Giáo án Vật Lí 6 Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt mới nhất

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)

Mục tiêu:   HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp

Sự nở vì nhiệt của chất rắn, lỏng và khí có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Ứng dụng để chế tạo băng kép (khi bị đốt nóng hay làm lạnh đều bị cong lại), đó là thiết bị tự động đóng ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài học hôm nay

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu:   được ví dụ về các vật khi nở vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thì gây ra lực lớn.

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Bố tri TN như hình 21.2 a sgk

- Có hiện tượng gì xảy ra với thanh thép khi nó nóng lên?

- Hiện tuợng xảy ra với chốt ngang chứng tỏ điều gì?

Làm TN như hình 21.1b

- Em hãy cho biết có hiện tượng gì xảy ra với chốt ngang?

Từ đó em rút ra kết luận gì?

 Điền vào chổ trống câu C4

- Thanh thép nở dài ra

- Chứng tỏ sự nở vì nhiệt của thép rất lớn

Quan sát

- Chốt bị gãy

- Thanh thép khi co lại nó gây ra lực rất lớn

(1) nở ra

(2) lực

(3) vì nhiệt

(4) lực

I- Lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt

1. Thí nghiệm:

2. Trả lời câu hỏi:

3. Rút ra kết luận:

- Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn

- Giới thiệu cấu tạo của băng kép

Cho hs quan sát băng kép

Làm TN như hình 21.4a và b sgk cho hs quan sát

- Khi hơ nóng có hiện tượng gì xảy ra với băng kép?

- Vì sao bị cong ?

- Băng kép khi đun nóng cong về hướng nào? Tại sao?

- Nếu băng kép đó làm lạnh đi thì nó cong về hướng nào?

- Quan sát, tìm hiểu cấu tạo của băng kép

- Quan sát

Bị cong

- Vì đồng và thép nở vì nhiệt không đều

- Cong về phía thanh thép. Đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung

- Có và cong về phía thanh đồng. Đồng co lại vì nhiệt nhiều hơn thép, nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thép dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.

II- Băng kép

- Băng kép gồm hai thanh kim loại khác chất được tán chặt với nhau bằng đinh

1. Quan sát thí nghiệm

2. Trả lời câu hỏi

HOẠT ĐỘNG 3:  Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Bài 1: Tại sao chỗ tiếp nối của hai thanh ray đường sắt lại có một khe hở?

A. Vì không thể hàn hai thanh ray lại được.

B. Vì để vậy sẽ lắp các thanh ray dễ dàng hơn.

C. Vì khi nhiệt độ tăng thanh ray sẽ dài ra có chỗ giãn nở.

D. Vì chiều dài thanh ray không đủ.

Đáp án

Chỗ tiếp nối của hai thanh ray đường sắt lại có một khe hở vì khi nhiệt độ tăng thanh ray sẽ dài ra có chỗ giãn nở.

⇒ Đáp án C

Bài 2: Câu nào sau đây mô tả đúng cấu tạo của một băng kép?

A. Băng kép được cấu tạo từ hai thanh kim loại có bản chất khác nhau.

B. Băng kép được cấu tạo từ một thanh thép và một thanh đồng.

C. Băng kép được cấu tạo từ một thanh nhôm và một thanh đồng.

D. Băng kép được cấu tạo từ một thanh thép và một thanh nhôm.

Đáp án

Băng kép được cấu tạo từ hai thanh kim loại có bản chất khác nhau.

⇒ Đáp án A

Bài 3: Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về ứng dụng của băng kép? Băng kép được ứng dụng

A. làm cốt cho các trụ bê tông

B. làm giá đỡ

C. trong việc đóng ngắt mạch điện

D. làm các dây điện thoại

Đáp án

Băng kép được ứng dụng trong việc đóng ngắt mạch điện theo nhiệt độ ví dụ như bàn là, nồi cơm điện…

⇒ Đáp án C

Bài 4: Có một băng kép được làm từ 2 kim loại là đồng và sắt (đồng nở vì nhiệt nhiều hơn sắt). Khi nung nóng, băng kép sẽ như thế nào?

A. Cong về phía sắt

B. Cong về phía đồng

C. Không bị cong

D. Cả A, B và C đều sai

Đáp án

Khi nung nóng, băng kép sẽ cong về phía sắt vì đồng nở vì nhiệt nhiều hơn sắt

⇒ Đáp án A

Bài 5: Băng kép được cấu tạo dựa trên hiện tượng nào dưới đây?

A. Các chất rắn nở ra khi nóng lên.

B. Các chất rắn co lại khi lạnh đi.

C. Các chất rắn khác nhau dãn nở vì nhiệt khác nhau.

D. Các chất rắn nở vì nhiệt ít.

Đáp án

Băng kép được cấu tạo dựa trên hiện tượng các chất rắn khác nhau dãn nở vì nhiệt khác nhau.

⇒ Đáp án C

Bài 6: Tại sao gạch lát ở vỉa hè có khoảng cách giữa các viên gạch lớn hơn so với các viên gạch được lát trong nhà? Hãy chọn câu trả lời đúng nhất.

A. Vì ngoài trời thời tiết rất nóng, phải chừa khoảng cách để có sự dãn nở giữa các viên gạch.

B. Vì lát như thế là rất lợi cho gạch.

C. Vì lát như thế mới hợp mỹ quan thành phố.

D. Cả A, B, C đều đúng

Đáp án

Gạch lát ở vỉa hè có khoảng cách giữa các viên gạch lớn hơn so với các viên gạch được lát trong nhà vì ngoài trời thời tiết rất nóng, phải chừa khoảng cách để có sự dãn nở giữa các viên gạch.

⇒ Đáp án A

Bài 7: Có nhận xét gì về mối quan hệ giữa độ dày của cốc thủy tinh và độ bền của cốc? Hãy chọn câu trả lời đúng.

A. Không có mối quan hệ gì giữa độ bền của cốc và độ dày của thủy tinh làm cốc.

B. Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở vì nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài của cốc xảy ra gần như cùng một lúc.

C. Hai cốc bền như nhau vì cùng có độ dãn nở vì nhiệt như nhau.

D. Cốc thủy tinh dày bền hơn cốc thủy tinh mỏng vì được làm từ nhiều thủy tinh hơn.

Đáp án

Cốc thủy tinh mỏng bền hơn cốc thủy tinh dày vì sự dãn nở vì nhiệt ở mặt trong và mặt ngoài của cốc xảy ra gần như cùng một lúc.

⇒ Đáp án B

Bài 8: Băng kép đang thẳng, nếu làm cho lạnh đi thì nó bị cong về phía thanh thép hay thanh đồng? Tại sao?

A. Cong về phía thanh đồng vì đồng co vì nhiệt ít hơn thanh thép.

B. Cong về phía thanh đồng vì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép.

C. Cong về phía thanh đồng vì đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thanh thép.

D. Cong về phía thanh thép vì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép.

Đáp án

Băng kép đang thẳng, nếu làm cho lạnh đi thì nó bị cong về phía thanh đồng vì đồng co vì nhiệt nhiều hơn thanh thép.

⇒ Đáp án B

Bài 9: Ba cốc thủy tinh giống nhau, ban đầu cốc A đựng nước đá, cốc B đựng nước nguội (ở nhiệt độ phòng), cốc C đựng nước nóng. Đổ hết nước và rót nước sôi vào cả ba cốc. Cốc nào dễ vỡ nhất?

A. Cốc A dễ vỡ nhất

B. Cốc B dễ vỡ nhất

C. Cốc C dễ vỡ nhất

D. Không có cốc nào dễ vỡ cả

Đáp án

Cốc A dễ vỡ nhất

⇒ Đáp án A

Bài 10: Hai cốc thủy tinh chồng lên nhau bị khít lại. Muốn tách rời hai cốc ta làm cách nào sau đây?

A. Ngâm cốc ở dưới vào nước nóng, đồng thời đổ nước lạnh vào cốc ở trên.

B. Ngâm cốc ở dưới vào nước lạnh, đồng thời đổ nước nóng vào cốc ở trên.

C. Ngâm cả hai cốc vào nước nóng.

D. Ngâm cả hai cốc vào nước lạnh.

Đáp án

Cho nước lạnh vào cốc nằm bên trên để cốc này co lại, đồng thời nhúng cốc bên dưới vào nước nóng để cốc này nở ra.

⇒ Đáp án A

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Quan sát hình 21.2 và hãy cho biết tại sao mối nối các đường sắt lại hở ra?

- Quan sát hình 21.3 .Tại sao một gối đỡ cầu sắt này phải đặt trên các con lăn?

 - Nhận xét

- Có để một khe hở. Khi trời nóng,đường ray dài ra, nếu không để khe hở,sự nở vì nhiệt của đường ray sẽ bị ngăn cản,gây ra lực rất lớn làm cong đường ray

- Không giống nhau. Một đầu được đặt gối lên các con lăn, tạo điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không bị ngăn cản

Băng kép được sử dụng nhiều ở các thiết bị tự động đóng - ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi

Treo hình vẽ 21.5 SGK, nêu sơ qua cấu tạo của bàn là điện, chỉ rõ vị trí lắp băng kép, ngoài ra giới thiệu thêm về một đèn có trong bàn là. HS nhận thấy dòng điện qua bàn là làm đèn sáng

- Dòng điện qua băng kép có tác dụng làm nóng băng kép hiện tượng gì sẽ xảy ra với băng kép? Đèn có sáng không? Mạch điện có dòng điện chạy qua không? 

- Ngoài ứng dụng băng kép trong bàn là, em hãy cho ví dụ về các thiết bị sử dụng băng kép để tự động đóng - ngắt mạch điện mà em biết?

- Hoạt động cá nhân, trả lời câu hỏi

Băng kép nóng lên và cong lại

- Băng kép được sử dụng nhiều ở các thiết bị tự động đóng, ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi

- Băng kép khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh đều cong lại

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:  Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Một số ứng dụng về sự nở vì nhiệt của các chất

Sự nở vì nhiệt của chất rắn, lỏng và khí có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Ứng dụng để chế tạo băng kép (khi bị đốt nóng hay làm lạnh đều bị cong lại), đó là thiết bị tự động đóng ngắt mạch điện khi nhiệt độ thay đổi.

Trong kĩ thuật chế tạo và lắp đặt máy móc hoặc xây dựng công trình, người ta phải tính toán để khắc phục tác dụng có hại của sự nở vì nhiệt sao cho các vật rắn không bị cong hoặc nứt, gãy khi nhiệt độ thay đổi. Ví dụ : Đoạn nối các thanh ray xe lửa phải có khe hở, trên các công trình cầu, các ống kim loại dẫn hơi nước phải có đoạn uốn cong ...