Trường:THCS Nguyễn Trung Trực Họ và tên giáo viên: Tổ:Khoa học Tự nhiên Khổng Thị Thanh Huyền Chủ đề: CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG – PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Môn học: Vật lý - Lớp: 8 - Thời gian thực hiện: 4 tiết I. Mục tiêu 1. Về kiến thức: - Kể tên được các yếu tố quyết định độ lớn nhiệt lượng một vật cần thu vào để nóng lên. - Viết được công thức tính nhiệt lượng, kể được tên, đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức. - Mô tả được thí nghiệm và xử lí được bảng ghi kết quả thí nghiệm chứng tỏ nhiệt lượng phụ thuộc vào m, t và chất làm vật. - Phát biểu được 3 nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. - Viết được phương trình cân bằng nhiệt trường hợp có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau. - Giải được các bài toán đơn giản về trao đổi nhiệt giữa 2 vật. 2. Về năng lực: a) Năng lực chung -Năng lực hợp tác: HS thảo luận và phản biện với nhau để xử lí kết quả thí nghiệm để đưa ra công thức tính nhiệt lượng. -Năng lực tự học: HS tự hoàn thành được các BT vận dụng công thức tính nhiệt lượng và PT cân bằng nhiệt ở dạng cơ bản. b) Năng lực riêng Nhóm NLPT liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí:HS sử dụng được kiến thức vật lí về công thức tính nhiệt lượng và PT cân bằng nhiệt để thực hiện các nhiệm vụ học tập II. Thiết bị dạy học và học liệu: 1. Chuẩn bị của GV: - Kế hoạch bài học. - Học liệu: Đồ dùng dạy học:Thước, Bảng số liệu 1,2,3. Chất Khối lượng Độ tăng nhiệt độ Thời gian đun 0 Cốc 1 Nước m1 = 100g ∆t1 = 20 C t1 = 5 min 0 Cốc 2 Nước m2 = 200g ∆t2 = 20 C t2 = 10 min Bảng số liệu 1 (Cho biết nhiệt lượng do đèn cồn truyền cho nước tỉ lệ với thời gian đun nước) Chất Khối lượng Độ tăng nhiệt độ Thời gian đun 0 Cốc 1 Nước m1 = 100g ∆t1 = 20 C t1 = 5 min 1 0 Cốc 2 Nước m2 = 100g ∆t2 = 40 C t2 = 10 min Bảng số liệu 2 Chất Khối lượng Độ tăng nhiệt độ Thời gian đun 0 Cốc 1 Nước m1 = 100g ∆t1 = 20 C t1 = 5 min 0 Cốc 2 Rượu m2 = 100g ∆t2 = 20 C t2 = 3 min Bảng số liệu 3 2. Chuẩn bị của HS: Nội dung kiến thức học sinh chuẩn bị trước ở nhà: Coi trước ND bài. III. Tiến trình dạy học 1. Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Tạo hứng thú cho HS trong học tập, tạo sự tò mò cần thiết của tiết học. b) Nội dung: Hoạt động cá nhân, chung cả lớp để bước đầu HS đưa ra nhận định cá nhân của mình về câu hỏi của GV. c) Sản phẩm: HS hoàn thành được y/c của GV: HS nêu ra suy đoán của mình: Nhiệt lượng phụ thuộc vào thời tiết, nhiệt độ, loại bếp, chất liệu làm nồilượng nước nhiều hay ít, đun sôi hay không sôi... d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS:Muốn đun 2 ấm nước nóng lên thì nhiệt lượng nước thu vào nhiều hay ít phụ thuộc vào những yếu tố nào? * HS tiếp nhận: Dùng hiểu biết thực tế của bản thân để suy nghĩ và hoàn thành yêu cầu của GV. * Báo cáo kết quả: HS trình bày trước lớp. * Kết luận, nhận định - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá. - GV chốt kiến thức, vào bài mới dựa vào phần mở bài trong SGK. 2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới. 2.1. Kiến thức 1: Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào những yếu tố nào? a) Mục tiêu: Kể tên được các yếu tố quyết định độ lớn nhiệt lượng một vật cần thu vào để nóng lên. b) Nội dung: HS đọc SGK tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng vật thu vào để nóng lên và nêu ra được PATN để xác định mức độ ảnh hưởng đến nhiệt lượng của các yêu tố trên. c) Sản phẩm: HS hoàn thành được y/c của GV: + Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào những yếu tố: Khối lượng ; Độ tăng nhiệt độ của vật; Chất cấu tạo lên vật; 2 +Nêu được PATN: Muốn xác định xác định sự phụ thuộc của nhiệt lượng vào khối lượng cần giữ nguyên 2 yếu tố : Độ tăng nhiệt độ, chất cấu tạo nên vật. Làm tương tự khi tiến hành khảo sát: Độ tăng nhiệt độ, chất cấu tạo nên vật. +HS mô tả được dụng cụ TN, cách thức tiến hành TN và ghi nhận số liệu sau TN. d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS:Muốn đun 2 ấm nước nóng lên thì nhiệt lượng nước thu vào nhiều hay ít phụ thuộc vào những yếu tố nào? Nêu PATN để xác định mức độ ảnh hưởng đến nhiệt lượng của các yêu tố trên. Mô tả dụng cụ TN, cách thức tiến hành TN và ghi nhận số liệu sau TN * HS tiếp nhận:Thảo luận nhóm 4 em để hoàn thành yêu cầu của GV. * Báo cáo kết quả: HS trình bày trước lớp. * Kết luận, nhận định - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá ->Ghi bảng. 2.2. Kiến thức 2: Xử lý số liệu thu được sau TN và đưa ra công thức tính nhiệt lượng a) Mục tiêu: HS đọc bảng số liệu được cung cấp, thông qua xử lí kết quả thí nghiệm để đưa ra công thức tính nhiệt lượng. b) Nội dung: HS hoạt động nhóm theo PP Khăn trải bản để xử lý kết quả thí nghiệm và thảo luận theo cặp đôi để đưa ra được công thức tính nhiệt lượng c) Sản phẩm: HS hoàn thành được y/c của GV: Sản phẩm dự kiến: HS rút ra được: + Bảng 1: Với cùng 1 chất cấu tạo nên vật và cùng độ tăng nhiệt độ, khối lượng vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. +Bảng 2:Với cùng khối lượng và chất cấu tạo vật, độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn. +Bảng 3:Với cùng khối lượng và độ tăng nhiệt độ của vật, nhiệt lượng vật thu vào phụ thuộc chất cấu tạo vật. + Q = m.c. t; Q: nhiệt lượng vật thu vào (J); m: khối lượng vật (kg); ∆t = t2- t1: độ tăng nhiệt độ (0C, oK); c: nhiệt dung riêng (J/kgK). d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS: + Đọc bảng số liệu 1, 2, 3 được cung cấp. + Rút ra mối liên hệ giữa các đại lượng đang xét ở mỗi bảng với nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên. + Từ các kết luận thu được, hình thành công thức tính nhiệt lượng dưới sự hướng dẫn của GV. * HS tiếp nhận:Thảo luận nhóm 4 em để hoàn thành yêu cầu của GV. * Báo cáo kết quả: HS trình bày trước lớp. * Kết luận, nhận định 3 - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá, nhấn mạnh lại các đại lượng có mặt trong công thức → Ghi bảng. 2.3. Kiến thức 3: Tìm hiểu nguyên lý truyền nhiệt a) Mục tiêu: HS phát biểu được 3 nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. b) Nội dung: HS thông qua đọc thông tin về nguyên lí truyền nhiệt, vận dụng để giải thích tình huống vào bài. c) Sản phẩm: HS hoàn thành được y/c của GV: Sản phẩm dự kiến: +HS phát biểu 3 nội dung của nguyên lí truyền nhiệt. +HS trả lời phần đầu bài: Bạn An đúng. d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS: Đọc thông tin về nguyên lí truyền nhiệt, vận dụng để giải thích tình huống vào bài. * HS tiếp nhận:Thảo luận cặp đôi để hoàn thành yêu cầu của GV. * Báo cáo kết quả: HS trình bày trước lớp. * Kết luận, nhận định - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá, chốt kiến thức → Ghi bảng. 2.4. Kiến thức 4:Phương trình cân bằng nhiệt. a) Mục tiêu: Viết được phương trình cân bằng nhiệt trường hợp có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau. b) Nội dung: HS dựa vào nội dung thứ 3 của nguyên lí truyền nhiệt để xây dựng phương trình cân bằng nhiệt. Hoạt động nhóm để:Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào?Viết công thức tính nhiệt lượng vật toả ra? c) Sản phẩm: HS hoàn thành được y/c của GV: Sản phẩm dự kiến: + Công thức: Qtoả = Qthu hay: m1 c1 (t1 – t) = m2 c2 (t – t2). + Với: m1, m2: khối lượng vật toả;thu nhiệt (kg); c 1, c2:nhiệt dung riêng của chất 0 0 1, 2 (J/kg) ; t1, t2: nhiệt độ đầu của chất 1, 2 ( C); t: nhiêt độ cuối. ( C). + HS trả lời được các câu hỏi, đọc công thức, nêu ý nghĩa của các đại lượng trong công thức do GV đưa ra thêm trong quá trình học. d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS: Dựa vào nội dung thứ 3 của nguyên lí truyền nhiệt để xây dựng phương trình cân bằng nhiệt. Hoạt động nhóm để:Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào? Viết công thức tính nhiệt lượng vật toả ra? Nêu được tên, đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức. * HS tiếp nhận:Thảo luận cặp đôi để hoàn thành yêu cầu của GV. * Báo cáo kết quả: HS trình bày trước lớp. * Kết luận, nhận định 4 - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá, chốt kiến thức → Ghi bảng. 3. Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: HS hệ thống hóa kiến thức và làm một số bài tập. b) Nội dung: HS tự sử dụng các kiến thức đã học để áp dụng giải quyết một số BT đơn giản dưới sự hướng dẫn của GV. c) Sản phẩm: HS hoàn thành các nhiệm vụ GV đưa ra. Dự kiến sản phẩm: Bài C9 (trang 86 SGK Vật Lý 8) Nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 50oC là: Q = m.c(t2 – t1) = 5.380(50 - 20) = 57000J = 57 kJ Bài C10 (trang 86 SGK Vật Lý 8) 2 lít nước có khối lượng m1 = 2 kg. Khi nước sôi thì nhiệt độ của ấm và của nước đều bằng 100oC. Nhiệt lượng nước cần thu vào để nước nóng lên 100oC là: Q1 = m1.c1.Δt = 2.4200.(100 - 25) = 630000 J Nhiệt lượng ấm cần thu vào để ấm nóng lên 100oC là: Q2 = m2.C2.Δt = 0,5.880.(100 - 25) = 33000 J Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp là: Q = Q1 + Q2 = 630000 + 33000 = 663000J = 663 kJ. Bài C2 (trang 89 SGK Vật Lý 8) Tóm tắt: m1 = 0,5 kg; c1 = 380 J/kg.K; m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4200 J/kg.K o o t1 = 80 C, t = 20 C Q2 = ?; Δt2 = ? Lời giải: Nhiệt lượng nước nhận được bằng đúng nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là: Q2 = Q1 = m1.c1.(t1 - t) = 0,5.380.(80 - 20) = 11400 J Độ tăng nhiệt độ của nước là: Bài C3 (trang 89 SGK Vật Lý 8) Tóm tắt: o m1 = 400g = 0,4 kg; c1; t1 = 100 C o m2 = 500 g = 0,5 kg; c2 = 4190 J/kg.K; t2 = 13 C Nhiệt độ cân bằng: t = 20oC 5 c1 = ? Lời giải: Nhiệt lượng do kim loại tỏa ra là: Q1 = m1.c1.(t1 – t) Nhiệt lượng do nước thu vào là: Q2 = m2.c2.(t - t2) Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 hay m1.c1.(t1 – t) = m2.c2.(t - t2) Nhiệt dung riêng của kim loại là: d) Tổ chức thực hiện: * GV chuyển giao nhiệm vụ: Y/c HS thảo luận nhóm 4 em để giải giải C9,C10, C2 và C3/SGK. * HS tiếp nhận: Thảo luận nhóm 4 em để giải C9,C10, C2 và C3/SGK. * Báo cáo kết quả: HS trình bày giải và trưng bày bảng nhóm trước lớp * Kết luận, nhận định - HS nhận xét, bổ sung, đánh giá. - GV nhận xét, đánh giá. - GV chốt kiến thức →Ghi bảng. Nhận xét: Ký duyệt tuần 29→32 - Ngày / / 2021 . Tổ trưởng . . . Nguyn Tin C 6
Tài liệu đính kèm: