Giáo án Vật lý lớp 10- tiết 61: Bài tập về chất rắn

BÀI TẬP VỀ CHẤT RẮN
I. MỤC TIÊU.
1. Kiến thức.
- Phát biểu và viết được biểu thức của các định luật Hooke, sự nở vì nhiệt
2. Kĩ năng.	 - Vận dụng được định luật Hooke để giải các bài toán về biến dạng của vật rắn
 	 - Vận dụng các công thức về sự nở về nhiệt để giải các bài toán và giải thích các hiện tượng liên quan
II. KIẾN THỨC CẦN NHỚ.
I. SỰ BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN
1. Tính chất cơ học của vật rắn:
Khi tác dụng lực vào vật rắn, thì vật rắn có thể bị biến dạng. Các biến dạng thường gặp là: Biến dạng kéo và biến dạng nén; biến dạng cắt ; biến dạng uốn.
2. Định luật Hooke:
Trong giới hạn đàn hồi , độ biến dạng tỉ đối kéo hay nén của thanh rắn tiết diện đều tỉ lệ thuận với ứng suất gây ra nó ~ với	: Độ biến dạng tỉ đối kéo hay nén, =: Ứng suất
E : Suất đàn hồi hay suất Yuong ( N/m2 =Pa)
S : Tiết diện ngang của vât đàn hồi (m2)
l0: Chiều dài ban đầu của vật đàn hồi (m)
3. Hệ số đàn hồi 
 Lực đàn hồi 
Fb : Lực kéo nhỏ nhất tác dụng lên một sợi dây có tiết diện S làm dây đứt (N)
S: Tiết diện ngang của vật đàn hồi (m2)
: Giới hạn bền (N/m2)
4. Giới hạn bền.
II. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN 
 l0,: Chiều dài của vật ở nhiệt độ t0 .
 l: Chiều dài của vật ở nhiệt độ t
 α : Hệ số nở dài (K-1 hoặc độ-1) phụ thuộc vào bản chất vật rắn
1. Sự nở dài
 V0,: Thể tích của vật ở nhiệt độ t0.
 V: Thể tích của vật ở nhiệt độ t
 : Hệ số nở khối (K-1 hoặc độ-1) phụ thuộc vào bản chất vật rắn 
2. Sự nở khối ( sự nở tích)
III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
Hoạt động 1. (10phút)Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của thầy giáo
- Nhớ lại định luật Hooke; các quyluật nở dài, nở khối
- Đặt câu hỏi cho HS.
- Nhận xét câu trả lời của HS
Hoạt động 2. (30phút)Giải các bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Chọn câu SAI. 
A. Giới hạn trong đó vật có tính đàn hồi gọi là gới hạn đàn hồi.
B. Cột nhà, tường, trụ cầu, móng nhà v.v… chịu biến dạng kéo.
C. Khi bị biến dạng nén, chiều dài của thanh giảm, chiều ngang của thanh tăng.
D. Vật có tính dẻo khi ngoại lực thôi tác dụng, vật không lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu.
Câu 2: So sánh độ cứng k1, k2 của hai dây thép (cùng bản chất), cùng chiều dài và có đường kính tiết diện lần lượt d1 = 1mm, d2 = 3mm.	A. k2 = 3k1	B. k2 = 9k1	C. k1 = 9k2	D. k1 = 3k2
Câu 3: Chọn câu đúng:
A. Suất đàn hồi tỉ lệ với độ dài của vật. 	B. Suất đàn hồi tỉ lệ nghịch với tiết diện của vật.
C. Suất đàn hồi tùy thuộc bản chất của chất làm vật đàn hồi. D. Suất đàn hồi tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
Câu 4. Một sợi dây bằng đồng thau dài 1,8m có đường kính 0,8mm, suất đàn hồi 8,951010Pa. Phải tác dụng vào dây một lực kéo bằng bao nhiêu để dây dãn ra 1mm 
 A. 25N 	B. 50N 	C. 12,5N. 	D. 75N
Câu 5: Một thanh tròn đường kính 1cm làm bằng thép có suất lâng E = 2.1011Pa. Nếu giữ chặt một đầu và nén ở đầu kia một lực bằng 105N thì độ co tương đối của thanh là:
	A. 0,6%	B. 0,5%	C. 0,2%	D. 0,4%
Câu 6: Chọn câu SAI. 
A. Hệ số nở dài và hệ số nở khối có cùng đơn vị là K-1 (hoặc đô-1).
B. Hệ số nở khối của chất rắn lớn hơn hệ số nở của chất khí.
C. Hệ số nở khối của một chất xấp xỉ bằng ba lần hệ số nở dài của chất ấy.
D. Bê tông cốt sắt bền vững vì sắt và bê tông có hệ số nở khối gần bằng nhau.
Câu 7: Một thanh ray dài 10m được lắp lên đường sắt ở nhiệt độ 200C. Phải để hở một khe hở ở dầu thanh ray với bề rộng nếu thanh ray nóng đến 500C thì vẫn đủ chỗ cho thanh ray dãn ra. Cho hệ số nở dài của sắt làm thanh ray là =12.10-6 K-1. 
A. = 3,6 cm 	B. = 36 cm 	 C. = 6 mm 	D. =3,6 mm.
Câu 8: Một lá kẽm hình chữ nhật có kích thước là 2m x 1m ở 250C. Hệ số nở dài của kẽm bằng 
3,410-5K-1. Khi nung nóng đến 2000C thì diện tích lá kẽm tăng thêm:
	A.272 cm2	B. 238 cm2 	C. 200 cm2 	D. 268 cm2
Câu 9: Một thỏi đồng có kích thước ban đầu là: 0,2m x 0,3m x 0,4m được nung nóng đã hấp thụ một nhiệt lượngbằng 2.106J. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,9.103 kg/m3, nhiệt dung riêng của đồng là
 0,38.103Jkg-1độ –1 và hệ số nở dài của đồng bằng 1,7.10-5 K-1.Thể tích khối đồng tăng thêm:
	A. 3,06 cm3	B. 306 cm3	C. 36 cm3	D. 30,6 cm3
Câu 10: Một cái xà bằng thép tròn, đường kính tiết diện 5 cm, hai đầu được chôn chặt vào tường. Hệ số nở dài của thép bằng 1,2.10-5 K-1 , suất lâng E= 20.1010N/m2/. Lực do xà tác dụng vào tường khi khi nhiệt độ tăng thêm 250C là:	A. 117750 N	B. 125500 N	C. 11775 N	D. 12550 N
Câu 11. Xét một thanh kim loại đồng chất hình trụ. Khi tăng chiều dài 2 lần và giảm bán kính của tiết diện hai lần thì suất đàn hồi:
A. không đổi.	B. tăng 2 lần.	C. giảm 2 lần.	D. tăng 4 lần.	E. giảm 4 lần
ĐÁP ÁN 1B	2B	3C	4A	5C	6B	7D	8D	9D	10A	11A	
Hoạt động 4. (5phút) Hướng dẫn về nhà
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
Ghi những sự chuẩn bị cho bài sau.
Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
Yêu cầu học sinh chuẩn bị bài sau.