Bài giảng điện tử Sự nở vì nhiệt Vật lý Lớp 9

Người thực hiện: Đỗ Đình Cương
Người thực hiện: Đỗ Đình Cương
KIỂM TRA BÀI CŨ
Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của
vật rắn do tác dụng của ngoại lực
F
đh
= k.|Δl| với k = E.S/l
0
1.Thế nào là biến dạng cơ của vật rắn?
2.Phát biểu và viết công thức định luật Húc về
biến dạng cơ của vật rắn?
3 .Viết công thức tính lực đàn hồi trong vật rắn?
=
ε
|∆l|
l
0
= α.σ
Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn
đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào
vật đó.
Một thanh thép bị dãn khi ta kéo
một lực đủ lớn. Làm thế nào để
thanh thép đó dãn ra mà ta không
tác dụng lực kéo?
•
I.Sự nở dài
•
II.Sự nở khối
•

III.Ứng dụng
- Thanh đồng
- Bình chứa nước
kín có 2 van
- Nước nóng
- Nhiệt kế
- Đồng hồ
micrômét(đo ∆l).
Dụng cụ
1. Thí nghiệm
I – SỰ NỞ DÀI
Nhiệt kế
Đồng hồ
micromet
Thanh đồng
Tiến hành thí nghiệm
1. Thí nghiệm
I – SỰ NỞ DÀI
C1 :
-Tính
α = ∆l/(l
0
. ∆t)
-xác định giá trị trung bình của α
-Với sai số khoảng 5%,hãy nhận xét
xem α có thay đổi không?
Nhiệt độ ban đầu:
Nhiệt độ ban đầu:

t
t
0
0
= 20
= 20
0
0
C.
C.
Độ dài ban đầu:
Độ dài ban đầu:
l
l
0
0
= 500 mm.
= 500 mm.
∆
∆
t
t
(
(
0
0
C)
C)
∆
∆

l
l
(mm
(mm
)
)
30 1,67.10
-5
40
40
50
60
60
70
70
0,25
0,33
0,33
0,41
0,49
0,49
0,58
0,58
1,65.10
1,65.10
-5
-5
1,64.10
-5
1,63.10

1,63.10
-5
-5
1,66.10
1,66.10
-5
-5
* Giá trị trung bình của α:
* Sai số tỉ đối: δα = ∆α / α ≈ 5%.
* Sai số tuyệt đối:∆α ≈ 0,08.10
-5
K
-1
.
* Ghi kết quả phép đo:
α = (1,65 ±0,08).10
-5
K
-1
.
α = (α
1
+ α
2
+ α
3
+ α
4
+ α
5

)/5 ≈ 1,65.10
-5
K
-1
.
 Với sai số 5% coi như α không thay đối
α
α
l
l
0
0
.
.
∆
∆
t
t
∆
∆
l
l
=
=
1. Thí nghiệm
Kết quả:
Kết quả:
Hệ số α có giá trị không đổi
∆l = α.l
0

.(t-t
0
)

I – SỰ NỞ DÀI
Làm thí nghiệm với các
vật rắn có độ dài và
chất liệu khác nhau.
Người ta đã tìm được hệ
số nở dài của 1 số chất
rắn như ở bảng bên
Chất liệu
Chất liệu
α
α
(K
(K
-1)
-1)
Nhôm
Nhôm
Đồng đỏ
Đồng đỏ
Sắt, thép
Sắt, thép
Inva (Ni-Fe)
Inva (Ni-Fe)
Thủy tinh
Thủy tinh
Thạch anh

Thạch anh
24.10
24.10
-6
-6
17.10
17.10
-6
-6
11.10
11.10
-6
-6
0,9.10
0,9.10
-6
-6
9.10
9.10
-6
-6
0,6.10
0,6.10
-6
-6
Vậy hệ số α phụ thuộc
vào yếu tố nào?
Hệ số nở dài của một số chất rắn
Hệ số α có giá trị thay
đổi phụ thuộc chất liệu

của vật rắn
I - Sự nở dài
1. Thí nghiệm
2. Kết luận
Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt
độ tăng.
Độ nở dài ∆l của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với
độ tăng nhiệt độ ∆t và độ dài ban đầu l
0
của vật đó.
Thế nào là sự nở dài?
Độ nở dài Δl = l – l
0
= αl
0
Δt
Độ nở dài phụ thuộc vào yếu tố nào?
Dựa vào công thức: α = ∆l /(l
0
.∆t) , em hãy cho biết ý
nghĩa của hệ số nở dài α
Từ α =
∆
l /(l
0
.
∆
t)

Khi

∆
t = 1 (nhiệt độ tăng thêm 1 độ)
thì α = ∆l/l
0
=ε . “Hệ số nở dài của vật rắn có trị số bằng độ
nở dài tỉ đối của vật rắn khi nhiệt độ của nó tăng thêm 1 độ”.
Giá trị của α phụ thuộc chất liệu của vật rắn và
có đơn vị đo là K
-1
I – SỰ NỞ DÀI
Theo các em thì quả cầu sắt khi bị
nung nóng thì thể tích của nó có
thay đổi hay không?
Ở nhiệt độ ban đầu t
0
Ở nhiệt độ sau t > t
0

Như vậy, thể tích vật đã tăng lên khi nhiệt độ của
vật rắn tăng lên
Thế nào là sự nở khối?
II – SỰ NỞ KHỐI
Sự nở khối là sự tăng thể tích của
vật rắn khi nhiệt độ tăng.
-
Với vật rắn đồng chất và đẳng hướng:
∆V = V – V
0
= βV
0

∆t.
∆V : Độ nở khối
β
: hệ số nở khối (1/K hay K
-1
)
β≈3α.
II – SỰ NỞ KHỐI
Sự nở vì nhiệt đặc biệt
của nước
* Lưu ý: công thức ΔV=V – V
o
=βV
o
Δt cũng áp dụng
được cho chất lỏng (trừ nước ở gần 4
0
C)
Nước ở 4
0
C bị co lại và có thể
tích nhỏ nhất nên khối lượng
riêng của nó lớn nhất; khi
tăng hoặc giảm nhiệt độ từ
4
0
C thì nước lại nở ra và thể
tích của nước tăng lên, nên
khối lượng riêng của nó lại
giảm. Chính điều này đã giải

thích hiện tượng nước
biển( sông, hồ ) về mùa đông
chỉ có thể đóng băng ở lớp bề
mặt của nó.
III . Ứng dụng(SGK/196).

Khắc phục tác hại của sự nở vì nhiệt: làm
cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy
khi nhiệt độ thay đổi.
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
- Các ống kim loại dẫn hơi nóng hoặc
nước nóng phải có đoạn uốn cong.
Để khi ống bị nở dài thì đoạn cong này chỉ
biến dạng mà không bị gãy.
- Có khoảng cách giữa các nhịp cầu
Ở gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép. Hai gối đỡ đó có cấu
tạo không giống nhau . Một đầu được đặt lên các con lăn, tạo
điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không bị ngăn cản.
III . Ứng dụng(SGK/196).

Khắc phục tác hại của sự nở vì nhiệt: làm
cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt gãy
khi nhiệt độ thay đổi.

Lợi dụng sự nở vì nhiệt
SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Băng kép(dùng trong các rơle đóng-ngắt
mạch điện tự động)
Băng kép gồm 2

thanh kim loại
khác nhau như
đồng và thép được
tán chặt sát với
nhau. Ở nhiệt độ
bình thường băng
kép thẳng. Khi đốt
nóng hay làm làm
lạnh băng kép sẽ bị
cong đi.
Băng kép
Câu 1. Em hãy cho biết câu nào đúng, câu
nào sai. Tại sao?
1/ Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
2/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
3/ Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau
4/ Quả cầu nóng lên, thể tích quả cầu giảm
5/ Quả cầu lạnh đi, thể tích quả cầu giảm
6/ Quả cầu nóng lên, khối lượng của quả cầu
không thay đổi
Đ
Đ
S
S
Đ
Đ
S
S
Đ
Đ

Đ
Đ

Câu 2:
Câu 2: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi nung
nóng một vật rắn?
A. Khối lượng của vật tăng.
B. Khối lượng của vật giảm.
C. Khối lượng riêng của vật tăng.
D. Khối lượng riêng của vật giảm.
Câu 3
Câu 3:Một thước nhôm ở 20
0
C có độ dài 2000cm.
Khi nhiệt độ tăng đến 50
0
C, thì thước thép này dài
thêm bao nhiêu?
A.0,4cm
A.0,4cm
B.1,44cm
B.1,44cm
C.0,242cm
C.0,242cm
D.5,2cm
D.5,2cm
∆l=αl
0
∆t=24.10
-6

.2000.30=1,44cm
Vì D = M/V
Vì sao các nha sĩ
khuyên không nên ăn
thức ăn quá nóng?
Vì men răng dễ
bị rạn nứt.
Vì sao bóng đèn điện
tròn đang sáng, nếu bị
nước mưa hắt vào thì
dễ bị vỡ ngay?
Vì bóng đèn dãn
nở, gặp lạnh co
đột ngột nên bị vỡ.
Vì sao đổ nước nóng
vào cốc thủy tinh dày
thì cốc dễ bị vỡ?
Do cốc dãn nở không đều
ở mặt trong và mặt ngoài.
Tại sao khi lợp nhà bằng
tôn người ta chỉ đóng
đinh ở một đầu còn đầu
kia phải để tự do?
Để tôn khi gặp nóng
dãn nở sẽ không bị
vênh.
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
1
2
6

5
Tại sao khi đặt đường
ray xe lửa, người ta
không đặt các thanh
ray sát khít nhau, mà
phải để có khe hở
giữa chúng?
Để khi gặp nóng
các đường ray có
khoảng trống dãn
nở, làm đường ray
không bị cong lên,
dễ gây tai nạn
Tại sao khi xây đúc nhà
lớn người ta phải dùng
thép và bê tông ( hỗn
hợp gồm xi măng, cát
-sỏi, nước)?
Vì thép và bê tông
nở vì nhiệt gần như
nhau, nên làm cho
nhà đúc sẽ bền
vững hơn.
4
3
Vật lý – xung quanh taVật lý – xung quanh ta