Bài 21. Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

Ảnh chụp một đoạn đường ray xe lửa
MỘT SỐ ỨNG DỤNG
CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Bài 21
I. Lực xuất hiện trong sự co giãn vì nhiệt.
1. Quan sát thí nghiệm.
•
1 thanh kim loại (thanh thép)
•
1 ốc vặn.
•
1 chốt ngang.
•
1 giá đỡ.
•
Đèn cồn và hộp đựng cồn.

Dụng cụ:
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Hình 21.1a

Bố trí thí nghiệm:
- Lắp các dụng cụ thí nghiệm như hình 21.1a
+ Đặt thanh kim loại lên giá.
+ Lắp chốt ngang ở phía trong.
+ Vặn ốc để xiết chặt thanh thép lại.
- Đốt nóng thanh thép và quan sát hiện tượng.

Cách tiến hành:

Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
2. Trả lời câu hỏi.
C1 Có hiện tượng gì xảy ra đối với thanh thép khi nó nóng lên?
Thanh thép nở ra (dài ra)
C2 Hiện tượng xảy ra với chốt ngang chứng tỏ điều gì?
Khi giãn nở vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có thể gây
ra lực rất lớn.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
C3 Thí nghiệm:

Bố trí thí nghiệm:
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Hình 21.1b
- Lắp các dụng cụ thí nghiệm như hình 21.1b
+ Đặt thanh kim loại lên giá.
+ Lắp chốt ngang ở phía ngoài.
- Đốt nóng thanh thép.
- Vặn ốc để xiết chặt thanh thép lại.
- Dùng khăn tẩm nước lạnh phủ lên thanh thép và quan sát hiện
tượng.

Cách tiến hành:

Hiện tượng:
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Chốt ngang cũng bị gãy

Nhận xét: Khi co lại vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có
thể gây ra lực rất lớn.
3. Rút ra kết luận:

C4 Khi thanh thép ……… vì nhiệt nó gây ra …… rất lớn.
Khi thanh thép co lại ……… nó cũng gây ra …… rất lớn.
nở ra lực
vì nhiệt lực
Sự co giãn vì nhiệt khi bị ngăn cản
có thể gây ra những lực rất lớn.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
4. Vận dụng.
C5
Tại sao chỗ tiếp nối
giữa 2 đầu thanh ray xe lửa
lại có khe hở nhỏ?
Vì khi trời nóng, nhiệt độ
môi trường tăng lên làm
cho thanh ray nóng lên, nó
nở ra (dài ra). Nếu không
để khe hở sự nở vì nhiệt
của thanh ray bị ngăn cản,
sẽ gây ra lực lớn làm cong
đường ray.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
C6
Hai gối đỡ của đầu cầu
thép có cấu tạo giống nhau
không? Tại sao một gối đỡ
phải đặt trên các con lăn?
Hai gối đỡ có cấu tạo
không giống nhau. Một gối
đỡ được đặt trên các con
lăn để khi nhiệt độ môi

trường thay đổi, sự co giãn
vì nhiệt của cầu thép
không bị ngăn cản.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Câu hỏi: Tại sao các tấm tôn lợp mái nhà lại có hình gợn sóng?
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
II. Băng kép.
Băng kép được cấu tạo từ 2 thanh kim loại có bản chất khác
nhau, được tán chặt vào nhau theo chiều dài của thanh.
1. Thí nghiệm.

Dụng cụ:

Cấu tạo của băng kép:
+ Băng kép (cấu tạo từ 1 thanh thép và 1 thanh đồng)
+ Đèn cồn.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
- Hơ nóng băng kép trong 2
trường hợp:
+ TH
1
: Mặt đồng ở phía dưới.
+ TH
2
: Mặt đồng ở phía trên.

Cách tiến hành:

Bố trí thí nghiệm:

2. Trả lời câu hỏi.
C7 Đồng và thép nở vì nhiệt như nhau hay khác nhau?
Đồng và thép nở vì nhiệt khác nhau.
C8
Khi bị hơ nóng băng kép luôn cong về phía thanh nào? Tại
sao?
Khi bị hơ nóng băng kép luôn cong về phía thanh thép vì
đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn
và nằm ở phía ngoài vòng cung.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
C9
Băng kép đang thẳng, nếu làm cho nó lạnh đi thì nó có bị
cong không? Nếu có thì cong về phía thanh thép hay thanh
đồng? Tại sao?
Băng kép có bị cong và cong về phía thanh đồng vì đồng
co lại vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng ngắn hơn và
nằm phía trong vòng cung.
Băng kép khi bị đốt nóng hay làm lạnh đều cong lại.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
3. Vận dụng.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Băng kép được sử dụng nhiều ở
các thiết bị tự động đóng - ngắt
mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Tiếp điểm
Băng kép
Đèn báo điện
Chốt
Cắm phích

điện
Tiếp điểm
Băng kép
Đèn báo điện
Chốt
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
C10
Tại sao bàn là điện lại tự ngắt khi đủ nóng? Thanh đồng của
băng kép ở thiết bị đóng ngắt của bàn là nằm ở phía trên hay
dưới?
•
Khi đủ nóng, băng kép cong lên phía trên đẩy tiếp điểm
lên, làm ngắt mạch.
•
Thanh đồng nằm dưới.
Người ta ứng dụng tính chất của băng kép vào việc
đóng – ngắt tự động mạch điện.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT
Ghi nhớ
•
Sự co giãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra
những lực rất lớn.
•
Băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại.
Người ta ứng dụng tính chất này của băng kép vào việc
đóng – ngắt tự động mạch điện.
Bài 21: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT