Giáo án vật lý - Bài tập về sự nở vì nhiệt của vật rắn

Tiết 63-64: Bài Tập Về Sự Nở Vì Nhiệt Của Vật Rắn I.Mục tiêu:  HS nắm được công thức tính độ nở dài, độ nở khối của vật rắn để vận dụng giải các dạng bài tập có liên quan .  Rèn cho HS kĩ năng vận dụng giải BT và giải thích các hiện tượng về sự nở vì nhiệt của vật rắn. II.Trọng tâm:  BT về tính độ nở dài của vật rắn. III. Chuẩn bị:  Giáo viên: Hệ thống một số kiến thức liên quan và một số bài tập vận dụng  Học sinh: Giải bài tập SBT ở nhà. IV. Tiến trình lên lớp: 1. Hoạt động 1 ( 10 phút ): Ôn tập, cũng cố . Ôn tập theo hướng dẫn  CH 1 Độ nở dài ?  CH 2 Độ nở khối ?  CH 3 Độ nở diện tích ? Độ nở dài 0 0 (1 )l l t l l t        Độ nở khối 0 0 (1 ); ( 3 )         V V t V V t     2. Hoạt động 2 ( 31 phút ): Bài tập Độ nở diện tích 0 02 (1 2 )S S t S S t         HS ghi nhận dạng bài tập, thảo luận nêu cơ sở vận dụng .  Ghi bài tập, tóm tắt, phân tích, tiến hành giải  Phân tích bài toán, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm  Tìm lời giải cho cụ thể bài  Hs trình bày bài giải. Phân tích những dữ kiện đề bài, đề xuất hướng giải quyết bài toán  GV nêu loại bài tập, yêu cầu Hs nêu cơ sở lý thuyết áp dụng .  GV nêu bài tập áp dụng, yêu cầu HS: - Tóm tắt bài toán, - Phân tích, tìm mối liên hệ giữa đại lượng đã cho và cần tìm - Tìm lời giải cho cụ thể bài Đọc đề và hướng dẫn HS phân tích đề để tìm hướng giải Gọi hai HS lên bảng giải và Bài 1: BT 36.12 SBT Giải : Sai số tuyệt đối của 150 độ chia trên thước kẹp khi nhiệt độ của thước tăng từ 100C 400C là : 0 0 0( ) 150.12.10 .30 0,054l l l l t t mm       Vì hợp kim inva có hệ số nở dài 0,9.10-6K-1 tức chỉ bằng 7,5% hệ số nở dài của thép nên : ' 7,5% 4l l m    Vì độ dài này quá nhỏ nên HS thảo luận theo nhóm tìm hướng giải theo gợi ý. Cả lớp theo dõi, nhận xét. Nêu từng bước giải : Viết công thức tính độ nở dài l 0 dh ESF l l   So sánh và tính 'l . Cả lớp theo dõi, nhận xét. Nêu từng bước giải : Viết công thức tính độ nở dài của thanh thép. Viết công thức ĐL Húc Tìm mối liên hệ giữa 2 phương trình từ đó suy ra so sánh. Yêu cầu HS viết công thức tính độ nở dài của thước thép. So sánh và tính độ nở dài của hợp kim inva. GV nhận xét, lưu ý bài làm, cho điểm Gọi một HS khác lên bảng sửa Yêu cầu HS nêu phương pháp giải. độ dài của thước kẹp làm bằng hợp kim inva coi như không thay đổi trong khoảng từ 100C  400C. Bài 2: BT 36.13 SBT Giải : Độ nở dài tỉ đối của thanh thép khi bị nung nóng từ nhiệt độ t1 t2 : 2 1 0 ( )(1)l t t l     Độ dãn tỉ đối của thanh thép khi bị kéo theo ĐL Húc : 0 (2)l F l ES   Từ (1) và (2) ta được : 10 4 6 2 1( ) 20.10 .10 .11.10 .100 22F ES t t kN      lực kéo F. Cả lớp theo dõi, nhận xét. Đường kính lỗ thủng tăng khi nhiệt độ tăng D = d Sau đó giải tìm t GV nhận xét, lưu ý bài làm, cho điểm Gọi một HS khác lên bảng sửa Nêu nhận xét sự thay đổi đường kính lỗ thủng khi nhiệt độ tăng. Điều kiện gì để đường kính lỗ thủng bằng đường kính viên bi? GV nhận xét, lưu ý bài làm, cho điểm -- Bài tập luyện tập: Bài 1: Một lá kẽm hình chữ nhật có kích thước 2,5m x 1m ở 200C. Người ta nung đến 1400C thì diện tích thay Bài 3: BT 36.14 SBT Muốn bỏ viên bi sắt vừa lọt lỗ thủng thì đường kính D của lỗ thủng của đĩa sắt ở t0C phải đúng bằng đường kính D của viên bi : 0 (1 )D D t d   (D0 là đường kính lỗ thủng ở 00C) Nhiệt độ cần phải nung nóng đĩa sắt là : 6 0 1 1 5( 1) ( 1) 167 12.10 4,99 dt C D       3. Hoạt động 3( 4 phút ): Tổng kết bài học đổi như thế nào? Biết hệ số nở dài của kẽm là 3,4.10- 5K-1 (ĐS: 0,0204m2) Bài 2: Một thanh hình trụ bằng đồng thau có tiết diện 20 cm2 được đun nóng từ 00C đến 880C. Cần tác dụng vào 2 đầu thanh những lực như thế nào để chiều dài của nó không đổi. Hệ số nở dài của đồng thau là 18.10- 6K-1, suất đàn hồi của đồng thau là E = 9,8.1010 N/m2. (ĐS: F = 15523,2 N) IV. TỔNG KẾT GIỜ HỌC  HS Ghi nhận : - Kiến thức, bài tập cơ bản đã - Kỹ năng giải các bài tập cơ bản   Ghi nhiệm vụ về nhà  GV yêu cầu HS: - Chổt lại kiến thức, bài tập cơ bản đã học - Ghi nhớ và luyện tập kỹ năng giải các bài tập cơ bản  Giao nhiệm vụ về nhà