Giải bài tập SGK Vật lý 6 Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt

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

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

Hướng dẫn giải

Khi nóng lên thanh thép nở dài ra làm chốt ngang bị gãy hoặc bị cong đi.

Hiện tượng xảy với chốt ngang chứng tỏ điều gì?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

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

Hướng dẫn giải

Khi dãn nở vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có thể gây ra lực rất lớn.

Bố trí thí nghiệm như hình 21.1b, rồi đốt nóng thanh thép. Sau đó vặn ốc để siết chặt thanh thép lại. Nếu dùng một khăn tẩm nước lạnh phủ lên thanh thép thì chốt ngang cũng bị gãy. Từ đó rút ra kết luận gì?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

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

Hướng dẫn giải

Khi vật rắn co lại vì nhiệt, nếu bị ngăn cản cũng có thể gây ra lực rất lớn.

Chọn từ thích hợp trong khung để điền vào chỗ trống của các câu sau:

a) Khi thanh thép (1) .................. vì nhiệt nó gây ra (2) ................ rất lớn.

b) Khi thanh thép co lại (3) .................. nó cũng gây ra (4) ................. rất lớn.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

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

Hướng dẫn giải

a) Khi thanh thép nở ra vì nhiệt nó gây ra lực rất lớn.

b) Khi thanh thép co lại vì nhiệt nó cũng gây ra lực rất lớn.

Vây, từ cần điền vào chỗ trống là:

(1) Nở ra;

(2) Lực;

(3) Vì nhiệt;

(4) Lực.

Hình 21.2 là hình chụp chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đường tàu hoả. Em có nhận xét gì? Tại sao người ta phải làm như thế?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

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

Hướng dẫn giải

• Chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đường tàu hoả có để một khe hở là vì khi trời nóng, đướng ray nở ra nên dài ra.
• Do đó, 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.

Hình 21.3 vẽ gối đỡ ở hai đầu cầu của một số cầu thép. Hai gối đỡ đó có cấu tạo giống nhau không? Tại sao một gối đỡ phải đặt trên các con lăn?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

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

Hướng dẫn giải

• Hai gối đỡ đó có cấu tạo không giống nhau.
• Một đầu được đặt gối lên các con lăn, tạo điều kiện cho cầu dài ra khi nóng lên mà không thể gây ra lực lớn làm ảnh hưởng đến cầu.

Đồng và thép nở vì nhiệt như nhau hay khác nhau?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

- Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi.

- Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

Hướng dẫn giải

Đồng và thép nở vì nhiệt khác nhau, đồng nở vì nhiệt nhiều hơn thép.

Khi bị hơ nóng, băng kép luôn luôn cong về phía thanh nào? Tại sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

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

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

Hướng dẫn giải

• Khi hơ nóng, băng kép luôn luôn cong về phía thanh thép vì đồng nở dài.
• Vì nhiệt nhiều hơn thép nên sẽ có chiều dài lớn thanh thép, mà hai đầu mỗi thanh bị giữ chặt, do đó để thỏa mãn được thanh đồng có chiều dài lớn hơn thì chúng phải uốn cong và đồng bao bên ngoài rìa.

Băng kép đang thẳng. Nếu làm cho lạnh đi thì nó có bị cong không? Nếu có, thì cong về phía thanh thép hay thanh đồng? Tại sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

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

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

Hướng dẫn giải

• Khi bị lạnh đi, thanh thép có bị cong và cong về phía thanh đồng.
• Vì đồng co lại vì nhiệt nhiều hơn thép, nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thép dài hơn và nằm phía ngoài vòng cung.

Tại sao bàn là điện ở hình 21.5 lại tự động ngắt khi đã đủ nóng?

Thanh đồng của băng kẹp ở thiết bị đóng ngắt của bàn là này nằm ở phía trên hay dưới?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

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

- Người ta ứng dụng tính chất này của băng kép vào việc đóng - ngắt tự động mạch điện.

Hướng dẫn giải

• Khi đủ nóng, băng kép cong lên phía trên (do dãn nở vì nhiệt không đều của hai kim loại làm băng kép, ở đây phải dùng băng kép gồm thanh kim loại ở phía dưới nở vì nhiệt tốt hơn thanh ở trên), đẩy tiếp điểm lên, làm ngắt mạch điện.
• Thanh đồng nằm dưới băng kép vì đồng dãn nở vì nhiệt tốt hơn các kim loại thông dụng nên khi đung nóng băng kép nó giúp băng kép cong lên phía trên sẽ làm chốt khóa mở ra, mạch điện bị ngắt.