Tài liệu Bài giảng bài sự nở vì nhiệt của vật rắn vật lý 10 (6)

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu hỏi 1 : Biến dạng đàn hồi của vật rắn là gì? Viết công thức xác định ứng suất và độ biến dạng tỉ đối. Câu hỏi 2 : Phát biểu và viết công thức của định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: a. Mục đích thí nghiệm: Thí nghiệm khảo sát sự nở dài của vật rắn (Khảo sát sự thay đổi chiều dài của vật rắn khi khi nhiệt độ của nó thay đổi). SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: a. Mục đích thí nghiệm: b. Dụng cụ : - Thanh đồng - Bình chứa nước kín có 2 van - Nước nóng - Nhiệt kế - Đồng hồ micrômét(đo l). SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: Nhiệt kế a. Mục đích thí nghiệm: b. Dụng cụ : c. Tiến hành thí nghiệm: l0 l0 l Đồng hồ micromet Nhiệt độ ban đầu: t0 = 200C. Độ dài ban đầu: l0 = 500 mm. t l (0C) (mm) α = l l0. t 30 0,25 1,67.10 -5 40 0,33 1,65.10 -5 -5 50 60 0,41 0,49 1,64.10 70 0,58 1,66.10 -5 1,63.10 -5  1   2   3   4   5 5   1,65.10 6 K 1 Tiết 61 – Bài 35 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: a. Mục đích thí nghiệm: b. Dụng cụ : c. Tiến hành thí nghiệm: d. Kết quả : Hệ số α có giá trị không đổi l  l0 t  l0 t  t0  Hay : l  t   l0 Với: l = l – l0 : độ nở dài của vật rắn ( m) t = t – t0 : độ tăng nhiệt độ của vật rắn ( 0C )  : độ nở dài tỉ đối I. SỰ NỞ DÀI Sự nở dài của Sắt I. SỰ NỞ DÀI Sự nở dài của Đồng I. SỰ NỞ DÀI Sự nở dài của Nhôm SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: a. Mục đích thí nghiệm: b. Dụng cụ : c. Tiến hành thí nghiệm: d. Kết quả : Giá trị của α rất nhỏ nên nhiều khi ta không nhận thấy rõ ràng sự nở dài của vật rắn Hệ số nở dài của một số chất rắn Chất liệu α (K-1) -6 24.10 Nhôm 17.10-6 Đồng đỏ -6 11.10 Sắt, thép Inva (Ni-Fe) 0,9.10-6 -6 9.10 Thủy tinh Thạch anh 0,6.10-6 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI 1. Thí nghiệm: 2. Kết luận: a. Định nghĩa: Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng. b. Công thức nở dài: l  l  l0  l0 t  l0 t  t0  hay: l  l0 1  t   l0 1   t  t0  Trong đó:  : hệ số nở dài của vật rắn ( 1/K hay K-1 ) (  : phụ thuộc chất liệu của vật rắn ) l: chiều dài vật rắn ở t 0C l0 : chiều dài vật rắn ở t0 0C Quả cầu chui lọt qua vòng tròn Dùng lửa nung nóng quả cầu Thả quả cầu xuống vòng tròn Quả cầu không chui lọt được qua vòng tròn SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI II. SỰ NỞ KHỐI Ở nhiệt độ ban đầu t0 Ở nhiệt độ sau t > t0 Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI II. SỰ NỞ KHỐI a. Định nghĩa: Sự nở khối là sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng. b. Công thức nở khối: V  V  V0  V0 t  V0 t  t0  hay: V  V0 1  t   V0 1   t  t0  Trong đó: V = V –V0 : độ nở khối của vật rắn ( m3 ) t = t – t0 : độ tăng nhiệt độ của vật rắn ( 0C ) β = 3 : hệ số nở khối của vật rắn (1/K hay K-1) V : thể tích của vật rắn ở t 0 C ( m3 ) V0 : thể tích của vật rắn ở t0 0 C ( m3 ) SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN I. SỰ NỞ DÀI II. SỰ NỞ KHỐI II. ỨNG DỤNG - Khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt :làm cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy khi nhiệt độ thay đổi.