Giáo án Vật lý Lớp 10 - Bài 36: Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN
MỤC TIÊU
Kiến thức
Viết được các công thức nở dài, nở khối.
Vận dụng được công thức nở dài và nở khối của vật rắn để giải các bài tập đơn giản.
Nêu được ý nghĩa của sự nở dài, sự nở khối và kĩ thuật.
Kỹ năng
Vận dụng được công thức về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn để giải các bài tập đã cho trong bài
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.
Thái độ 
Có niềm tin, gần gũi với vật lí học. 
Thích thú môn học, say mê tìm hiểu khoa học.
Năng lực 
Tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý.
Nhận biết kiến thức vật lý.
CHUẨN BỊ 
Giáo viên 
SGK, SBT và các tài liệu cần thiết.
Phiếu câu hỏi TNKQ.
Các thiết bị dùng để chiếu bài giảng.
Dự kiến nội dung ghi bảng
Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN (1 tiết)
Sự nở dài
Thí nghiệm (sgk/194+195)
Kết luận
 Độ nở dài của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó. 
Trong đó, α là hệ số nở dài (phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn), đơn vị 1/K hay K-1
Sự nở khối
Độ nở khối của vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) cũng được xác định theo công thức: 
Trong đó, hệ số nở khối, , đơn vị 1/K hay K-1
Ứng dụng (sgk)
Học sinh 
Học bài cũ, chuẩn bị bài mới
Làm bài tập, chuẩn bị máy tính bỏ túi.
III.TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề bài mới (5 phút).
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
HS trả lời
Nhận xét bổ sung
Tiếp thu, ghi nhớ
HS trả lời
Điểm danh, kiểm tra tác phong học sinh.
Kiểm tra bài cũ:
+ Câu 1: Biến dạng cơ là gì?
+ Gọi HS nhận xét
+ Câu 2: Vật nào dưới đây chịu biến dạng kéo?
A. Trụ cầu.
B. Cột nhà.
C. Móng nhà.
D. Dây cáp của cần cẩu đang chuyển động
Nhận xét: chọn D (đánh giá), ghi điểm.
* Đặt vấn đề: Một thanh thép bị dãn khi ta kéo một lực đủ lớn. Còn cách nào khác để làm thanh thép đó dãn ra mà ta không tác dụng lực kéo? 
Giới thiệu bài học mới.
Hoạt động 2: Thí nghiệm khảo sát sự nở dài vì nhiệt của vật rắn (15phút).
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- HS trả lời.
- Nhận xét, bổ sung.
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- HS trả lời
HS trả lời
 Nhận xét, bổ sung.
 Trả lời C1.
Nhận xét, bổ sung.
Tiếp thu, ghi nhớ.
 Theo hướng dẫn.
Tiếp thu, ghi nhớ.
Nghiên cứu mục I. 2 SGK/195 TL.
 Nhận xét, bổ sung.
Tiếp thu, ghi nhớ.
Trả lời câu hỏi C2
Chiếu video. Video này diễn tả điều gì? 
 (TN sự nở dài của vật rắn)
Giới thiệu thí nghiệm hình 36.2.
Nêu mục đích thí nghiệm: “Khảo sát mối liên hệ giữa độ nở dài và độ tăng nhiệt độ”.
Dụng cụ thí nghiệm gồm những thiết bị nào? Nguyên tắc hoạt động của đồng hồ micrômét?
+ Gợi ý: Đo t và bằng gì?
Trình bày phương án thí nghiệm?
Trình chiếu TN ảo
Nêu câu hỏi C1.
+ Hướng dẫn xử lí số liệu trong bảng 36.1 để hoàn thành C1.
+ Kiểm tra quá trình làm việc của HS.
Trình bày kết luận về sự nở dài của thanh rắn. (Với mọi độ biến thiên nhiệt độ của thanh đồng, ta luôn có = hằng số).
Hướng dẫn học sinh xây dựng biểu thức 36.2 
Nêu rõ tên, ý nghĩa và đơn vị các đại lượng vật lí có trong đó?
Sự nở dài là gì?
Công thức tính độ nở dài?
Nêu câu hỏi C2
Hoạt động 3: Tìm hiểu sự nở khối của vật rắn (5phút).
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
HS quan sát
HS trả lời
Tiếp thu, ghi nhớ.
Chiếu video, giới thiệu sự nở khối.
 Sự nở khối là gì?
Thông báo CT tính , đơn vị ?
Lưu ý: Xét vật rắn đồng chất đẳng hướng. Áp dụng cả chất lỏng (trừ nước gần 4°C)
Kết luận
Hoạt động 4: Tìm hiểu các ứng dung của sự nở vì nhiệt (5phút).
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
HS trả lời
Nhận xét, bổ sung
Quan sát, tiếp thu, ghi nhớ.
Yêu cầu HS cho một vài ví dụ thực tế của sự nở vì nhiệt của vật rắn.
+ Gợi ý: Có hại, có lợi. Cách khắc phục và ứng dụng.
Trình chiếu
Tổng kết.
Hoạt động 4: Củng cố và vận dụng. Giao nhiệm vụ về nhà (10 phút).
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Tiếp thu, ghi nhớ.
Thảo luận và làm bài tập.
Nhận xét câu trả lời của bạn.
Hãy viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn.
 Hãy viết công thức xác định quy luật phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn.
Cho HS thảo luận các câu hỏi TNKQ
Câu hỏi TNKQ
Câu 1: Tại sao khi đổ nước sôi vào cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ?
A. Vì cốc thạch anh có đáy dài hơn.	B. Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh.
C. Vìcốc thạch anh có thành dày hơn.	D. Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh.
Câu 2: Một lọ thuỷ tinh được đậy bằng nút thuỷ tinh. Nút bị kẹt. Hỏi phải mở nút bằng cách nào trong các cách sau đây?
A. Hơ nóng nút.	B. Hơ nóng đáy lọ.
C. Hơ nóng cổ lọ.	D. Hơ nóng cả nút và cổ lọ.
Câu 3: So sánh sự nở dài của nhôm, đồng và sắt bằng cách liệt kê chúng theo thứ tự giảm dần của hệ số nở dài. Phương án nào sau đây là đúng?
A. Nhôm, đồng, sắt.	B. Sắt, đồng, nhôm.
C. Đồng, nhôm, sắt.	D. Sắt, nhôm, đồng.
Câu 4: Nguyên tắc hoạt động của dụng cụ nào dưới đây KHÔNG liên quan đến sự nở vì nhiệt?
A. Băng kép.	B. Nhiệt kế kim loại.
C. Ampe kế nhiệt.	D. Đồng hồ bấm giây
Câu 5: Câu nào đúng, câu nào sai trong các câu sau đây?
A. Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.
B. Quả cầu nóng lên, thể tích quả cầu giảm.
C. Quả cầu nóng lên, khối lượng của quả cầu không thay đổi.
D. Quả cầu nóng lên, khối lượng riêng của vật giảm.