9 ví dụ về câu hỏi mở rộng
1. Một tấm thép ở nhiệt độ 20 ° C có kích thước như hình vẽ. Nếu hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính của thép là 10⁻⁵ ° C⁻¹ , thì độ tăng diện tích ở nhiệt độ 60 ° C là...
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm³
C. 0,24 cm³
D. 0,36 cm 2
E. 0,64 cm³
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Chiều dài thép = 40 cm
Chiều rộng thép = 20 cm
Diện tích thép ban đầu (A o ) = (40)(20) = 800 cm 2
Hệ số giãn nở tuyến tính (α) của thép = 10 -5 o C -1
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 2 x 10 -5 o C -1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 60 ° C – 20 ° C = 40 ° C
Câu hỏi : Sự tăng diện tích của thép ở nhiệt độ 60 ° C
Trả lời :
Công thức mở rộng diện tích :
ΔA = β A o ΔT
Mô tả công thức:
ΔA = độ tăng diện tích, β = hệ số giãn nở diện tích, A₀ = diện tích ban đầu, ΔT = độ thay đổi nhiệt độ = nhiệt độ cuối – nhiệt độ ban đầu
Tăng diện tích thép :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2 x 10 -5 )(800)(40) = 0,64 cm
Đáp án đúng là E.
2. Một tấm sắt ở nhiệt độ 20 ° C có kích thước như hình vẽ. Nếu nhiệt độ tăng lên 100 ° C và hệ số giãn nở tuyến tính của sắt là 1,1 x 10⁻⁷ ° C⁻¹ , thì diện tích của nó sẽ là...
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m²
C. 4.000.376 m²
D. 4,0000704 m²
E. 4,0000726 m²
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Chiều dài thanh sắt = 2 m
Chiều rộng của thanh sắt = 2 m
Diện tích ban đầu của sắt (A o ) = (2)(2) = 4 m 2
Hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính (α) của sắt = 1,1 x 10⁻⁷ ° C⁻¹
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 2,2 x 10 -7 o C -1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 100 ° C – 20 ° C = 80 ° C
Câu hỏi : Diện tích bề mặt của sắt ở nhiệt độ 100 ° C
Trả lời :
Tăng diện tích sắt :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (2,2 x 10 -7 )(4)(80) = 704 x 10 -7 = 0,0000704 m 2
Khu vực sắt :
Diện tích của sắt = diện tích ban đầu + diện tích tăng thêm
Diện tích của sắt = 4 m² + 0,0000704 m²
Diện tích sắt = 4,0000704 m²
Đáp án đúng là D.
3. Một tấm đồng (α = 18.10 -6 o C -1 ) ở nhiệt độ 0 o C có kích thước như hình vẽ. Nếu tấm đồng được nung nóng đến 80 o C, thì diện tích của tấm đồng sẽ tăng lên bao nhiêu...
A. XUẤT KHẨU-4 m2
B. 1,152.10 -4 m 2
C. 2,304.10 -4 m 2
D. 3,456.10 -4 m 2
E. 4,608.10 -4 m 2
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Chiều dài bằng đồng = 40 cm = 0,4 mét
Chiều rộng của đồng thau = 20 cm = 0,2 mét
Diện tích ban đầu của đồng (A o ) = (0,4)(0,2) = 0,08 m 2
Hệ số giãn nở tuyến tính (α) của đồng thau = 18 x 10⁻⁶ ° C⁻¹
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 36 x 10 -6 o C -1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 80 ° C – 0 ° C = 80 ° C
Câu hỏi : Sự tăng diện tích của đồng thau ở nhiệt độ 80 ° C
Trả lời :
Tăng diện tích đồng :
ΔA = β A o ΔT
ΔA = (36 x 10 -6 )(0,08)(80) = 230,4 x 10 -6 = 2,304 x 10 -4 m 2
Đáp án đúng là C.
4. Một bình nhôm 2000 cm³3, chứa đầy nước ở nhiệt độ ban đầu là 0oC. Sau đó, bình được đun nóng cho đến khi nhiệt độ đạt 90 độ.oC. Nếu hệ số giãn nở tuyến tính của nhôm là 24 x 10⁻⁶-6 (oC)-1 và hệ số giãn nở thể tích của nước là 6,3 x 10⁻⁶-4 (oC)-1Lượng nước bị tràn ra là…
A. 100,94 cm³
B. 100,84 cm³
C. 100,64 cm³
D. 100,54 cm 3
E. 100,44 cm³
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Thể tích ban đầu của bình nhôm và nước (V₀ ) = 2000 cm³ = 2 x 10³ cm³
Nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước (T1 ) = 0 ° C
Nhiệt độ cuối cùng của bình nhôm và nước (T2 ) = 90 ° C
Hệ số giãn nở tuyến tính của nhôm (α) = 24 x 10⁻⁶ ( oC ) ⁻¹
Hệ số giãn nở thể tích của nhôm (γ) = 3α = 3 (24 x 10 -6 ( o C ) -1 ) = 72 x 10 -6 o C -1
Hệ số giãn nở thể tích của nước (γ) = 6,3 x 10 -4 ( o C ) -1
Câu hỏi: Thể tích nước bị đổ
Hàm:
Công thức giãn nở thể tích:
V = V o + γ V o ΔT
V – V o = γ V o ΔT
ΔV = γ V o ΔT
Thông tin :
V = thể tích cuối, V₀ = thể tích ban đầu, ΔV = độ thay đổi thể tích, γ = hệ số giãn nở thể tích, ΔT = độ thay đổi nhiệt độ.
Tính toán sự thay đổi thể tích của bình nhôm:
ΔV = γ V o ΔT = (72 x 10 -6 )(2 x 10 3 )(90) = 12960 x 10 -3 = 12,960 cm 3
Tính toán sự thay đổi thể tích nước:
ΔV = γ V o ΔT = (6 .3 x 10 -4 )(2 x 10 3 )(90) = 1134 x 10 -1 = 113,4 cm 3
Sự thay đổi thể tích nước lớn hơn thể tích của bình nhôm nên một phần nước bị tràn ra ngoài.
Tính thể tích nước bị đổ:
113,4 cm³ – 12,960 cm³ = 100,44 cm³
Đáp án đúng là E.
5. Một thanh kim loại được nung nóng đến nhiệt độ 80 ° C và chiều dài của nó trở thành 115 cm. Nếu hệ số giãn nở tuyến tính của kim loại là 3.10⁻³ ° C⁻¹ và nhiệt độ ban đầu của kim loại là 30 ° C, thì chiều dài ban đầu của thanh kim loại là…
A. 100 cm
B. 101,5 cm
C. 102 cm
D. 102,5 cm
E. 103 cm
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Nhiệt độ ban đầu (T)1) = 30oC
Nhiệt độ cuối cùng (T)2) = 80oC
Thay đổi nhiệt độ (ΔT) = 80oC - 30oC = 50oC
Hệ số giãn nở tuyến tính của kim loại (α) = 3.10-3 oC-1
Chiều dài cuối cùng của thanh kim loại (L) = 115 cm
Yêu cầu: Chiều dài ban đầu của thanh kim loại (L)o)
Hàm:
Công thức khai triển chiều dài:
L = Lo + ΔL
L = Lo + α Lo ΔT
L = Lo (1 + α ΔT)
115 = lo (1 + (3.10-3.50) )
115 = lo (1 + (150.10-3))
115 = lo (1 + 0,15)
115 = lo (1,15)
Lo = 115/1,15
Lo = 100 cm
Đáp án đúng là A.
6. Một thanh đồng thau ban đầu dài 40 cm. Khi được nung nóng đến nhiệt độ 80 ° C , chiều dài của nó trở thành 40,04 cm. Nếu hệ số giãn nở tuyến tính của đồng thau là 2,0 x 10⁻⁵ ° C⁻¹ thì nhiệt độ ban đầu của thanh đồng thau là…
A. XUẤT KHẨU oC
B. 22 oC
C. XUẤT KHẨU oC
D. 30 oC
E. 50 oC
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Nhiệt độ cuối cùng (T)2) = 80oC
Chiều dài ban đầu (L)o) = 40cm
Chiều dài cuối cùng (L) = 40,04 cm
Độ tăng chiều dài (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
Hệ số giãn nở tuyến tính của đồng thau (α) = 2,0 x 10⁻⁶-5 oC-1
Câu hỏi: Nhiệt độ ban đầu (T)1)
Hàm:
Công thức giãn nở kim loại:
L = Lo + α Lo ΔT
L – Lo = α Lo ΔT
ΔL = α Lo ΔT
ΔL = α Lo (T2 - T1)
0,04 = (2,0 x 10-5) (40)(80 – T1)
0,04 = (80 x 10-5)(80 – T1)
0,04 = 0,0008 (80 – T1)
0,04 = 0,064 – 0,0008 T1
0,0008 T1 = 0,064 - 0,040
0,0008 T1 = 0,024
T1 = 30oC
Đáp án đúng là D.
7. Một tấm thép ở nhiệt độ 20°CoC có kích thước như trong hình. Nếu hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính của thép là 10-5 oC-1 sau đó diện tích tăng lên ở nhiệt độ 60oC là…
A. 0,08 cm2
B. 0,16 cm2
C. 0,24 cm2
D. 0,36 cm2
E. 0,64 cm2
Cuộc thảo luận
Câu hỏi này liên quan đến sự mở rộng.
Người ta biết rằng :
Chiều dài thép = 40 cm
Chiều rộng thép = 20 cm
Diện tích thép ban đầu (A)o) = (40)(20) = 800 cm2
Hệ số giãn nở tuyến tính (α) của thép = 10-5 oC-1
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 60oC - 20oC = 40oC
Yêu cầu : Diện tích bề mặt thép tăng lên ở nhiệt độ 60oC
Jawab :
Công thức mở rộng diện tích :
ΔA = β Ao ΔT
Mô tả công thức:
ΔA = sự tăng diện tích, β = hệ số giãn nở diện tích, Ao = diện tích ban đầu, ΔT = sự thay đổi nhiệt độ = nhiệt độ cuối – nhiệt độ ban đầu
Tăng diện tích thép :
ΔA = β Ao ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 cm
Đáp án đúng là E.
8. Tấm sắt ở nhiệt độ 20oC có kích thước như trong hình. Nếu suhunó đã được nâng lên 100oC và hệ số giãn nở tuyến tính của sắt là 1,1 x 10⁻⁶-7 oC-1Khi đó, khu vực này sẽ trở thành…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
E. 4,0000726 m2
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Chiều dài thanh sắt = 2 m
Chiều rộng của thanh sắt = 2 m
Diện tích ban đầu của sắt (A)o) = (2)(2) = 4 m2
Hệ số giãn nở tuyến tính (α) của sắt = 1,1 x 10⁻⁶-7 oC-1
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 100oC - 20oC = 80oC
Yêu cầu Diện tích của sắt ở nhiệt độ 100oC
Jawab :
Tăng diện tích sắt :
ΔA = β Ao ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Khu vực sắt :
Diện tích của sắt = diện tích ban đầu + diện tích tăng thêm
Diện tích sắt = 4 m²2 + 0,0000704m2
Diện tích sắt = 4,0000704 m²2
Đáp án đúng là D.
9. Một chiếc đĩa được làm bằng đồng (α = 18.10-6 oC-1) ở nhiệt độ 0oC có kích thước như trong hình. Nếu tấm được nung nóng đến 80 oC, thì diện tích của tấm tăng lên là...
A. XUẤT KHẨU-4 m2
B. 1,152.10-4 m2
C. XUẤT KHẨU-4 m2
D. 3,456.10-4 m2
E. 4,608.10-4 m2
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Chiều dài bằng đồng = 40 cm = 0,4 mét
Chiều rộng của đồng thau = 20 cm = 0,2 mét
Khu vực đồng ban đầu (A)o) = (0,4)(0,2) = 0,08 m2
Hệ số giãn nở tuyến tính (α) của đồng thau = 18 x 10⁻⁶-6 oC-1
Hệ số giãn nở diện tích (β) = 2 x hệ số giãn nở chiều dài (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Chênh lệch nhiệt độ (ΔT) = 80oC - 0oC = 80oC
Yêu cầu : Sự gia tăng diện tích của đồng thau ở nhiệt độ 80 độ CoC
Jawab :
Tăng diện tích đồng :
ΔA = β Ao ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2
Đáp án đúng là C.
Nguồn câu hỏi:
Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề
