Giáo án dạy Vật lý lớp 8 tiết 30: Phương trình cân bằng nhiệt

Ngày soạn: 3/4 / 2011 Ngày dạy: 8B:5 / 4 / 2011 8A:9 /4 / 2011 Tiêt 30. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu được 3 nội dung của nguyên lý truyền nhiệt - Viết được phương trình cân bằng nhiệt cho trường hợp có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau 2. Kĩ năng: - Tính toán, giải bài tập. 3. Thái độ: - Cẩn thận, tỉ mỉ II. ĐỒ DÙNG DẠY HỌC - Phích nước nóng: 1 - Bình chia độ hình trụ: 1 - Nhiệt lượng kế: 1 - Nhiệt kế: 1 III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Hỏi đáp, thảo luận, thí nghiệm IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC * ổn định tổ chức lớp, đặt vấn đề vào bài Mục tiêu: gây hứng thú học tập cho hs. Thời gian: 3’ Cách tiến hành: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào những yếu tố nào ? - Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào ? tên các đại lượng, đơn vị các đại lượng trong công thức ? - GV: gọi 1 HS đọc phần tình huống ở đầu bài. + Hỏi: theo em ai đúng, ai sai ? - HS: trả lưòi dự đoán ® Để biết ai trả lời đúng ® bài mới - lên bảng trả lời theo đúng y/c - Hs khác nhận xét - Nghe gv giới thiệu Hoạt động 1: Nguyên lý truyền nhiệt Mục tiêu: Nắm được nguyên lý truyền nhiệt Thời gian: 5p Cách tiến hành: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - GV: thông báo: các TNo cũng như hiện tượng quan sát được trong đời sống kỹ thuật và tự nhiên cho thấy khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì ...® - GV hỏi: vậy ở phần tình huống ai đúng, ai sai ? Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt của 2 vật bằng nhau thì ngừng lại Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. - HS: An đúng Hoạt động 2: Phương rình cân bằng nhiệt. Mục tiêu:Viết được phương trình cân bằng nhiệt dựa vào nguyên lý truyền nhiệt Thời gian: 7p Cách tiến hành: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - GV hỏi: em hãy dựa vào nguyên lý thứ 3 viết phương trình cân bằng nhiệt ? ? Vậy Qtoả được tính như thế nào ? ? Tên các đại lượng và đơn vị các đại lượng trong công thức ? - GV: chú ý cho HS cách tính Dt. HS thực hiện Qtoả ra = Qthu vào HS: Qtoả = m.c. Dt nhưng Dt = t1 - t2 với t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối quá trình truyền nhiệt. Hoạt động 3: Ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt Mục tiêu: Vận dụng phương trình trên để giải bài tập Thời gian: 13p Cách tiến hành: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - GV: yêu cầu 1 HS đọc đề và tóm tắt bài toán. ? Nhiệt lượng nhôm toả ra được tính như thế nào ? ? Nhiệt lượng nước nhận vào được tính như thế nào ? ? Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có điều gì ? - GV: yêu cầu HS thay m2 vào công thức tính Q2 = ? So sánh Q2 và Q1 Cho biết: m1 = 0,15kg c1 = 880J/kg.K t1 = 1000C, t = 250C c2 = 4200J/kg.K, t2 = 200C, t = 250C. Tìm m2 = ? Giải: - Nhiệt lượng quả cầu nhôm toả ra khi nhiệt độ hạ từ 1000C xuống 250C là: Q1=m1.c1(t1-t)=0,15.880.(100-25)=9900J - Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt từ 200C lên 250C là: Q2=m2.c2(t-t2)=m2.4200(25-20)=21000.m2 - Nhiệt lượng quả cầu toả ra bằng nhiệt lượng nươc thuvào: Q1=Q2 Û 21000.m2=9900 ® m2 = 9900/21000 = 0,47kg Hoạt động 4: Vận dụng Mục tiêu: HS giải được bài tập tương tự theo nhiều cách Thời gian: 15p Cách tiến hành: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - GV: gọi 1 HS đọc 1, tóm tắt a - GV: yêu cầu 1 HS dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ của 300g nước ở nhiệt độ trong phòng, ghi t2 vào phần tóm tắt. - Kết quả t phụ thuộc vào t2 đo được Trong quá trình giải phần a, GV dùng đèn cồn đốt 200g nước đến sôi; đổ 200g nước sôi vào 300g nước ở nhiệt độ phòng, hoà lần và đo nhiệt độ cho HS đọc kết quả. Giải thích. - C1: a, cho biết: m1 = 0,2kg, m2=0,3kg t1 = 1000C, t2 = 0C c = 4200 J/kg.K Tính t = ? Giải: - Nhiệt lượng mà 200g nước toả ra để hạ từ 1000C xuống t0C: Q1=m1.c(t1-t) - Nhiệt lượng mà 300g thu được để tăng từ t2 = 0C lên t0C: Q2=m2.c(t-t2) - Nhiệt lượng nước nóng tảo ra bằng nhiệt lượng nước lạnh thu vào: Q1=Q2 Û m1.c(t1-t)= m2.c(t-t2) Û m1ct1+m2ct2=(m2c+m1c).t Û t = m1ct1+m2ct2/ m2c+m1c b, Nhiệt độ tính được cao hơn một ít nhiệt độ đo được vì khi tính toán ta đã bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài. - C2: cho biết: m1 = 0,5kg, m2=500g t1 = 800C, t =200C c2 = 4200 J/kg.K c1 = 380J/kg.K Tính Dt = ?, Q2 ? H20 nóng thêm bao nhiêu 0C. Giải: - Nhiệt lượng mà đồng toả ra để hạ từ 800C xuống 200C là: Q1=m1.c1(t1-t)=0,5.380.60=11400(J) - Nhiệt lượng nước nhận được bằng nhiệt đồng toả ra: Q1=Q2=11400(J) - Nhiệt độ mà nước nhận thêm: Q2=m2c2Dt ® Dt = Q2/ m2c2 = 5,43(0C) Tổng kết và hướng dẫn học tập ở nhà ( 2p ) Nêu nguyên lý truyền nhiệt ? Phương trình cân bằng nhiệt ? Dặn dò: Về nhà học bài