Giáo án vật lí 8 kết nối bài 28: Sự truyền nhiệt

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân tìm hiểu nội dung phần thí nghiệm mục I trong SGK – 112, cho biết dụng cụ và cách tiến hành thí nghiệm tìm hiểu sự dẫn nhiệt

- GV chia HS thành 6 đến 8 nhóm, phát dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm, yêu cầu HS làm việc theo nhóm

+ GV nhắc HS cẩn thận trong quá trình làm thí nghiệm

+ HS tiến hành thí nghiệm trong mục I, thảo luận nhóm và ghi lại nhận xét hiện tượng xảy ra đối với các đinh a, b, c, d, e (video thí nghiệm)

à GV theo dõi các nhóm, kịp thời giúp đỡ, gợi ý, hướng dẫn và động viên các nhóm

- GV yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm.

- GV giới thiệu cơ chế của sự dẫn nhiệt như SGK, kèm theo ví dụ bằng mô hình

+ Ví dụ bắn bi

+ Ví dụ về sự va chạm của hai con lắc

à GV nhấn mạnh với HS về sự truyền động năng của các vật khi va chạm

- GV yêu cầu HS tìm thêm ví dụ về dẫn nhiệt

- GV kết luận các nội dung trọng tâm về sự dẫn nhiệt cho HS            

- GV giới thiệu về vật dẫn nhiệt tốt, vật cách nhiệt tốt và ý nghĩa của bảng 28.1 SGK

- GV yêu cầu HS thảo luận trả lời các câu hỏi trong phần hoạt động SGK – tr113

Hãy thảo luận về các câu hỏi dưới đây dựa trên việc phân tích công dụng của vật dẫn nhiệt tốt và vật cách nhiệt tốt:

HĐ1. Tại sao chảo được làm bằng kim loại còn cán chảo được làm bằng gỗ hoặc nhựa?

HĐ2. Tại sao nhà mái ngói thì mùa hè mát hơn, mùa đông ấm hơn nhà mái tôn?

HĐ3. Phân tích công dụng dẫn nhiệt tốt, cách nhiệt tốt của từng bộ phận trong một số dụng cụ thường dùng trong gia đình.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS hoạt động nhóm thực hành thí nghiệm tìm hiểu về sự dẫn nhiệt

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện các nhóm trình bày kết quả thí nghiệm về sự dẫn nhiệt

- GV gọi 2 – 3 HS trả lời phần câu hỏi và bài tập trong SGK 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức và chuyển sang nội dung mới.

I. Dẫn nhiệt

1. Hiện tượng dẫn nhiệt

* Thí nghiệm (SGK – tr112)

- Chuẩn bị

- Tiến hành:

- Kết quả thí nghiệm:

+ Khi đốt nóng thanh AB thì sáp chảy ra, các đinh rơi xuống

+ Đinh rơi xuống do sắp bị thanh đồng nung nóng chảy ra: năng lượng nhiệt đã được đèn truyền vào thanh đồng và truyền từ đầu A tới đầu B của thanh đồng

+ Các đinh rơi xuống lần lượt theo thứ tự từ a đến e

* Kết luận

- Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn khi hai vật tiếp xúc với nhau

-  Cơ chế của sự dẫn nhiệt là sự truyền động năng của chuyển động nhiệt từ các phần tử có động năng lớn sang các phần tử có động năng nhỏ khi va chạm.

2. Vật dẫn nhiệt tố, vật cách nhiệt tốt

- Bảng 28.1 (SGK – tr113)

- Chất rắn dẫn nhiệt tốt, chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém  

Trả lời hoạt động (SGK – 113)

HĐ1. Chảo được làm bằng kim loại là chất dẫn nhiệt tốt, có thể truyền nhiệt nhanh chóng từ ngọn lửa tới thức ăn. Cán chảo được làm bằng gỗ hoặc nhựa là chất cách nhiệt tốt, có tác dụng ngăn nhiệt truyền từ chảo tới tay khi người cầm cán chảo.

HĐ2. Tôn dẫn nhiệt tốt còn ngói và rạ cách nhiệt tốt. Do đó mùa hè, mái ngói và mái rạ ngăn nhiệt năng từ bên ngoài do trời nóng vào trong nhà tốt hơn, giữ cho nhà mát hơn; ngược lại mùa đông, mái ngói và mái rạ ngăn nhiệt năng từ trong nhà truyền ra bên ngoài tốt hơn nền nhà ấm hơn. (VD2)

HĐ3.Ví dụ phân tích bộ phận trong nồi cơm điện gồm:

- Thân nồi thường được thiết kế có 3 lớp:

+ Lớp trong cùng có tác dụng tỏa nhiệt, làm nồi được ấm đều.

+ Lớp tiếp theo là lớp sứ cách nhiệt, chúng có nhiệm vụ giữ nhiệt cho toàn bộ nồi cơm.

+ Ngoài cùng là lớp vỏ, lớp này làm bằng chất liệu nhựa hoặc các chất liệu khác cách nhiệt giúp cách nhiệt với các bộ phận bên trong nồi cơm để bê dễ dàng không bị bỏng và thường được trang trí họa tiết để làm tăng tính thẩm mỹ cho nồi cơm.

- Mâm nhiệt là bộ phận dẫn nhiệt tốt giúp truyền nhiệt đều dưới đáy xoong thì cơm mới chín đều.

- Lõi nồi là bộ phận dẫn nhiệt và có tính chịu nhiệt tốt hơn và thường được phủ lớp chống dính để cơm không bị bám vào, đồng thời giúp quá trình vệ sinh được thuận tiện nhất.

- Bộ phận điều khiển: Bộ phận này gắn liền với nồi cơm, chúng sử dụng rơ le, có tác dụng chuyển đổi từ chế độ nấu sang chế độ giữ ấm hay lựa chọn các chức năng nấu nướng khác.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV  - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm hình 28.2 (Video TN a ; Video TN b)

- GV yêu cầu HS giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm

- GV đặt vấn đề về sự đối lưu: Chất lỏng và chất khí (gọi chung là chất lưu) dẫn nhiệt kém. Tuy nhiên, khi đun nóng đáy ống nghiệm thì chỉ sau một thời gian ngắn, tất cả nước trong ống nghiệm đều nóng lên. Hiện tượng này chứng tỏ chất lưu tuy dẫn nhiệt kém nhưng vẫn có thể truyền nhiệt tốt. Vậy, chất lưu truyền nhiệt bằng cách nào?

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm thực hiện thí nghiệm tìm hiểu về sự đối lưu trong chất lỏng (video thí nghiệm 0:07 – 2:54)

à GV hướng dẫn HS cách quan sát, mô tả trước hiện tượng HS có thể quan sát được để giúp các em dễ dàng quan sát hơn

- GV giải thích với HS về cơ chế của sự đối lưu: chất lỏng và chất khí nở ra khi nóng lên, do đó trọng lượng riêng của chất lỏng và chất khí giảm khi nhiệt độ tăng nên phần chất lỏng/ chất khí được làm nóng ở bên dưới sẽ chuyển động dần dần lên phía trên, còn phần nước/ khí ở phía trên có trọng lượng riêng lớn hơn nên sẽ chuyển động xuống dưới. Cứ như vậy tạo thành dòng đối lưu. 

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm tự làm thí nghiệm  và xác định cơ chế của sự đối lưu trong chất khí (Hình 28.4)

- GV yêu cầu HS trả lời phần câu hỏi và bài tập mục II.2 SGK – tr114

+ Tại sao khi đốt nến thì cánh quạt trong Hình 28.4 lại quay.

+ Tìm thêm ví dụ về sự đối lưu trong thực tế.

Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS hoạt động nhóm làm thí nghiệm và trả lời các câu hỏi nhiệm vụ GV đưa ra

- GV quá trình học tập của HS, hỗ trợ khi cần

Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện HS của các nhóm lên trình bày kết quả thu được sau thí nghiệm

- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung, đánh giá.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn hóa kiến thức, chuyển sang nội dung tiếp theo

II. Đối lưu

1. Thí nghiệm (SGK – tr113)

+ Ở hình 28.2a, khi đun nóng nước ở gần miệng ống nghiệm thì hiện tượng truyền nhiệt từ nước sang miếng sáp theo hình thức dẫn nhiệt, mà nước là chất dẫn nhiệt kém nên miếng sáp ở đáy ống nghiệm khó thu được nhiệt độ nhiều để đạt đến nhiệt độ nóng chảy.

+ Ở hình 28.2b, khi đun nóng nước ở đáy ống nghiệm thì hiện tượng truyền nhiệt từ nước sang miếng sáp theo một hình thức khác nên làm miếng sáp ở miệng ống nghiệm thu được nhiệt độ nhiều hơn và nhanh chóng đạt được nhiệt độ nóng chảy.

2. Sự truyền nhiệt bằng đối lưu

*Thí nghiệm (Hình 28.3 – SGK)

* Kết luận

Đối lưu là sự truyền năng lượng bằng các dòng chất lưu di chuyển từ vùng nóng hơn lên vùng lạnh hơn trong chất lưu

* Trả lời câu hỏi (SGK – tr114)

C1. Khi đốt nến thì cánh quạt quay vì không khí gần đèn nhận được nhiệt năng từ đèn, nóng lên, nở ra và nhẹ đi (trọng lượng riêng giảm) nên chuyển động lên trên tác dụng lực vào cánh quạt làm nó quay

C2. Ví dụ về sự đối lưu trong thực tế.

- Đun nước sôi trong ấm: Khi đun nước, dòng nước bên dưới nhận được năng lượng sẽ nóng lên, nở ra, nhẹ đi và đi lên phía trên, phần nước ở phía trên lạnh và nặng hơn nên đi xuống dưới. Cứ như thế tạo thành dòng đối lưu, làm toàn bộ nước trong ấm nóng lên.

- Điều hòa làm mát không khí thường lắp ở phía trên cao để khi điều hòa tạo ra khí mát  có khối lượng riêng lớn hơn không khí thường di chuyển xuống dưới chiếm chỗ lớp không khí thường và đẩy lớp không khí thường nhẹ hơn bay lên trên, cứ như thế tạo thành dòng đối lưu, làm mát cả căn phòng.