Giáo án Vật lý 11 Phần một Vật lý phân tử và nhiệt học Chơng I Chất rắn Tiết 1 ( Ngày soạn:5/9/2006 ) Chất kết tinh và chất vô định hình A. Yêu cầu I. Kiến thức 1. Chất kết tinh: tinh thể, chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể 2. Chất vô định hình. II. Thực hành rèn luyện kỹ năng B. Tổ chức giờ học I. Giới thiệu bài học II. Học sinh tiếp nhận kiến thức - Các hạt muối ăn dù lớn hay bé đều có dạng khối lập phơng hoặc hình hộp - Các hạt thạch anh (SiO 2 ) có dạng lăng trụ sáu mặt, hai đầu là hai hình chóp. - Hạt muối ăn hay viên kim cơng dù lớn hay nhỏ đều cấu tạo từ một tinh thể muối ăn hoặc kim cơng. 1. Chất kết tinh a) Tinh thể - Kết cấu rắn có dạng hình học xác định gọi là các tinh thể. - Tinh thể mỗi chất có hình dạng đặc trng xác định. - Kích thớc của cùng một loại tinh thể phụ thuộc vào điều kiện hình thành ( điều kiện kết tinh ). b) Chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể. - Vật đơn tinh thể là vật đợc cấu tạo từ một tinh thể. Chất cấu tạo nên vật đơn tinh thể gọi là chất đơn tinh thể Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 1 Giáo án Vật lý 11 - Tính dị hớng là tính chất vật lý theo các hớng khác nhau thì không giống nhau. GV lấy ví dụ về tính dị hớng (dẫn nhiệt, dẫn điện .) - Mỗi tinh thể có tính dị hớng Kết hợp có tính đẳng hớng - Kim loại là chất đa tinh thể * Chú ý: Có chất vừa là chất kết tinh vừa là chất vô định hình. - Chất đơn tinh thể có tính dị hớng - Chất cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ liên kết hỗn độn với nhau gọi là chất đa tinh thể. - Chất đa tinh thể có tinh đẳng hớng. 2. Chất vô định hình - Là chất không có cấu tạo tinh thể. - Có tính đẳng hớng. III. Kiểm tra, đánh giá IV. Tổng kết Hớng dẫn học sinh lập bảng so sánh ( Phần tổng kết chơng). V. Chuẩn bị bài tiếp theo Mạng tinh thể. Tiết 2 ( Ngày soạn: 6/9/2006) Mạng tinh thể A. Yêu cầu I. Kiến thức 1.Mạng tinh thể: Cấu tạo, chuyển động nhiệt 2. Mạng tinh thể và các tính chất của chất kết tinh: Giải thích tính dị hớng, tính chất của các chất phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể . 3. Mạng tinh thể lí tởng và chỗ hỏng: II. Thực hành rèn luyện kỹ năng Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 2 Giáo án Vật lý 11 B. Tổ chức giờ học I. Kiểm tra bài cũ 1) So sánh chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể 2) So sánh chất vô định hình với chất đơn tinh thể, với chất đa tinh thể. 3) Thế nào là tính dị hớng ? Nêu ví dụ minh hoạ. II. Học sinh tiếp nhận kiến thức - Các hạt không đứng yên ở nút mạng mà luôn dao động hỗn độn xung quanh nút này Đó là chuyển động nhiệt của chất kết tinh - Các hạt dao động càng mạnh thì nhiệt độ chất kết tinh càng cao Mạng tinh thể kim cơng GV dùng cấu trúc mạng tinh thể của kim cơng và than chì để minh hoạ rõ hơn Mạng tinh thể than chì 1. Mạng tinh thể - Tinh thể đợc cấu tạo từ các hạt, sắp xếp có trật tự trong không gian - Mỗi hạt ở một vị trí xác định gọi là nút - Các nút đợc sắp xếp theo trật tự nhất định gọi là mạng tinh thể 2. Mạng tinh thể và các tính chất của chất kết tinh Tính dị hớng hay đẳng hớng, tính chất vật lý . của các chất phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 3 Giáo án Vật lý 11 Mạng tinh thể lí tởng ít gặp trong thực tế Mạng tinh thể muối ăn GV lấy ví dụ về sự thay đổi tính chất của chất kết inh khi mạng tinh thể khi có chỗ hỏng 3. Mạng tinh thể lí tởng và chỗ hỏng Mạng tinh thể lí tởng là mạng tinh thể có cấu trúc hoàn hảo đúng nh mô tả hình học của nó Các mạng tinh thể thực thờng không hoàn hảo, có những chỗ bị sai lệch gọi là những chỗ hỏng tính chất của chất kết tinh bị thay đổi nhiều III. Kiểm tra, đánh giá IV. Tổng kết Mạng tinh thể: Cấu tạo, chuyển động nhiệt Mạng tinh thể và các tính chất của chất kết tinh: Giải thích tính dị hớng, tính chất của các chất phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể . Mạng tinh thể lí tởng và chỗ hỏng V. Chuẩn bị bài tiếp theo Biến dạng của vật rắn Tiết 3 ( Ngày soạn:7/9/2006) Biến dạng của vật rắn A. Yêu cầu I. Kiến thức 1. Tính đàn hồi và tính dêo: Biến dạng đàn hồi, tính đàn hồi, biến dạng dẻo, tính dẻo, giới hạn đàn hồi. 2. Các loại biến dạng: Biến dạng kéo và biến dạng nén, định luật Huc, suất đàn hồi, biến dạng cắt, biến dạng uốn. 3. Giới hạn bền và hệ số an toàn của vật liệu: Giới hạn bền, hệ số an toàn. Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 4 Giáo án Vật lý 11 II. Thực hành rèn luyện kỹ năng Giải bài tập áp dụng định luật Húc B. Tổ chức giờ học I. Kiểm tra bài cũ 1) Mô tả chuyển động nhiệt 2) Giải thích tính chất dị hớng của than chì. 3) Giải thích sự khác nhau về tính chất Vật lý của than chì và kim cơng. II. Học sinh tiếp nhận kiến thức Các vật rắn có thể có cả tính đàn hồi và tính dẻo VD: lò xo GV lấy VD về biến dạng kéo và nén 1. Tính đàn hồi và tính dẻo - Tác dụng lực vào vật rắn biến dạng. - Khi ngoại lực thôi tác dụng: + Vật lấy lại hình dạng và kích thớc ban đầu Biến dạng đàn hồi Vật có tính đàn hồi + Vật không lấy lại hình dạng và kích thớc ban đầu Biến dạng đàn dẻo ( biến dạng còn d ) Vật có tính dẻo - Giới hạn trong đó vật có tính đàn hồi gọi là giới hạn đàn hồi của vật 2. Các loại biến dạng a) Biến dạng kéo và biến dạng nén - Biến dạng kéo là biến dạng do tác dụng của hai lực trực đối làm chiều dài tăng lên, chiều ngang giảm. - Biến dạng nén là biến dạng do tác dụng của hai lực trực đối làm chiều dài giảm đi, chiều ngang tăng. * Định luật Húc (Hooke) Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 5 B A F F B A FF F F Giáo án Vật lý 11 Chú ý: Điều kiện áp dụng định luật Trong giới hạn đàn hồi GV lấy ví dụ về biến dạng cắt ở lớp trung hoà vật không thay đổi về chiều dài, chỉ thay đổi về hình dạng GV nêu ứng dụng lớp trung hoà trong thực tế Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi tỷ lệ với độ biến dạng của vật biến dạng. F = k.l k: Hệ só đàn hồi (Độ cứng) - Suất đàn hồi 0 l S Ek = E gọi là suất đàn hồi (hoặc suất Iâng) Đơn vị E: Paxcan (Pa) l 0 : chiều dài ban đầu của vật b) Biến dạng cắt c) Biến dạng uốn - Vật chịu biến dạng uốn đợc chia làm 3 lớp: + Một lớp chịu biến dạng kéo + Một lớp chịu biến dạng kéo + Lớp trung hoà nằm ở giữa - Gần lớp trung hoà vật chịu lực ít nhất 3. Giới hạn bền và hệ số an toàn của vật liệu a) Giới hạn bền Tác dụng lực F nhỏ vào dây kim loại biến dạng đàn hồi Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 6 Giáo án Vật lý 11 Tăng F đến giá trị nào biến dạng còn d F = F b dây đứt = S F b : Giới hạn bền của vật liệu làm dây S : tiết diện ngang Đơn vị: N/m 2 b) Hệ số an toàn III. Kiểm tra, đánh giá IV. Tổng kết V. Chuẩn bị bài tiếp theo Bài tập 3,4,5 (Tr13 SGK) Tiết 4 ( Ngày soạn:14/9/2006) Bài tập Bài 3 (trang 13) Cho biết: k = 100N/m, x = 10cm = 0,1m Tìm: m = ? HD Khi vật nằm yên cân bằng thì F đh = P <=> kx = mg => kg g kx m 1 == Bài 4. (trang13) Cho biết: d = 2cm, E = 2.10 11 Pa, F = 1,57.10 5 N Tìm: 0 l l =? HD Từ công thức: F = k. l = ES F l l l l S E = 00 . Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 7 Giáo án Vật lý 11 Bài 5. (trang 13) Cho biết: l = 1,8m, R = 0,8mm = 8.10 -4 m, F = 25N, l = 1mm = 10 -3 m Tìm: E = ? HD Từ công thức: S kl E l S Ek 0 0 == (1) Mặt khác: F = k. l => k = F/ l thay vào (1) và thay số. Tiết 5 ( Ngày soạn:14/9/2006) Sự nở vì nhiệt của vật rắn A. Yêu cầu I. Kiến thức 1. Sự nở dài: CT tính chiều dài của vật theo nhiệt độ 2. Sự nở thể tích hay sự nở khối: CT tính thể tích của vật theo nhiệt độ 3. ứng dụng hiện tợng nở vì nhiệt trong kỹ thuật II. Thực hành rèn luyện kỹ năng Giải bài tập áp dụng B. Tổ chức giờ học I. Kiểm tra bài cũ 1) Phân biệt biến dạng đàn hồi và biến dạng còn d 2) Phát biểu định luật Huc. Nói rõ hệ số đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào. Viết biểu thức biểu diễn sự phụ thuộc này II. Học sinh tiếp nhận kiến thức Hiện tợng khi nhiệt độ của vật tăng lên thì kích thớc của vật tăng lên gọi là hiện t- ợng nở vì nhiệt 1. Sự nở dài Là sự tăng kích thớc của một vật theo phơng đã chọn. l = l 0 + l Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 8 Giáo án Vật lý 11 l tỷ lệ với độ tăng nhiệt độ t và tỷ lệ với chiều dài l 0 Hệ số nở dài phụ thuộc vào bản chất của chất làm nên vật Hệ số nở khối phụ thuộc vào bản chất của chất làm nên vật GV lấy VD phân tích l 0 : Chiều dài ở 0 0 C l: chiều dài ở t 0 C l = l 0 t : hệ số nở dài. Đợc đo bằng độ nở tơng đối theo chiều dài khi nhiệt độ tăng 1 0 C. Đơn vị: K -1 (độ -1 ) l = l 0 (1 + t ) 2. Sự nở khối hay sự nở thể tích Hiện tợng thể tích của một vật tăng theo nhiệt độ gọi là sự nở thể tích (hay sự nở khối) V = V 0 + V V 0 : Thể tích ở 0 0 C V: Thể tích ở t 0 C V = V 0 t : hệ số nở thể tích còn gọi là hệ số nở khối. Đợc đo bằng độ nở tơng đối của thể tích khi nhiệt độ tăng 1 0 C. Đơn vị: K -1 (độ - 1 ) V = V 0 (1 + t ) = 3 3. ứng dụng hiện tợng nở vì nhiệt trong kỹ thuật III. Kiểm tra, đánh giá IV. Tổng kết V. Chuẩn bị bài tiếp theo Bài tập 5, 6 (Tr16 SGK) + SBT Ngời soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 9 Gi¸o ¸n VËt lý 11 TiÕt 6 Bµi tËp Câu 1: Khi đốt nóng các thanh vật liệu có chiều dài khác nhau từ 0 0 C đến 50 0 C thì chiều dài biến thiên theo bảng dưới đây : Vật liệu Chiều dài ở 0 0 C (m) Chiều dài ở 50 0 (m) Sắt 10 10, 006 Đồng 15 15,0127 Thủy tinh thường 1 1,00045 Thạch anh 2 2,00005 Vật liệu nào nở vì nhiệt nhiều nhất, ít nhất ? Câu 2: Vật liệu A nở vì nhiệt nhiều hơn vật liệu B. Lúc đầu, vật liệu A dùng làm bánh quay, còn vật liệu B dùng làm trục quay. Sau khi quay một thời gian thì các vật liệu nóng lên. a) Mô tả các hiện tượng xảy ra tiếp theo. b) Làm lại câu a nhưng lần này, vật liệu B dùng làm bánh quay, vật liệu A dùng làm trục quay. Câu 3: Một băng kép được cấu tạo bởi hai vật liệu có độ dãn nở vì nhiệt khác nhau, hàn dính lại nhau. Ở băng Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 10 [...]... ¸n VËt lý 11 Câu 4: Khi nung nóng đều một vật rắn, vật nở đều, ta được một vật mới có hình dạng giống vật cũ nhưng lớn hơn Do đó, khi nung nóng một đóa có lỗ ở giữa thì toàn bộ kích thước của đóa tăng, vì vậy đường kính của lỗ cũng tăng Câu 5: Đoạn thẳng vẫn là đoạn thẳng Ch¬ng II ChÊt láng TiÕt 7 ( Ngµy so¹n:19/9/2006) §Ỉc ®iĨm cđa chÊt láng A Yªu cÇu I KiÕn thøc 1 H×nh d¹ng cđa khèi chÊt láng 2 CÊu... chÊt láng ( Phơ thc b¶n chÊt chÊt láng) – N/m GV nªu thÝ nghiƯm x©y dùng CT tÝnh l: ChiỊu dµi ®êng giíi h¹n ®é lín lùc c¨ng mỈt ngoµi 2.Sù dÝnh ít vµ kh«ng dÝnh ít a) ThÝ nghiƯm Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 14 B F A → → 2F Gi¸o ¸n VËt lý 11 F GV nªu thÝ nghiƯm A Sù dÝnh ít vµ kh«ng dÝnh ít phơ thc b¶n chÊt chÊt láng vµ chÊt r¾n tiÕp xóc P nhau b) Gi¶i thÝch - Fr¾n- láng > Fláng-láng : DÝnh ít - Fr¾n- láng... 2: A là bánh quay, B là trục quay Vì A nở vì nhiệt nhiều hơn B nên sau một thời gian hoạt động nhiệt độ tăng lên, đường kính lỗ của bánh đà tăng nhanh hơn đường trục quay, vì vậy, bánh đà bò lỏng Nếu A là trục quay, B là bánh đà thì ngược lại, đường kính trục quay tăng nhanh hơn đường kính lỗ của bánh đà, chuyển động bò hãm Câu 3: Lớp L1 nở vì nhiệt nhiều hơn lớp L2 Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 11 Gi¸o... chÊt láng chÞu t¸c chøa mỈt giíi h¹n lµ mỈt tho¸ng, thêng lµ dơng nh÷ng lùc c©n b»ng nhau ®Ịu cã mỈt ph¼ng n»m ngang d¹ng h×nh cÇu 2 CÊu tróc ph©n tư cđa chÊt láng Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 12 Gi¸o ¸n VËt lý 11 a) Sù s¾p xÕp ph©n tư vµ chun ®«ng nhiƯt - MËt ®é ph©n tư chÊt khÝ Fláng-láng : DÝnh ít - Fr¾n- láng < Fláng-láng : Kh«ng dÝnh ít c) óng dơng GV nªu mét sè øng dơng III KiĨm tra, ®¸nh gi¸ IV Tỉng kÕt V Chn bÞ bµi tiÕp HiƯn tỵng mao dÉn Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 15 Gi¸o ¸n VËt lý 11 TiÕt 9 ( Ngµy so¹n:23/9/2006) HiƯn tỵng mao dÉn A Yªu cÇu I KiÕn thøc 1 HiƯn tỵng 2 C«ng thøc tÝnh ®é cao chÊt láng d©ng lªn trong èng mao dÉn II Thùc hµnh rÌn lun kü n¨ng... cđa chÊt láng: Sù s¾p xÕp ph©n tư, chun ®éng nhiƯt, thêi gian c tró II Thùc hµnh rÌn lun kü n¨ng B Tỉ chøc giê häc I KiĨm tra bµi cò II Häc sinh tiÕp nhËn kiÕn thøc 1 H×nh d¹ng cđa khèi chÊt láng VD: Níc trong cèc, rỵu trong chai - V x¸c ®Þnh, kh«ng cã h×nh d¹ng riªng - Chè tiÕp xóc víi b×nh chøa, chÊt láng cã h×nh d¹ng thµnh trong b×nh C¸c khèi chÊt láng ë tr¹ng th¸i kh«ng - Chè chÊt láng kh«ng tiÕp... vậy ngón tay nào đã nhúng vào cồn sẽ cảm thấy lạnh hơn Câu 4: Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại thành lớp nước ở thành cốc Không khí càng ẩm thì lớp nước càng nhiều Mặt khác không khí ẩm báo hiệu trời sắp mưa Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 19 Gi¸o ¸n VËt lý 11 Câu 3: Không khí có hơi nước, vì vậy lớp hơi nước gần kem sẽ lạnh đi và ngưng tụ lại thành những giọt sương mà ta thấy giống như khói Câu 5: Hà... Ph¹m Ngäc VÜnh - Gi÷ nhiƯt ®é kh«ng ®ỉi b¬m thªm Ete, 21 Gi¸o ¸n VËt lý 11 mùc Hg gi¶m dÇn §Õn lóc Hg kh«ng gi¶m, nÕu tiÕp tơc b¬m Ete nã sÏ ë tr¹ng th¸i láng trªn mỈt Hg - H¬i Ete trong èng B khi ®· cã Ete láng gäi lµ h¬i b·o hoµ ¸p st h¬i Ete khi ®ã gäi lµ ¸p st h¬i b·o hoµ - Tríc ®ã lµ h¬i cha b·o hoµ hay h¬i kh« b) Gi¶i thÝch Ete láng bay h¬i ⇒ mËt ®é ph©n tư h¬i Ete t¨ng ⇒ Tèc ®é ngng tơ cđa h¬i... m« t¶ ë trªn gäi lµ chun ®éng nhiƯt - NhiƯt ®é chÊt láng cµng t¨ng th× chun ®éng nhiƯt t¨ng b) Thêi gian c tró - Lµ thêi gian mét ph©n tư dao ®éng NhiƯt ®é chÊt láng cµng cao th× thêi xung quanh mét vÞ trÝ x¸c ®Þnh tÝnh tõ lóc gian c tró cµng ng¾n ®Ðn tíi lóc ®i - ë nhiƯt ®é cao chÊt láng cã cÊu tróc gÇn víi chÊt khÝ - ë nhiƯt ®é kh«ng cao chÊt láng cã cÊu Thêi gian c tró cđa ph©n tư trong chÊt tróc . Lớp L 1 nở vì nhiệt nhiều hơn lớp L 2 . Ngêi so¹n: Ph¹m Ngäc VÜnh 11 Gi¸o ¸n VËt lý 11 Câu 4: Khi nung nóng đều một vật rắn, vật nở đều, ta được một vật. soạn: Phạm Ngọc Vĩnh 2 Giáo án Vật lý 11 B. Tổ chức giờ học I. Kiểm tra bài cũ 1) So sánh chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể 2) So sánh chất vô định hình