung nóng thì vật rắn sẽ dãn nở như thế nào ? Khi đó kích thước của vật rắn sẽ tăng cả về ba chiều ?vật rắn sẽ tăng thể tích nên gọi là sự nở khối ? HS:Hãy cho biết hệ số nở khối b bằng bao nhiêu lần hệ số a Hoạt động 3: Tìm hiểu các ứng dụng của sự nở vì nhiệt: - Hãy cho biết những ứng dụng của sự nở vì nhiệt của vật trong cuộc sống ? - Tại sao trên đường ray tầu hỏa người ta lại phải để hở một khoảng cách giữa hai đầu thanh ray ? - Tại sao hai đầu cầu sắt lại (hay hai đầu rầm bê tông cầu) phải đặt trên các gối đỡ xê dịch được trên các con lăn ? I. Sự nở dài: 1.Thí nghiệm: a) TN: -Ban đầu thanh đồng có nhiệt độ t0 = 20oC và độ dài l0 =500 mm . Giá trị độ nở dài Dl của thanh đồng và độ tăng nhiệt độ Dt = t - t0 tương ứng của nó được ghi như trong bảng (36.1 sgkh). b) Kết quả của thí nghiệm trên cho thấy hệ số a có giá trị không đổi . Vậy ta có : Dl = al0( t - t0 ) Hay ta có thể viết : = aDt Với: e = =aDt là độ nở dài tỉ đối và Dt = t - t0 là độ tăng nhiệt độ của thanh đồng. c) Làm TN với các thanh rắn có độ dài và chất liệu khác nhau ta thấy kết quả tương tự nhưng a khác nhau. 2. Kết luận: -Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài . -Độ nở dài Dl của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ Dt và độ dài ban đầu l0 của vật đó. Dl = l - l0 = al0Dt Với :a gọi là hệ số nở dài phụ thuộc chất liệu của vật rắn . Đơn vị đo là hay K-1 II. Sự nở khối : - Khi bị nung nóng, kích thước của vật rắn tăng theo mọi hướng nên thể tích của nó cũng tăng.Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối. - Độ nở khối của vật rắn được xác định theo công thức sau : DV = V - V0 = bV0Dt Với : b » 3a và có đơn vị đo là 1/K hay K-1. III -Ứng dụng : - Trong kỹ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dụng công trình , người ta phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt sao cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi...(giới thiệu thêm trong sách giáo khoa).Mặt khác , người ta lại lợi dụng sự nở vì nhiệt của các vật rắn để lồng ghép đai sắt vào các bánh xe , để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng-ngắt tự động mạch điện , hoăc để chế tạo các ampe kế nhiệt, hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện , dùng đo cả dòng điện một chiều và xoay chiều... 3.Củng cố và luyện tập : Hệ thống bài. Sự nở dài và sự nở khối,ứng dụng. BT 5: C BT 6: B 4.Hướng dẫn học sinh tự học : BT 4: D mặt trong cốc nóng dãn nở ngay mặt ngoài lạnh chưa kịp nở .Thủy tinh có hệ số nở khối lớn nên sự nở thể tích phần trong của cốc lớn do đó cốc bị nứt.Thạch anh có hệ số nở khối nhỏ nên sự nở thể tích phần trong không đáng kể do đó cốc không bị nứt. Về nhà làm bài tập 7,8,9(197). Ngày dạy Tiết TKB Tổng số Tên học sinh vắng mặt 10A1: 10A4: Tiết 61: BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Giúp học sinh vận dụng những kiến thức đã học để giải các bài tập thuộc chương 7 phần biến dạng cơ của vật rắn qua đó củng cố và hiểu sâu sát hơn về định luật Húc và biết cách áp dụng định vào việc giải các bài tập cơ bản. Sự nở vì nhiệt của vật rắn - Thông qua việc giải các bài tập cơ bản gúp học sinh hệ thống củng cố chắc hơn nữa các kiến thức lý thuyết cơ bản đã được học và biết vận dụng vào việc giải bài tập . Biết cách làm bài tập dạng trắc nghiệm khách quan. 2- Kỹ năn