Xem tất cả tài liệu Lớp 10: đây

Xem thêm sách tham khảo liên quan:

• sách giáo khoa vật lý 10
• Giải bài tập Vật lý lớp 10
• sách giáo khoa vật lý lớp 10
• Giải Vật Lý lớp 10 Nâng Cao
• Văn bản vật lý 10 nâng cao
• Sách giáo khoa vật lý lớp 10 nâng cao
• Vở bài tập vật lý lớp 10
• Sách Bài Tập Vật Lý Lớp 10 Nâng Cao

Giải bài tập Vật Lý 10 – Bài 36: Sự nở vì nhiệt của chất rắn giúp học sinh giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát cũng như định lượng trong việc hình thành khái niệm, quy luật vật lý:

C1. (trang 188 SGK Vật Lý 10): Tính hệ số của từng lần đo ghi vào bảng 36.1. Xác định giá trị trung bình của hệ số α.

Với sai số khoảng 5%, hãy nhận xét hệ số α là hằng hay biến?

Trả lời:

Nhiệt độ ban đầu: t0 = 20ºC

Chiều dài ban đầu: l0 = 500 mm

+ Giá trị trung bình của hệ số α:

Với sai số 5%, hệ số α được coi là không thay đổi và được viết là:

C2. (trang 189 SGK Vật Lý 10): Dựa vào công thức hãy cho biết ý nghĩa của hệ số khai triển α.

Trả lời:

gọi là độ nở tương đối của thanh rắn khi nhiệt độ tăng. Từ công thức ta thấy rằng khi t = 1ºC thì nên hệ số giãn nở có cùng giá trị với hệ số giãn nở tương đối khi nhiệt độ tăng 1 độ.

Bài 1 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Nêu và viết công thức tính độ dài của vật rắn.

Câu trả lời:

Δl = l – lo = αlo t (công thức tính chiều dài của vật rắn)

Bài 2 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Viết công thức xác định sự phụ thuộc nhiệt độ của chiều dài vật rắn.

Câu trả lời:

Công thức xác định định luật phụ thuộc nhiệt độ của độ dài vật rắn:

Xem thêm:: Bài 2.1, 2.2, 2.3 trang 6 Vật Lý 9

l = lo(1 + αdt)

Bài 3 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Viết công thức về sự phụ thuộc nhiệt độ của thể tích chất rắn.

Câu trả lời:

Công thức xác định sự phụ thuộc nhiệt độ của thể tích vật rắn:

V = Vo(1 + βΔt) với β = 3α

Bài 4 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Tại sao khi rót nước sôi vào cốc thì cốc thường bị nứt, còn cốc thạch anh thì không?

C. Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh

D. Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh.

Câu trả lời:

Đã chọn.

Thạch anh có hệ số nở dài α1 = 0,6.10-6 K-1 nhỏ hơn hệ số nở dài của thủy tinh α2 = 9.10-6 K-1 nên khi tiếp xúc với nhiệt, mặt trong thủy tinh nở ra nhanh hơn. So với bên ngoài gây biến dạng đột ngột nên dễ gãy. Còn thạch anh giãn nở chậm nên bên trong và bên ngoài cốc giãn nở gần như nhau nên không gây biến dạng đột ngột, cốc không bị nứt.

Bài 5 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Một thước thép ở 20°C có chiều dài 1000 mm. Khi nhiệt độ tăng lên 40°C thì thước thép này dài ra thêm bao lâu nữa?

A. 2,4mm; B. 3,2mm

C. 0,242 mm; D. 4,2 mm

Câu trả lời:

– Chọn CŨ.

– Áp dụng công thức Δl = l – lo = αloΔt, ta được:

Δl = 11.106.1.(40 – 20) = 220.10-6 (m) = 0,22 mm

Bài 6 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Khối lượng riêng của sắt ở 800°C là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0°C là 7.800.103 kg/m3

A. 7.900.103kg/m3; B. 7599.103kg/m3

C. 7,857,103kg/m3; D. 7.485.103kg/m3

Câu trả lời:

Xem thêm: : Giải bài 7, 8, 9, 10, 11, 12 trang 189, 190 SGK Vật Lý 11

– Chọn BỎ.

Ta có: khối lượng riêng của một chất được tính bằng:

Mặt khác chúng ta có:

Thay hệ số trên bằng hệ số nở dài của sắt α = 11.10-6 K-1 ta được:

Bài 7 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Một dây dẫn mang điện ở 20oC có chiều dài 1800 m. Xác định độ giãn của đường dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên 50°C vào mùa hè. Cho biết hệ số giãn của đường dây tải điện là α = 11,5.10(-6)K(-1)

Câu trả lời:

t1 = 20oC, l1 = 1800 m

t2 = 50o C

α = 11,5.10-6 (k-1)

Δl = ?

Mẫu đăng ký:

l = αl1Δt

l = 11,5.10-6,1800. (50 – 20) = 0,621 m

Vậy độ kéo dài của đường dây tải điện là Δl = 0,621 (m)

Bài 8 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15oC có chiều dài 12,5 m. Nếu khi đó đặt hai đầu thanh ray chỉ cách nhau 4,5 mm thì thanh ray có thể chịu được nhiệt độ tối đa là bao nhiêu để không bị cong vênh vì nở vì nhiệt? Cho biết hệ số nở của mỗi thanh ray là α = 12. 10-6(k-1).

Câu trả lời:

t1 = 15oC

l1 = 12,5m

l = 4,5 mm = 4,5.10-3 m

Xem thêm:: Bài 10 trang 15 SGK Vật Lý 10 – VietJack.com

α = 12.10-6 K-1

t = ?

Khoảng cách giữa hai thanh ray liên tiếp là độ nở ra của mỗi thanh khi thnah đạt nhiệt độ cực đại tºC.

Ta có: l = α.l0.Δt

→ Độ tăng nhiệt độ cực đại là:

Mà t = t – t0 t = t + t0 = 45º

Vậy thanh ray chịu được nhiệt độ tối đa mà không bị cong vênh là: tmax = t = 45ºC

Bài 9 (trang 197 SGK Vật Lý 10): Xét một chất rắn đồng nhất, đẳng hướng và có dạng hình lập phương. Chứng tỏ rằng độ tăng thể tích ΔV của chất rắn này khi nung từ đầu to đến nhiệt độ t được xác định theo công thức:

ΔV = V – Vo = βVoΔt

Với Vo và V là thể tích của chất rắn ở đầu lớn và nhiệt độ của đầu lớn t, Δt = t–to, β ≈ 3α (α là hệ số nở dọc của chất rắn này).

Lưu ý: α2 và α3 rất nhỏ so với α.

Câu trả lời:

Ở nhiệt độ t0 (ºC) cạnh của hình lập phương là l0

→ thể tích khối lập phương là:

Ở nhiệt độ t (ºC) cạnh của hình lập phương là l

→ thể tích của khối lập phương là: V = l3

Ngược lại ta có: l = l0.(1 + αΔt) ⇒ V = l03.(1 + αΔt)

Vì α rất nhỏ nên α2 và α3 cũng rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua.

→ ΔV = V – V0 = V0.β.Δt