Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 7: Chủ đề 2 (Slide)

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 7: Chủ đề 2 trang bị cho học sinh kiến thức về sự nở vì nhiệt của chất rắn. Bài giảng này giúp người học có thể nắm bắt được các công thức liên quan đến biến dạng cơ của vật rắn cũng như áp dụng các công thức để giải bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 7: Chủ đề 2 (Slide) Chương 7: CHẤT RẮN – CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂChủ đề 1: Biến dạng cơ của vật rắnChủ đề 2: Sự nở vì nhiệt của chất rắnChủ đề 3: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏngChủ đề 4: Sự chuyển thể các chấtChủ đề 5: Độ ẩm không khí Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com - 01689.996.187I. Kiến thức: * Các công thức + Độ nở dài của vật rắn: ∆l = l – l0 = αl0∆t. + Độ nở diện tích của vật rắn: ∆S = S – S0 = 2αS0∆t + Độ nở khối của vật rắn: ∆V = V – V0 = βV0∆t; với β ≈ 3α. * Phương pháp giải Để tìm những đại lượng có liên quan đến sự nở vì nhiệt của của vật rắn ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm. Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com - 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮNII. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Hai thanh kim loại, một bằng sắt và một bằng kẽm ở 00C có chiều dài bằng nhau, còn ở 1000C thì chiều dài chênh lệch nhau 1mm. Tìm chiều dài hai thanh ở 00C. Biết hệ số nở dài của sắt và kẽm là 1,14.10-5K-1 và 3,4.110-5K-1 HD. - Chiều dài của thanh sắt ở 1000C là: ls = l0 (1 + α s ∆t ) - Chiều dài của thanh kẽm ở 1000C là: lk = l0 (1 + α k ∆t ) - Theo đề bài ta có: lk − ls = 1 ⇔ l0 (1 + α k ∆t ) - l0 (1 + α s ∆t ) = 1 1 ⇔ l0 (α k ∆t - α s ∆t ) =1 ⇔ l0 = = 0,43 (m) (α k − α s )∆t Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com - 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮNII. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2: Tính độ dài của thanh thép và thanh đồng ở 0oC sao cho ở bất kỳ nhiệt độ nào thanh thép −5 −1 cũng dài hơn thanh đồng 5cm.Cho hệ số nở dài của thép và đồng lần lượt là 1, 2.10 K và 1, 7.10−5 K −1 . HD. - Gọi l01 , l02 là chiều dài của thanh thép và thanh đồng tại 00 C Ta có: l01 − l02 = 5cm (1) o - Chiều dài của thanh thép và đồng tại t C là l1 = l01 (1 + α1t ) l − l = l − l = l − l + l .α t − l02α 2t l2 = l02 (1 + α 2t ) Theo đề thì 01 02 1 2 01 02 01 1 l02 α1 12 l α Nên 02 2 01 1 = l α ⇒ = = l01 α 2 17 (2) Từ (1) và (2), ta được: l01 = 17cm và l02 = 12cm Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com - 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮNII. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD3. Ở 0 0C, thanh nhôm và thanh sắt có tiết diện ngang bằng nhau, có chiều dài lần lượt là 80 cm và 80,5 cm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì chúng có chiều dài bằng nhau và ở nhiệt độ nào thì chúng có thể tích bằng nhau. Biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10-6 K-1, của sắt là 14.10-6 K-1. HD. Nhiệt độ để chiều dài của chúng bằng nhau: l0 s − l0 nh l0nh(1 + αnht) = l0s(1 + αst) t = l α − l α = 630 0C. 0 nh nh 0s s Nhiệt độ để thể tích của chúng bằng nhau: l0 s − l0 nh S0l0nh(1 + 3αnht) = S0l0s(1 + 3αst) t = l 3α − l 3α = 210 0C. 0 nh nh 0s s Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com - 01689.996.187 Chủ đề 1: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮNII. CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1. Một dây tải điện ở 20 0C có độ dài 1800 m. Xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 40 0C về mùa hè. Biết hệ số nở dài của dây tải điện là 11,5.10-6 K-1. Đs. 41,4 cm. Bài 2. Một dây nhôm dài 2m, tiết diện 8mm ở nhiệt độ 20oC. 2 a. Tìm lực kéo dây để nó dài ra thêm 0,8mm. b. Nếu không kéo dây mà muốn nó dài ra th ...