Giáo án Vật lý 10 bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn

TRƯỜNG	: THPT AN DƯƠNG	Ngày soạn: 23/03/2013
LỚP	: 
GVHD	: CÔ PHẠM THỊ NA
GSTT	: NGUYỄN THỊ ANH
NĂM 	: HỌC: 2012 – 2013
Bài 36. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I. MỤC TIÊU
- Kiến thức cơ bản
+ Phát biểu và viết được công thức nở dài của vật rắn. 
+ Viết được công thức xác định quy 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. 
+ 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..
- Kỹ 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. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
 + Nội dung kiến thức của bài, các bài tập trắc nghiệm 
 + Các thiết bị dạy học : máy chiếu, các hình ảnh minh họa
2.Học sinh
 + Ôn tập kiến thức của chương trước
 + Đọc và tìm hiểu nội dung bài trước
III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
Kiểm tra bài cũ 
Câu 1. Thế nào là chất rắn kết tinh? Đặc tính của chất rắn kết tinh?
+ Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể. Cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt ( nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.
+ Đặc tính của chất rắn kết tinh:
- Các chất rắn kết tinh được cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhưng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau
- Mỗi chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trước
- chất rắn kết tinh chia ra thành 2 loại đó là chất đơn tinh thể hoặc đa tinh thể.
Câu 2. Thế nào là chất rắn vô định hình? Các đặc tính ?
+ Chất rắn vô định hình là chất rắn không có hình dạng xác định
- Các đặc điểm
+ Không có cấu trúc tinh thể và do đó không có hình học xác định
+ Có tính đẳng hướng 
+ Không có nhiệt độ nóng chảy(hoặc đông đặc ) xác định
- Đặt vấn đề
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
2. Dạy bài mới
TG
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Nội dung
* Chúng ta vào phần I. Sự nở dài
+Các em hãy quan sát hình 36.2 trong SGK, sau đó một em đứng lên mô tả lại dụng cụ thí nghiệm của chúng ta gồm những gì?
+ Mô tả thí nghiệm qua hình ảnh trên bảng: Đặt một thanh đồng vào trong bình nước. Ta tiến hành tăng dần nhiệt độ của nước từ t0 đến t. 
+Quan sát và cho nhận xét về thanh đồng và đồng hồ micromet
+GV mô tả thí nghiệm một lần để học sinh hình dung được thí nghiệm.
+ Sau khi tiến hành thí nghiệm người ta thu được bảng số liệu như trong SGK bảng 36.1:
+ Dự vào bảng số liệu này hãy tính hệ số theo công thức cho ?
*Qua bảng kết quả thí nghiệm nhận xét gì về hệ số ?
* vậy ta có thể coi như giá trị của hệ số trong các TH này là bằng nhau và không đổi
* Như vậy ta có thể viết:
Trong đó: l0 và l là độ dài của thanh đồng ở nhiệt độ ban đầu t0 và nhiệt độ cuối t
+Từ công thức tên ta cũng có thể viết lại dưới dạng?
đặt 
: là độ nở dài tỉ đối của chất rắn
= t- t0: độ tăng nhiệt độ của thanh đồng
+ 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. Phát biểu định nghĩa 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. Vậy từ biểu thức này hãy phát biểu thành lời ?
Chúng ta đã khảo sát xong phần sự nở dài của vật rắn. Trong thực tế ngoài sự nở dài, vật rắn còn có sự nở khối. Chúng ta sang phần III. Sự nở khối
* Đọc SGK và cho biết thế nào là sự nở khối?
+ Hoặc có thể hiểu sự nở khối chính là sự nở dài theo mọi hướng khác nhau.
*Vậy sự nở khối có tuân theo quy luật nào không? Có tương tự như sự nở dài không?
+ Nhiều thí nghiệm chứng tỏ, độ nở khối của vật rắn cũng được xác định tương tự công thức nở dài. 
- Lưu ý: Với chất rắn đẳng hướng thì .
- Công thức độ nở khối cũng áp dụng được cho chất lỏng trừ nước ở 40C.
* Để biêt được sự nở vì nhiệt của vật rắn có lợi và có hại như thế nào và người ta ứng dụng vào thực tế như thế nào chúng ta qua phần III.
+ đọc mục III trong SGK, và cho thầy biết sự nở vì nhiệt của vật rắn có những tác dụng , tác hại gì? Và người ta khắc phục nó như thế nào?
+ Ngoài tác dụng có hại, sự nở vì nhiệt của vật rắn cũng có tác dụng có lợi như: băng kép dùng làm rơle điều nhiệt trong bàn là, bếp điện
 *Bây giờ chúng ta làm bài tập vận dụng sự nở vì nhiệt của vật rắn.
Bài tập:
 Ở 150C, mỗi thanh ray của đường sắt dài 12,5 m. Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 550C?
+ Ghi tên bài vào vở
+ Đọc SGK và trả lời câu hỏi
-Thí nghiệm của chúng ta gồm có:
+ một thanh đồng đặt trong một cái bình cách nhiệt có chứa chất lỏng (nước)
+ một nhiệt kế để đo nhiệt độ + một đồng hồ đo micromet để đo sự thay đổi độ dài của thanh đồng.
+ Thanh đồng nở dài ra và đẩy đầu đo của đồng hồ micromet dịch chuyển, làm kim của nó quay từ từ trên mặt thang đo
+ Hệ số có giá trị xấp xỉ bằng nhau
+ 
+ Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
 Độ nở dày của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó.
- Trong đó là hệ số nở dài và có đơn vị là 1/K hay K-
+ Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối.
+ Tác hại : Khắc phục sự nở vì nhiệt
+ Tác dụng : Ứng dụng sự nở vì nhiệt
Bài 36. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
I – Sự nở dài
1. Thí nghiệm
+ Dụng cụ:
+ Bố trí TN:
+ Tiến hành TN:
+ Kết quả thí nghiệm
Nhiệt độ ban đầu: to=200C
Độ dài ban đầu: lo=500 mm
(0C)
(mm)
30
40
50
60
70
0,25
0,33
0,41
0,49
0,58
1,67.10-5
1,65.10-5
1,64.10-5
1,63.10-5
1,66.10-5
2. Kết luận:
+ Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng.
+Độ nở dày của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó.
+ Trong đó : là hệ số nở dài và có đơn vị là 1/K hay K-1.
+ : độ nở dài
+ l0 : độ dài ở nhiệt độ đầu t0
+ l: độ dài ở nhiệt độ cuối t
II. Sự nở khối
1. Định nghĩa sự nở khối
2. Công thức
+ : độ nở khối
+ : độ tăng nhiệt độ
+ V0 : thể tích ở nhiệt độ đầu t0
+ V : thể tích ở nhiệt độ cuối t
+ : hệ số nở khối có đơn vị là 1/K hay K-1
 - Với chất rắn đẳng hướng thì 
III. Ứng dụng
Bài tập vận dụng:
- Tóm tắt:
t0=150C; t = 550C;
l0= 12,5 m; = 11.10-6;
=?
- Giải:
 = 5,5.10-3 m.
IV.Củng cố
+ Giáo viên tóm tắt lại nội dung kiến thức đã học của bài
+ Học sinh lắng nghe 
V.Dặn dò
+ Làm các bài tập về nhà trong SGK và SBT
+ Chuẩn bị cho tiết học sau
 Hải Phòng, ngày 23 tháng 03 năm 2013
Giáo viên hướng dẫn	Giáo sinh thực tập
 Cô Phạm Thị Na	 Nguyễn Thị Anh