Độ nở dài \(\Delta l\) của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ \(\Delta t\) và độ dài ban đầu \(l_0\) của vật đó. \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t\) Trong đó: + \(\Delta t= t-t_0\) + \(\alpha\) là hệ số nở dài có đơn vị là \(K^{-1}\) hay \(1/K\) (giá trị \(\alpha\) phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn). II. Sự nở khối. Sự tăng thể tích của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở khối. Độ nở khối \(\Delta V = V - {V_0} = \beta {V_0}\Delta t\) với \(\beta = 3\alpha \) gọi là hệ số nở khối, \(\beta\) có đơn vị là \(K^{-1}\) hay \(1/K\). III. Ứng dụng. - Lồng ghép đai sắt vào các bánh xe - Chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng – ngắt tự động mạch điện. - Chế tạo các ampe kế nhiệt. - Đầu thanh ray đường sắt phải có khe hở để khi nhiệt độ tăng, đường ray không bị uốn cong khi tàu đi qua. Khi nhiệt độ thay đổi thì kích thước của vật rắn theo mọi phương đều thay đổi. Nếu ta xét sự thay đổi kích thước của của vật rắn chỉ theo một phương nào đó, thì ta có sự nở dài của vật rắn. Trong thực tế, người ta khảo sát sự nở dài bằng cách khảo sát sự thay đổi chiều dài của một thanh rắn theo nhiệt độ, mà không quan tâm đến sự thay đổi tiết diện ngang của thanh Trong các bảng số vật lí người ta ghi hệ số nở dài, chứ không ghi hệ số nở khối của chất rắn.  Vì tháp Eiffel được làm chủ yếu từ sắt nên sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến chiều cao của tháp do hiệu ứng giãn nở nhiệt.Vào mùa đông tháp Eiffel bị co lại và ngắn đi 10 cm, ngược lại vào mùa hè tháp cũng cao lên 15–17 cm. II. BÀI TẬP MINH HOẠ: Câu 1: Khi xây cầu, thông thường một đầu cầu người ta cho gối lên các con lăn. Hãy giải thích cách làm đó? Giải: Khi xây cầu, thông thường một đầu cầu người ta cho gối lên các con lăn để khi có sự dãn nở con lăn sẽ di chuyển → tránh hiện tượng bị cong do tác hại của sự dãn nở vì nhiệt. Câu 2: Cho ba thanh kim loại nhôm, đồng, sắt có cùng chiều dài ban đầu là 100 cm. Khi tăng thêm 500C thì độ tăng chiều dài của chúng theo thứ tự trên lần lượt là 0,12 cm; 0,086 cm; 0,060 cm. Trong ba chất đồng, nhôm và sắt, cách sắp xếp nào sau đây là đúng theo thứ tự từ chất dãn nở vì nhiệt nhiều nhất đến chất dãn nở vì nhiệt ít nhất? Giải: thứ tự đúng là nhôm - đồng - sắt Câu 3: Người ta sử dụng hai cây thước khác nhau để đo chiều dài. Một cây thước bằng nhôm và một cây thước làm bằng đồng. Nếu nhiệt độ tăng lên thì dùng hai cây thước để đo thì cây thước nào sẽ cho kết quả chính xác hơn? Biết đồng nở vì nhiệt kém hơn nhôm. Giải: Dùng thước đo bằng đồng sẽ cho kết quả chính xác hơn vì đồng ít giãn nở vì nhiệt hơn. Câu 4: Khi đun nóng một hòn bi bằng sắt thì xảy ra hiện tượng nào về thể tích và khối lượng riêng? Giải:Thể tích tăng lên do sự giãn nở vì nhiệt, nhưng khối lượng riêng giảm (do khối lượng viên bi không đổi mà thể tích tăng nên khối lượng riêng giảm)
Hướng dẫn Chọn đáp án D: Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài cốc xảy ra gần như cùng 1 lúc. Bài 2: Băng kép hoạt động dựa trên hiện tượng:
Hướng dẫn Chọn đáp án D: Các chất rắn khác nhau co dãn vì nhiệt khác nhau. Bài 3: Khi tra lưỡi liềm vào cán gỗ người ta thường nung đỏ phần lưỡi sắt sau đó tra liềm vào và dung nước tưới lên chỗ nối. Hỏi người ta đã lợi dụng tính chất nào của vật rắn:
Hướng dẫn Chọn đáp án A: Sự nở vì nhiệt của chất rắn. Bài 4: Tại sao khoảng cách giữa các viên gạch lát bên trong nhà có khoảng cách nhỏ hơn so với khoảng cách các viên gạch lát bên ngoài trời?
Hướng dẫn Chọn đáp án C: Vì thời tiết ngoài trời khi thời tiết nóng lên có sự giãn nở giữa các viên gạch. Bài 5: Chọn câu phát biểu sai
Hướng dẫn Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau \=> Đáp án D Bài 6: Khi xây cầu, thông thường một đầu cầu người ta cho gối lên các con lăn. Hãy giải thích cách làm đó?
Hướng dẫn Khi xây cầu, thông thường một đầu cầu người ta cho gối lên các con lăn để khi có sự dãn nở con lăn sẽ di chuyển => tránh hiện tượng bị cong do tác hại của sự dãn nở vì nhiệt. \=> Đáp án C. Bài 7: Cho ba thanh kim loại đồng, nhôm, sắt có cùng chiều dài ban đầu là 100 cm. Khi tăng thêm 50oC thì độ tăng chiều dài của chúng theo thứ tự trên lần lượt là 0,12 cm; 0,086 cm; 0,060 cm. Trong ba chất đồng, nhôm và sắt, cách sắp xếp nào sau đây là đúng theo thứ tự từ chất dãn nở vì nhiệt nhiều nhất đến chất dãn nở vì nhiệt ít nhất?
Hướng dẫn Độ dãn nở vì nhiệt của nhôm > đồng > sắt \=> Chọn A Bài 8: Chọn câu trả lời đúng nhất. Người ta sử dụng hai cây thước khác nhau để đo chiều dài. Một cây thước bằng nhôm và một cây thước làm bằng đồng. Nếu nhiệt độ tăng lên thì dùng hai cây thước để đo thì cây thước nào sẽ cho kết quả chính xác hơn? Biết đồng nở vì nhiệt kém hơn nhôm.
Hướng dẫn Vì nhôm nở vì nhiệt nhiều hơn đồng nên dùng thước nhôm sẽ bị sai lệch nhiều hơn \=> Đáp án C Bài 9: Hãy dự đoán chiều cao của một chiếc cột bằng sắt sau mỗi năm.
Hướng dẫn Vào mùa hè nhiệt độ cao hơn mùa đông nên cột sắt sẽ nở hơn mùa đông => cột sắt vào mùa hè dài hơn mùa đông \=> Đáp án B. Bài 10: Khi một vật rắn được làm lạnh đi thì
Hướng dẫn Khi một vật rắn được làm lạnh đi thì vật co lại và thể tích của vật giảm đi. \=> Đáp án B Bài 11: Khi nút thủy tinh của một lọ thủy tinh bị kẹt. Phải mở nút bằng cách nào dưới đây?
Hướng dẫn Khi nút thủy tinh của một lọ thủy tinh bị kẹt. Phải mở nút bằng cách làm nóng cổ lọ. \=> Đáp án B Bài 12: Các trụ bê tông cốt thép không bị nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi vì:
Hướng dẫn Các trụ bê tông cốt thép không bị nứt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi vì bê tông và lõi thép nở vì nhiệt giống nhau \=> Đáp án C Bài 13: Khi đun nóng một hòn bi bằng sắt thì xảy ra hiện tượng nào dưới đây?
Hướng dẫn Khi đun nóng một hòn bi bằng sắt thì xảy ra hiện tượng thể tích viên bi nở ra nên khối lượng riêng của bi giảm \=> Đáp án D Bài 14: Chọn phương án đúng. Một vật hình hộp chữ nhật được làm bằng sắt. Khi tăng nhiệt độ của vật đó thì
Hướng dẫn Khi tăng nhiệt độ của vật đó thì chiều dài, chiều rộng và chiều cao tăng \=> Đáp án A Bài tập Sự nở vì nhiệt của chất rắn Vật lý lớp 6:
Trên đây VnDoc tổng hợp các dạng Bài tập Vật lý lớp 6: Sự nở vì nhiệt của chất rắn, ngoài ra các em học sinh có thể tham khảo các bài giải SGK môn Toán lớp 6, Môn Ngữ văn 6, Môn Vật lý 6, môn Sinh Học 6, Lịch sử 6,....và các đề thi học kì 1 lớp 6 để chuẩn bị cho các bài thi đề thi học kì 1 đạt kết quả cao. |
