Giáo án Vật lý khối 8 bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

Ngày dạy: / / Tuần Tiết PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT Bài 25 1. Mục tiêu: - Kiến thức: Phát biểu được ba nội dung của nguyên lý truyền nhiệt; Viết được phương trình cân bằng nhiệt cho trường hợp có 2 vậttrao đổi nhiệt với nhau. - Kỹ năng: Giải thích được các bài toán đơn giản về trao đổi nhiệt giữa 2 vật. - Thái độ: Học tập nghiêm túc, cẩn thận. 2. Chuẩn bị: - GV: SGK,SBT, giáo án. - HS: SGK, SBT,dụng cụ học tập. Kiến thức chuẩn bị cho bài mới. 3. Phương pháp dạy học: - Vấn đáp, nêu vấn đề, thảo luận nhóm, thực hành giải bài tập. 4. Tiến trình: 4.1. Ổn định tổ chức : GV kiểm diện 4.2. Kiểm tra bài cũ : ?Viết công thức tính nhiệt lượng, tên và đơn vị các đại lượng trong công thức đó? Làm bài 24.2 ; 24.3 SBT . - Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.rt (rt = t1 – t2 ) Trong đó: Q: Nhiệt lượng vật thu vào (J). m: Khối lượng của vật (kg). c: Nhiệt dung riêng (J/kg). rt = t2 – t1: Độ tăng nhiệt độ (oC) hay (K). - Làm bài 24.2 SBT : Q = 5.4200(40-20) = 420 000(J). - Làm bài 24.3 SBT : Q = m.c.rt rt = Q/m.c = 840 000/10.4200 = 200C. 3 .Giảng bài mới: Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung bài học * Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập. - Gv yêu cầu học sinh đọc nội dung phần mở bài sách giáo khoa. * Hoạt động 2: Nguyên lý truyền nhiệt. - Gv Thông báo: Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì: + 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 độ của 2 vật bằng nhau thì ngưng lại. + Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. HS Giải quyết tình huống nêu ra ở đầu bài? (An đúng, Bình sai). * Hoạt động 3: Phương trình cân bằng nhiệt. - GV yêu cầu học sinh lập lại 3 nguyên lý truyền nhiệt? QTR = QTV; Với QTV =mct (t = t2 – t1 ). QTR = mct (t = t1 – t2 ). * Hoạt động 4: Ví dụ về phương trình cân bằng nhiệt. - GV Gọi học sinh đọc ví dụ 1 (SGK). - GV Hướng dẫn học sinh làm. - Cho biết: m1 = 0,15kg; t1 = 1000C; C1 = 880J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; t2 = 200C; t = 250C; m2 = ? Giải - Nhiệt lượng của quả cầu nhôm toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t) =0,15.880.(100-25)= 9 900(J). - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q2 =m2C2(t –t2) . - theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 Q1 = m2C2(t –t2) m2= = =0,47(kg). ĐS: m2=0,47(kg). * Hoạt động 5: Vận dụng. - GV Hướng dẫn học sinh giải bài tập. - HS C1. a/ Giả sử nhiệt độ trong phòng là 250C m1=200g=0,2kg; m2 = 300g = 0,3 kg; C= 4200J/kg.K; t1= 1000C; t2= 250C; t = ? Giải - Nhiệt lượng của nước đang sôi toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t) - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q2 =m2C2(t –t2) . - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 m1C1(t1 –t)= m2C2(t –t2) . m1 t1- m1t = m2t- m2 t2 t(m1+m2) = m1 t1+ m2 t2 t = = = 550C b/ Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm, vì trong khi tính toán, ta bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài. - HS C2. Cho biết: m1=0,5kg; m2=500g=0,5kg; C1=380J/kg.K; C2=4200J/kg.K; t1=800C; t2=200C; Q2=? t=? Giải - Nhiệt lượng của miếng đồng toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t2) = 0,5.380.(80-20) = 11 400(J) - Theo phương trình cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng của miếng đồng toả ra bằng với nhiệt lượng của nước thu vào tức là: Q1 = Q2 =11 400(J) - Với Q2 = m2C2 t t = = 5,430C. HS C3. Cho biết: m1=500g=0,5kg; m2=400g=0,4kg; C1=4190J/kg.K; t1=130C; t2=1000C; t=200C; C2= ? Giải - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q1 =m1C1(t –t1) = 0,5.4190.(20-13)= 14 665(J) - Nhiệt lượng của kim loại toả ra là: Q2 =m2C2 (t2-t) - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 14 665 = m2C2 (t2-t) C2==458,3(J/kg.K) ĐS: 458,3(J/kg.K) I. Nguyên lí truyền nhiệt. (SGK) II.Phương trình cân bằng nhiệt. QTR = QTV III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt. Cho biết: m1 =0,15kg; t1 =1000C; C1=880J/kg.K; C2=4200J/kg.K; t2 =200C; t =250C; m2 = ? Giải - Nhiệt lượng của quả cầu nhôm toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t) =0,15.880.(100-25) = 9 900(J). - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q2 =m2C2(t –t2) . - theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 Q1 = m2C2(t –t2) m2 = = = 0,47(kg). ĐS: m2=0,47(kg). III. Vận dụng: - C1: a/ Giả sử nhiệt độ trong phòng là 250C m1= 200g= 0,2kg; m2= 300g= 0,3kg; C=4200J/kg.K; t1=1000C; t2=250C; t = ? Giải - Nhiệt lượng của nước đang sôi toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t) - Nhiệt lượng của nước thu vào là: Q2 =m2C2(t –t2) . - Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Q1 = Q2 m1C1(t1 –t)= m2C2(t –t2) . m1 t1- m1t = m2t- m2 t2 t(m1+m2) = m1 t1+ m2 t2 t = = = 550C b/ Nhiệt độ tính được chỉ gần bằng nhiệt độ đo được trong thí nghiệm, vì trong khi tính toán, ta bỏ qua sự trao đổi nhiệt với các dụng cụ đựng nước và môi trường bên ngoài. C2. Cho biết: m1= 0,5 kg; m2= 500g = 0,5kg; C1 = 380J/kg.K; C2=4200J/kg.K; t1=800C; t2=200C; Q2=? t=? Giải - Nhiệt lượng của miếng đồng toả ra là: Q1 =m1C1(t1 –t2) = 0,5.380.(80-20) = 11 400(J) - Theo phương trình cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng của miếng đồng toả ra bằng với nhiệt lượng của nước thu vào tức là Q1 = Q2 =11 400(J) - Với Q2 =m2C2 t t== 5,430C. C3. Học sinh ghi. 4.4. Củng cố và luyện tập: - Yêu cầu hs đọc phần ghi nhớ. Đọc phần “Có thể em chưa biết”. 4,5. Hướng dẫn hs tự học ở nhà: - Học bài, làm bài tập 25.1 – 25.6 - Chuẩn bị bài 26 “Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu”. 5. Rút kinh nghiệm :