Giáo án Vật lý 8 tiết 30 đến 33

Ngày soạn : 21/3/10 Tiết: 30 Bài 26: NĂNG SUẤT TOẢ NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU I. MỤC TIÊU CẦN ĐẠT: - Kiến thức: + phát biểu được định nghĩa năng suất toả nhiệt của nhiên liệu . + Viết được công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra .Nêu được tên và đơn vị các đại lượng trong công thức .. - Kỹ năng: vận dụng công thức để tính toán . - Thái độ: Yêu thích môn học ,giáo dục tinh thần tiết kiệm . II. CHUẨN BỊ: - Giáo viên:Chuẩn bị một số tranh ảnh về khai thác dầu khí ở Việt nam . III. KIỂM TRA BÀI CŨ: 1.Phát biểu nguyên lí truyền nhiệt . Viết phương trình cân bằng nhiệt . IV. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC: Nội dung Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập GV : Nêu ví dụ về một số nước giàu lên vì dầu lủa ,khí đốt dẫn đến cuộc tranh chấp dầu lửa ,khí đốt .Hiện nay than đá ,dầu lửa ,khí đốt là nguồn năng lượng ,là cá nhiên liệu chủ yếu cho người sử dụng . Vậy nhiên liệu là gì ? I. Nhiên liệu - Trong đời sống và kĩ thuật để có nhiệt lượng người ta phải đốt than ,củi ..Than ,củi là các nhiên liệu . Hoạt động 2: Tìm hiểu về nhiên liệu GV: Thông báo khái niệm nhiên liệu như SGK GV: Yêu cầu HS lấy ví dụ khác về nhiên liệu . Chuyển ý : Một Kg nhiên liệu khác nhau khi đốt cháy hoàn toàn toả ra một nhiệt lượng có như nhau không ? HS: Lấy thêm các ví dụ khác về nhiên liệu . . II. Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu Đại lượng vật lí cho biết nhiệt lượng toả ra khi 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất toả nhiệt của nhiên liệu - Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu được kí hiệu q ,đơn vị J/Kg Hoạt động 3: Thông báo về năng suất toả nhiệt của nhiên liệu . GV: Qua tìm hiểu thông tin SGK hãy cho biết năng suất toả nhiệt của nhiên liệu là gì ? GV: Giới thiệu kí hiệu và đơn vị của năng suất toả nhiệt . GV: Giới thiệu bảng năng suất toả nhiệt của nhiên liệu .Yêu cầu Hs tra bảng tìm năng suất toả nhiệt của củi khô . GV: Nói năng suất toả nhiệt của củi khô là 10.106J/kg có ý nghĩa gì ? GV: Thông báo : Hiện nay các nguồn nhiên liệu của than đá ,dầu lửa ,khí đốt đang cạn kiệt và các nhiên liệu này khi bị cháy toả tra nhiều khí độc làm ô nhiễm môi trường ,đã buộc con người hướng tới những nguồn năng lượng khác như năng lượng nguyên tử ,năng lượng mặt trời ,năng lượng điện . HS: Nêu định nghĩa năng suất toả nhiệt của nhiên liệu . HS : Tra bảng tìm năng suất toả nhiệt củi khô là 10.106 J/kg . HS: Có nghĩa là : Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg củi khô là 10.106 J III.Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra Q=m.q Trong đó : Q;Nhiệt lượng toả ra đơn vị Jun (J) q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg). m: Khối lượng của nhiên liệu (kg) Hoạt động 4: Xây dựng công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra . GV: Ta đã biết khimột kg củi khô bị đốt cháy hoàn toàn thì toả ra một nhiệt lượng là 10.106 J. GV: Vậy 2Kg Q=? 3kg Q=? m Kg Q =? GV: Khi m(kg ) nhiên liệu bị đốtcháy hoàn toàn thì nhiệt lượng toả ra được tính như thế nào ? GV: Hãy dùng kí hiệu của các đại lượng vật lí để viết công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn toả ra ? GV; Giải thích tên đơn vị các đại lượng trong công thức . HS thảo luận theo nhóm HS : Khi m=2kg ,Q=2. 10.106 J : Khi m=3kg ,Q=3. 10.106 J : Khi m ,Q=m 10.106 J HS: Công thức Q=m.q . HS : Q;Nhiệt lượng toả ra đơn vị Jun (J) q: năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg). m: Khối lượng của nhiên liệu (kg) IV. Vận dụng : C1. vì năng suất toả nhiệt của than lớn hơn củi .dùng than đơn giản ,tiện lợi Hoạt động 5 : Vận dụng GV: Yêu cầu HS trả lời câu C1. GV: Yêu câu cá nhân Hs giải câu C2 HS trả lời câu C1 HS Cá nhân giải câu C2 C2.Cho biết Giải m1 = m2 =15kg Nhiệt lượng toả ra khi đot q1=10.106 J/kg cháy hoàn toàn 15 kg than q2 =27.106 J/kg đá ,15kg củi . Cho Hs đọc đề bài ,tóm tắt đề bài theo dõi ,uốn nắn những sai sót của HS , thu một số bài chấm GV: Gọi 2 HS lên bảng giải ứng với 2 trường hợp q3=44.106 j/kg Q1 = m1.. q1=15. 10.106 Q1=? J =150.106 (J) Q2=? J Q2 = m2.. q2=15. 27.106 m3=? =405.106(J) Muốn có Q1 cần Muốn có Q2 cần GV cho HS đọc phần ghi nhớ và “mục có thể em chưa biết” HS: đọc phần ghi nhớ . V. HƯỚNG DẪN TỰ HỌC: Bài vừa học: - Học thuộc phần ghi nhớ - Đọc mục “Có thể em chưa biết” - Làm bài tập 26.1 à 26.6 SBT Bài sắp học: Bài tập -Xem dạng bài tập vận dụng công thức tính nhiệt lượng và Phương trình cân bằng nhiệt VI. BỔ SUNG: Ngày: 4/4/10 Tiết: 32 Bài 27: SỰ BAỎ TOÀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC HIỆN TƯỢNG CƠ VÀ NHIỆT I. MỤC TIÊU CẦN ĐẠT: - Kiến thức: + Tìm được ví dụ về sự truyền cơ năng ,nhiệt năng từ vật này sang vật khác . Sự chuyển hóa giữa các dạng cơ năng ,giữa cơ năng Và nhiệt năng . + Phát biểu được định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng .Dùng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để giải thích một số hiện tượng đơn giản liên quan đến định luật này .. - Kỹ năng : Phân tích ,khái quát hóa - Thái độ: Yêu thích môn học ,nhìn nhận sự vật hiện tượng dưới quan điểm khoa học . II. CHUẨN BỊ: - Giáo viên:Chuẩn bị vẽ hình 27.1 27.2 SGK III. KIỂM TRA BÀI CŨ: 1.Khi nào vật có cơ năng ? Cho ví dụ các dạng cơ năng . 2. Nhiệt năng là gì ? Nêu ví dụ về các cách thay đổi nhiệt năng của vật ? IV. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC: Nội dung Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh I Sự truyền cơ năng,nhiệt năng từ vật này sang vật khác : C1. ( 1 ) cơ năng - (2 ) nhiệt năng - ( 3) cơ năng và nhiệt năng Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập GV Như SGK Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự truyền cơ năng ,nhiệt năng GV;Yêu cầu HS quan sát hình 27.1và và các nhóm thảo luận trả lời câu C1 . GV: Qua ví dụ câu C1 em rút ra được nhận xét gì ? Hoạt động 3. Tìm hiểu giữa sự chuyển hóa cơ năng và nhiệt năng HS: Quan sát hình 27.1 và các nhóm thảo luận trả lời câu C1 . HS: Rút ra được nhận xét cơ năng và nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác C2.(5)thế năng , (6) động năng (7) động năng ) ,(8) Thế năng Tương tự hoạt động 2 GV hướng dẫn Hs thảo luận trả lời câu C2 vào bảng 27.2 HS: Thảo luận nhóm trả lời câu C2 .Đại diện nhóm trình bày (9) cơ năng ,(10) nhiệt năng (11) nhiệt năng , (12) cơ năng GV: Qua ví dụ về C2 rút ra nhận xét gì ? HS: Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại ( Sự chuyển hóa giữa các dạng của cơ năng ) Cơ năng có thể chuyển hóa thành nhiệt năng và ngược lại III. Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt : Hoạt động 4 Tìm hiểu về sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng Định luật : ” Năng lượng không tự sinh và cũng không tự mất đi ; nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác , chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác” GV: Thông báo về sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng trong các hiện tượng cơ nhiệt . GV: Giới thiệu sơ lược tiểu sử nhà bác học Jun (1840-1889) người Anh là người đầu tiên phát minh ra định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lương. GV: Yêu cầu Hs nêu ví dụ thực tế minh họa sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt HS: Nêu lại định luật báo toàn và chuyển hóa năng lượng . HS: Thảo luận nêu ví dụ minh họa IV.Vận dụng Hoạt động 5 : Vận dụng C5 Vì một phần cơ năng của chúng đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng hòn bi ,thanh gỗ ,máng trượt và không khí xung quanh C6. Vì một phần cơ năng của con lắc đã chuyển hóa thành nhiệt năng ,làm nóng con lắc và không khí xung quanh GV: Yêu cầu HS vận dụng giải thích câu C5 ,C6 GV: Cho HS làm bài tập trắc nghiệm : Hai hòn bi thép A và B giống hệt nhau được treo vào hai sợi dây có chiều dài như nhau .Khi kéo bi A lên rồi cho rơi xuống va chạm vào viên bi B ,người ta thấy B bị bắn cao lên ngang với độ cao cảu viên bi A trước khi thả .Hỏi khi đó bi A sẽ ở trạng thái nào ? Hãy chọn câu trả lời đúng trong các câu sau : Đứng yên ở vị trí ban đầu của B . Chuyển động theo B nhưng không lên tới độ cao của B Bật trở lại vị trí ban đầu .Nóng lên GV: Liên hệ thực tế : Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác ,chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác vận dụng điều này con người đã biết khai thác triệt để nguồn năng lượng có sãn trong tự nhiên như sức nước sức gió ..để biến đổi thành các dạng năng lượng phục vụ cho cuộc sống của mình . GV: Giải đáp thắc mắc HS nếu có HS: Thảo û luận trả C5,C6 . HS: Cá nhân giải bài tập V. HƯỚNG DẪN TỰ HỌC: Bài vừa học: - Học thuộc phần ghi nhớ - Đọc mục “Có thể em chưa biết” - Làm bài tập 27.1 à 27.6 SBT Bài sắp học: Động cơ nhiệt Tìm hiểu: 1.Động cơ nhiệt là gì ? . 2.Ở bất kì động cơ nhiệt nào có phải toàn bộ nhiệt lượng của nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra đều được biến thành công có ích hay không ? . VI. BỔ SUNG: Ngày soạn :28/3/10 Tiết 31 BÀI TẬP I / Mục tiêu : -Kiến thức : Biết cách giải bài tập tính Q , Biết vận dụng phương trình cân bằng nhiệt để tìm đại lượng phải tìm. Vận dụng công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu toả ra -Kĩ năng :giải toán vật lí _ Thái độ : Yêu thích bộ môn II/Chuẩn bị :Bảng phụ ghi sẵn một số bài tập III/ Bài mới : *Hoạt động 1 :Tổ chức tình huống học tập GV: Nhằm biết vận dụng công thức tính nhiệt lượng , phương trình cân bằng nhiệt và công thức tính nhiệt lượng toả ra do đốt cháy nhiên liệu , hôm nay chúng ta sang tiết 31 bài tập * Hoạt động 2 :Dạng bài toán tính nhiệt lượng 1)Bài 1 : m 1= 400 g = 0,4 kg ; c1= 880 J/kg.k m 2 = 1 kg ; t1 = 200 c; c2= 4200J/kg.k t2 = 1000c ;Tính Q =? Nhiệt lượng cung cấp cho ấm nước từ 200c đến 1000c Q= Q1+ Q2=m1 c1 t0 + m2 c2 t0= =0,4 .880 .80 + 1 . 4200 .80 = 364 160 (J) -Treo bảng phụ cho HS chép đề -Yêu cầu HS Tóm tắt đề -Nhiệt độ ban đầu của nước và của ấm ntn? -Khi nước sôi nhiệt độ nhiệt độ của nước và ấm ntn ? Yêu cầu HS trình bày cách giải - GV chốt lại cách giải dạng bài tập này -HS chép đề -1 HS lên bảng ghi tóm tắt -HS trình bày cách giải *Hoạt động 3 : Dạng bài tập áp dụng phương trình cân bằng nhiệt 2) Bài 2 :Một miếng kim loại có khối lượng 400 g được nung nóng tới 1000c thả vào 500 g nước ở 130c .N hiệt độ khi cân bằng là 200c .Tính nhiệt dung riêng của kim loại đó . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/ kg. k TT m 1= 400 g = 0,4 kg ; t1= 1000c m 2= 500g =0,5 kg ;t2 =130c t0 = 200c : c2 = 4200J / kg. k c1 = ? Nhiệt lượng miếng kim loại toả ra từ 1000c đén 200c là : Q1 = m1c1 t0 = 0,4.c1 80 = 32.c1 Nhiệt lượng nước thu vào từ 130c đến 200c là m2 Q2 = m2c2 t0 = 0,5 .4200 .7 = 14 700 (J) Mà Q1 = Q2 32. C1 = 14 700 C1 = 459,375 J/kg.K -Yêu cầu HS tóm tắt đề - Khi thả kim loại vào nước , vật nào tảo nhiệt vật nào thu nhiệt ? - Gọi 1 HS lên bảng giải - Nhìn vào bảng giá trị c2 tìm được gần đúng với kim loại nào ? -Chốt lại cách giải dạng bài tập này - -HS đọc và tóm tắt đề - HS hoạt động cá nhân tự trả lời câu hỏi gợi ý - Cả lớp cùng làm vào vở , 1 em lên bảng giải -HS nhìn vào bảng tìm nhiệt dung riêng *Hoạt động 4 : Dạng bài toán tính hiệu suất 3) B ài 3 :Tính hiêu suất của một bếp dầu , biết rằng phaie tốn 150g dầu mới đun sôi được 4,5 l nước ở 200c.Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Năng suất toả nhiệt của dầu là 44. 106 J/kg TT: m1= 150 g= 0,15 kg m2= 4,5 kg t10 =200c ; t20 =1000c c = 4200J /kg.K q =44 .106 J/kg H =? Nhiệt lượng cần thiết để nước sôi: Q1 = m2 .c t0 =4,5 .4200 .80 = 1512 000 (J) Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 0,15 kg dầu : Q =q .m = 44.106 .0,15 = 66. 105 Hiệu suất của bếp : H = % = .100 = 22,9 % -Yêu cầu HS đọc và tóm tắt đề -Muốn tính hiêu suất áp dụng công thức nào ? -Nhiệt lượng có ích để làm gì ? Được tính như thế nào ? -Nhiệt lượng toàn phần được tính như thế nào ? -Mời 1 HS lên bảng giải -GV chốt lại cách làm dạng bài toán có hiệu suất .Có thể biết H tìm đại lượng khác.. -HS tóm tắt đề vào vở -HS trả lời các câu hỏi gợi ý của GV -Một HS lên bảng gải cả lớp chú ý nhận xét Hoạt động 5 : Củng cố và hướng dẫn tự học *Củng cố : -Xác định nhiệt độ đầu , nhiệt độ cuối -Xác định vật toả ra , vật thui vào -Nhiệt lượng toàn phần chính là nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn m nhiên liệu * Hướng dẫn tự học: a) Bài vưa học : b) Bài sắp học : Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện -Xem các dạng bài tập vừa giải tượng cơ và nhiệt ** Thả 1,6 kg nước đá ở -100c vào một nhiệt lượng kế - Đọc trước nội dung ,xem trước các thí dụ dựng 1,6 kg nước ở 800c , bình nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng 200 g -Nội dung định luật bảo toàn và cđ = 380 J/kg .K , Cđá = 2100 J/kg .k , Cnc = 4190 J/kg k , đá = 336 .103J/kg Nước đá có tan hết không ? Ngày soạn : 11/4/10 Tiết 33 : ĐỘNG CƠ NHIỆT I/Mục tiêu : -Kiến thức : Phát biểu được định nghĩa động cơ nhiệt , dựa vàop mô hình hoặc hịnh vẽ động cơ nổ 4 kì , có thể mô tả được cấu tạo chuyển vận của động cơ này . Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt , ý nghĩa và đơn vị các đại lượng trong công thức . Giải được các bài tập đơn giản về động cơ nhiệt -Kĩ năng :Tư duy , phân tích , tổng hợp. -Thái độ : Yêu thích môn học , mạnh dạn trong hoạt động nhóm II/ Chuẩn bị :4 mô hịnh động cơ nổ 4 kì III/ Tiến trình thực hiện : Oån định lớp Kiểm tra : Phát biểu nội dung định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.Tìm ví dụ về sự biểu hiện của định luật trên trong các hiện tượng cơ và nhiệt Bài mới : * Hoạt động 1 : Tổ chức tình huống học tập GV: Kể từ chiếc máy hơi nước đầu tiên được chế tạo vào nhừng năm đầu của thế kỉ 17 , vừa kồng kềnh vừa chỉ sử dụng được không quá 5 % năng lượng của nhiên liệu được đốt cháy . Đến nay con người đã có những bước tiến khổng lồ trong lĩnh vực chế tạo động cơ nhiệt .Ngày nay con người sử dụng từ những động cơ bé nhỏ dùng để chạy xe gắn máy đến những động cơ khổng lồ dùng để phóng những con tàu vũ trụ .Vậy động cơ nhiệt là gì ?Nó có cấu tạo như thế nào?Để biết được hôm nay chúng ta sang tiết 33 : Động cơ nhiệt -HS chú ý lắng nghe * Hoạt động 2 : Tìm hiểu về động cơ nhiệt I/Động cơ nhiệt là gì? --Định nghĩa :Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hoá thành cơ năng -Phân loại : 2 loại : động cơ đốt ngoài và động cơ đốt trong -Động cơ nhiệt là gì ? -Yêu cầu HS đọc phần thông báo mục I Loại nhiên liệu sử dụng ở các hìng 28.1; 28.2 ;28.3 nhiên liệu được đốt cháybên ngoài hay bên trong xi lanh -GV thông báo động cơ nổ 4 kì là động cơ nhiệt thường gặp nhất hiện nay như động cơ xe máy , động cơ ô tô, máy bay. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu về hoạt động của loại động cơ này -HS đọc sgk -Điều kiện có nhiên liệu đốt cháy * Hoạt động 3 : Tìm hiểu về động cơ 4 kì II/ Động cơ nổ 4 kì Cấu tạo : ( Sgk/98) 2)Chuyển vận : - Kì nhất : hút nhiên liệu - Kì hai ; nén nhiên liệu -Kì ba : đốt nhiên liệu -Kì bốn : thoát khí -Chia mô hình động cơ cho các nhóm -GV vgiới thiệu cấu tạo sau đó chỉ định HS nhắc lại tên các bộ phận --Giới thiệu 4 kì chuyển vận , cách gọi tên 4 kì , trong 4 kì , kì nào động cơ sinh công -Bánh đà của động cơ có tác dụng gì - Ởû hình 28.2 động cơ ô tô có cấu tạo như thế nào? -Các nhóm nhận mô hình quan sát Quay cho mô hình hoạt động -Thảo luận 4 kì hoạt động của động cơ *Hoạt động 4 :Tìm hiểu về hiêu suất của động cơ nhiệt III/ Hiệu suất của động cơ nhiệt: ( sgk) -Yêu cầu HS thảo luận c1 -Giới thiệu phần hao phí , H giảm người ta nghiên cứu để cải tiến HS trhảo luận nhóm , đại diện trả lời * Hoạt động 5 Vận dụng, củng cố, hướng dẫn tự học IV/Vận dụng: C3 Không, vì không có sự biến đổi từ năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy thành cơ năng C5 gây tiếng ồn , thải ra nhiều khí độc làm tăng nhiệt độ của khí quyển C6 : A =F.S =700 . 100 000 = 7 .107 (J) Q= q.m= 46 .106.4 = 184.106 (J) -Yêu cầu HS trả lời c3,c4,c5,c6 HS hoạt động cá nhân 8 Hướng dẫn tự ôân tập học b)Bài sắp học : ôn tập a) Bài vừa học : +Học thuộc ghi nhớ Oân toàn bộ ghi nhớ từ tiết 19 tiết 33 +Làm bài tập : 28.1 28 .7 SBT + Trả lời các câu 1 10/101(sgk) +Đọc mục “Có thể em chưa biết” +Xem lại các dạng bài tập