Giáo án môn Vật lý 10 - Sự nở vì nhiệt của vật rắn

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Trường THPT Bình Minh A Giáo sinh: Dương Thị Sơn Ca Lớp: 10A9. Môn: Vật Lý MSSV: 1062596 Tiết thứ:...ngày. Bài dạy: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN Họ và tên GVHDGD: Phan Khắc Toàn I. Mục tiêu - Nắm được công thức của sự nở dài và sự nở khối, vận dụng giải bài tập và tính toán một số trường hợp thực tế đơn giản. - Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và trong kỹ thuật. - Biết giải thích và biết sử dụng những hiện tượng đơn giản của sự nở vì nhiệt II. Phương pháp và phương tiện dạy học: - Phương pháp DH: PP trực quan bằng hình ảnh, PP đàm thoại, PP thuyết trình. - Phương tiện DH: SGK và các bảng phụ kèm theo. III. Nội dung và tiến trình lên lớp: 1. Chuẩn bị: - Học sinh: Ôn lại một số kiến thức về sự nở vì nhiệt đã học ở THCS. - Giáo viên: Các bảng phụ. - Vào bài: Nêu ra một số câu hỏi thực tế: “ Tại sao khi làm đường sắt người ta lại để các khoảng hở giữa hai đầu thanh ray? Tại sao một thanh sắt có thể rèn thành dao? Tại sao tháp Epsphen lại cao thêm 10cm sau 6 tháng từ 01/01-01/7/1890? 2. Bài 50: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN Hoạt động của HS Hoạt động của GV Thời gian Lưu bảng HS : Khi nhiệt độ tăng thì vật rắn nở ra ( thể tích tăng ) và khi nhiệt độ giảm thì vật rắn co lại ( thể tích giảm ). HS : Khi một vật nở ra hay co lại theo một hướng nhất định nào đó ta nói vật rắn mang tính dị hướng . HS: Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn. HS: Khi vật rắn nở ra đều đặn theo mọi hướng ta nói vật rắn mang tính đẳng hướng. GV: Nếu xét theo một phương nhất định => đó là sự nở dài của vật rắn. 1. Sự nở dài GV : Đối với vật rắn, khi nhiệt độ tăng và khi nhiệt độ giảm thì vật rắn sẽ như thế nào ? GV: Yêu cầu nhắc lại thế nào là tính dị hướng ? GV : Giả sử ta có một thanh vật rắn mang tính dị hướng theo trục khi nhiệt độ tăng, khi đo thanh sẽ nở dài ra Þ Sự nở dài. GV: Vậy thế nào là sự nở dài? GV: Hướng dẫn học sinh đi tới công thức (52.3) 2. Sự nở thể tích ( hay sự nở khối ). GV : Các em cho biết thế nào là tính đẳng hướng ở vật rắn ? GV : Đối với vật rắn đẳng hướng, khi nhiệt độ tăng, thanh sẽ nở khối . GV: Chứng minh tương tự ta có công thức của sự nở khối: V = V0 [ 1 + b.(t-to )] với b = 3a GV: Các em đã biết “Vật rắn khi nở ra hay co lại đều tạo một lực khá lớn tác dụng lên các vật khác tiếp xúc với nó.”=> 3. Hiện tượng nở vì nhiệt trong kỹ thuật. GV : Thuyết giảng phần ứng dụng . GV: Yêu cầu HS cho biết thêm vài ứng dụng khác về sự nở vì nhiệt của vật rắn. 1. Sự nở dài ĐN: Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn. Thí dụ : Sự tăng chiều dài của thanh ray xe lửa khi trời nắng. Chỗ hở ở giữa 2 đầu thanh ray Gọi lo là chiều dài của thanh ở 0oC (to) Khi thanh được làm nóng lên đến t0C thì chiều dài của thanh tăng thêm một đoạn Dl và có độ dài : l = lo + Dl ( 1 ) Kết quả thí nghiệm cho ta: Dl = a lo (t –to) ( 2 ) Từ(1) và (2). Suy ra: l = lo [1 + a( t-to)] (3) a là hệ số nở dài ( K-1 hay độ-1 ) Hệ số nở dài phụ thuộc vào bản chất của chất làm thanh. 2. Sự nở thể tích ( hay sự nở khối ). ĐN: Khi tăng nhiệt độ thì kích thước của vật rắn theo các phương đều tăng lên theo định luật của sự nở dài nên thể tích của vật tăng lên. Đó là sự nở thể tích hay sự nở khối. CT: V = V0 [ 1 + b.(t-to )] với b = 3a , b hệ số nở thể tích ( hay hệ số nở khối ) ( K-1 hay độ-1 ) 3. Hiện tượng nở vì nhiệt trong kỹ thuật. * Ứng dụng sự nở vì nhiệt khác nhau giữa các chất để tạo ra băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong bàn là, bếp điện ] Đề phòng sự nở vì nhiệt . - Ta phải chọn các vật liệu có hệ số nở dài như nhau khi hàn ghép các vật liệu khác nhau. - Ta phải để khoảng hở ở chỗ hai vật nối đầu nhau như chỗ nối hai đầu thanh ray xe lửa, chỗ đầu chân cầu - Ta phải tạo các vòng uốn trên các ống dẫn dài như ở đường ống dẫn khí hay chất lỏng. - Ta phải tạo các tấm tôn lợp có dạng lượn sóng . 3. Củng cố: Câu 1: Tại sao khi lợp nhà bằng tôn người ta chỉ đóng đinh ở một đầu còn đầu kia phải để tự do? Câu 2: Tại sao khi rót nước vào cốc thủy tinh dày lại dễ vỡ ? Câu 3: Tại sao nha sĩ khuyên không nên ăn thức ăn nóng? Câu 4: Tại sao khi xây nhà người ta lại dùng thép và bê tông? 4. Bài tập: Bài tập 1,2,3 SGK Giáo viên hướng dẫn Người soạn: Ngày duyệt: Chữ ký: Chữ ký:... Phan Khắc Toàn Dương Thị Sơn Ca