- Em hãy hoàn thành câu C12 a/ Nhiệt năng - Em hãy điền từ thích hợp b/ truyền nhiệt vào chỗ trông trong những c/ các tia nhiêt câu sau sao cho đúng ý nghĩa d/ bức xạ nhiệt vật lý: a/ ..[r]
Trang 1Bài 23: Đối lưu- Bức xạ nhiệt
I - Mục tiêu
1/ Kiến thức
- Nhận biết được dòng đối lưu trong chất lỏng và chất khí
- Nêu được sự đối lưu xảy ra trong môi trường nào
- Tìm được ví dụ về bức xạ nhiệt
- Nêu được tên hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất rắn, lỏng, khí và chân không
2/ Kĩ năng
- Tư duy, phân tích, tổng hợp kết quả thí nghiệm để tìm ra kiến thức mới
- Vận dụng các kiến thức đã học giải thích một số hiện tượng xảy ra trong đời sống
3/ Thái độ
- Tập trung, nghiêm túc, trung thực khi làm và báo cáo thí nghiệm
- Phát triển niềm say mê nghiên cứu khoa học nói chung và hứng thú học tập môn vật lí nói riêng
II - Chuẩn bị
- Dụng cụ:
+ TN1: Đèn cồn, nhiệt kế, cốc thủy tinh, giá đỡ, thuốc tím
+ TN2: bình thủy tinh ngăn làm đôi bởi 1 miếng bìa, trên nắp bình có
2 lỗ thủng, nến, hương
+ TN3: bình cầu trong suốt và bình cầu có phủ muội đen, nút bình cầu có cắm ống thủy tinh,đèn cồn, miếng gỗ, cốc nước màu
III - Tiến trình bài học
1/ Ổn định tổ chức lớp (1’)
2/ Kiểm tra bài cũ:
1 Nhiệt năng có thể truyền như thế nào ?
2 Hãy nêu tính dẫn nhiệt của các chất ?
3/ Tổ chức hoạt động dạy và học
-Trong thí nghiệm kiểm tra tính dẫn nhiệt của chất lỏng ta gắn miếng sáp ở đáy ống nghiệm và đun nóng ở miệng ống thì khi nước sôi miếng sáp có bị chảy ra không?
- Miếng sáp không bị chảy ra
- Nếu ta để miếng sáp ở đáy ống nghiệm và đun nóng ở miệng ống nghiệm thì chỉ sau một thời gian ngắn miếng sáp sẽ bị chảy ra Vậy trong trường hợp này nước đã truyền nhiệt bằng cách nào?
Trang 2Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: TÌM HIỂU HIỆN TƯỢNG ĐỐI LƯU (15’)
- Hãy nêu mục đích thí
nghiệm?
- mục đích: để xét xem nước
đã truyền nhiệt bằng cách nào
2 Trả lời câu hỏi
- Nêu dụng cụ, cách tiến
hành thí nghiệm
- Dụng cụ: Nhiệt kế, đèn cồn, cốc thủy tinh, giá đỡ, thuốc tím
- Tiến hành:
+ Đặt một gói nhỏ thuốc tím vào đáy của một cốc thủy tinh đựng nước
+Đun nóng cốc nước ở vị trí
có đặt gói thuốc tím
C1: Nước màu tím
di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi
từ trên xuống
- Hãy đọc số chỉ của nhiệt kế
trước và sau khi đun và quan
sát hiện tượng xảy ra?
C2: Lớp nước ở
phía dưới nóng lên trước, nở ra nên trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh ở trên
Số chỉ của nhiệt kế tăng lên Chứng tỏ nước trong cốc nóng lên
- Khi ta đun nóng cốc nước
thì lớp nước phía dưới đáy
cốc có nóng lên không, nếu
có thì nhiệt năng của ngọn
lửa đã được truyền cho nước
bằng cách nào?
- Lớp nước bên dưới có nóng lên Nhiệt năng được truyền
từ ngọn lửa đến lớp nước này bằng cách dẫn nhiệt
- Dựa vào hiện tượng khuếch - Thuốc tím sẽ dần dần hòa
Trang 3tán, em hãy cho biết khi ta để
gói thuốc tím vào đáy cốc
nước thì sẽ có hiện tượng gì
xảy ra?
C1: Nước màu tím di chuyển
thành dòng hay chuyển động
hỗn độn theo mọi phương?
tan vào nước làm lớp nước có màu tím
- Nước màu tím di chuyển thành dòng từ dưới lên rồi từ trên xuống
- Thuốc tím sẽ hòa tan trong
lớp nước xung quanh gói
thuốc tím trước nên dòng
nước màu tím đi lên trong thí
nghiệm chính là lớp nước ở
đáy cốc
C2: Tại sao lớp nước ở dưới
được đun nóng lại đi lên, còn
lớp nước lạnh ở phía trên lại
đi xuống dưới?
C2: Lớp nước ở phía dưới nóng lên trước, nở ra nên trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của lớp nước lạnh ở trên
C3: Tại sao biết được nước
trong cốc đã nóng lên
- Sự chuyển động lên xuống
của các dòng nước tạo thành
các dòng gọi là dòng đối lưu
- Nhờ nhiệt kế Số chỉ của nhiệt kế tăng lên Chứng tỏ nước trong cốc nóng lên
- Ta đã biết nước dẫn nhiệt
rất kém, vậy trong trường
hợp này nhiệt được truyền
cho các lớp nước trong cốc
bằng cách nào?
- Bằng cách tạo thành các dòng đối lưu
- Sự dẫn nhiệt nhờ tạo thành
các dòng như thí nghiệm trên
gọi là sự đối lưu Sự đối lưu
cũng xảy ra trong chất khí
với sự tạo thành các dòng
chất khí Vậy đối lưu là gì?
- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí
- Vậy đối lưu là hình thức
truyền nhiệt chủ yếu trong
những môi trường nào?
- Để hiểu rõ sự tạo thành các
- Đối lưu là hình thức truyền nhiệt chủ yếu trong chất lỏng
và chất khí
Trang 4dòng đối lưu trong chất khí
ta xét câu C4 trong phần vận
dụng và làm thí nghiệm sau:
- Hãy nêu mục đích, dụng
cụ, tiến hành thí nghiệm
- Mục đích: kiểm tra xem đối lưu có xảy ra trong chất khí không?
+ Dụng cụ: Bình hình trụ được ngăn đôi bằng một tấm bìa, đáy trên của bình có khoét 2 lỗ, hương nén và nến + Tiến hành: Đưa đầu có than hồng của nén hương đến
lỗ thứ nhất trên nắp bình Đặt cây nến đang cháy vào bình qua lỗ còn lại Quan sát hiện tượng?
- Khi ta đưa ngọn nến vào
trong bình thì nhiệt độ của
không khí xung quanh ngọn
nến sẽ thay đổi như thế nào?
Khi đó nó sẽ chuyển động
như thế nào?
- Không khí xung quanh ngọn nến sẽ nóng lên và bay lên trên
- Dòng khói hương đi từ trên xuống vòng qua khe hở giữa miếng bìa ngăn và đáy cốc rồi
đi lên phía ngọn nến
- Vì thể tích của bình nhỏ
nên toàn bộ lượng khí trong
nửa bình đều bị đốt nóng và
bay lên để lại một khoang
trống dưới đáy bình Khi đó
lớp không khí ở nửa phía bên
kia bình sẽ chuyển động như
thế nào?
- Lớp không khí ở nửa bình không có ngọn nến bay sang nửa có ngọn nến
- Lớp không khí này lại bị
đốt nóng và bay lên Cứ như
vậy các lớp không khí kéo
theo khói hương chuyển
động thành dòng từ nửa bình
- Do lớp không khí bên nửa bình có nến nóng lên, nở ra
và chuyển động đi lên để lại một khoảng trông dưới đáy bình, khi đó lớp không khí ở
Trang 5không có ngọn nến sang nửa
bình có ngọn nến rồi đi lên
phía trên
- Khói hương ở đây giúp ta
quan sát dòng chất khí rõ
hơn
- Từ những phân tích trên em
hãy giải thích hiện tượng
quan sát được trong thí
nghiệm?
nửa bình bên kia bay sang chiếm chỗ khoảng trống đó tạo thành dòng khí từ trên xuống Lớp khí này lại bị đốt nóng và bay lên trên cứ như vậy tạo thành dòng khí chuyển động liên tục
C5: Hãy giải thích tại sao
muốn đun nóng chất lỏng và
chất khí phải đun từ phía
dưới?
- Để phần ở dưới nóng lên trước đi lên (vì trọng lượng riêng giảm), phần ở trên chưa được đun nóng đi xuống tạo thành dòng đối lưu
C5: Để phần ở dưới
nóng lên trước đi lên (vì trọng lượng riêng giảm), phần ở trên chưa được đun nóng đi xuống tạo thành dòng đối lưu C6: Trong chất rắn và trong
chân không có xảy ra sự đối
lưu không? Vì sao?
- Trong chất rắn và trong chân không không xảy ra sự đối lưu vì không thể tạo thành các dòng đối lưu
C6: Trong chất rắn
và trong chân không không xảy ra sự đối lưu vì không thể tạo thành các dòng đối lưu
- Như vậy ta đã nghiên cứu
thêm 1 hình thức truyền
nhiệt nữa là đối lưu
Đối lưu là hình thức truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí Đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí
HOẠT ĐỘNG 2: TÌM HIỂU VỀ BỨC XẠ NHIỆT (15’)
Ta đã biết mặt trời là một
quả cầu lửa khổng lồ, nhiệt
năng mặt trời truyền tới trái
đất làm ấm trái đất giúp duy
trì sự sống của con người,
nhưng ta cũng biết không
Trang 6gian giữa trái đất và mặt trời
ngoài lớp khí quyển thì đều
là chân không
- Vậy nhiệt đã truyền từ mặt
trời đến trái đất bằng cách
nào?
- Mục đích:
-Dụng cụ: bình cầu có phủ
muội đen, bình cầu trong
suốt, 2 nút bình cầu có cắm
ống thủy tinh, đèn cồn,
miếng bìa
- Tiến hành:
+ Lấy vào mỗi ống thủy tinh
cắm trên 2 nút bình cầu một
giọt nước màu, nút vào 2
bình cầu sao cho 2 giọt nước
màu có vị trí như nhau so
với nút
+ Đặt 2 bình cầu lại gần
ngọn lửa đèn cồn sao cho
khoảng cách từ 2 bình tới
đèn là bằng nhau
+ Quan sát hiện tượng xảy ra
với giọt nước màu
+ Đặt tấm gỗ chắn giữa đèn
cồn và bình cầu Quan sát
hiện tượng xảy ra với giọt
nước màu
- Hiện tượng: , giọt nước màu
ở bình phủ muội đen dịch chuyển trước và nhanh hơn giọt nước màu ở bình trong suốt
- Cả 2 giọt nước màu đều dịch chuyển từ A đến B
- Khi đặt tấm gỗ vào thì giọt nước màu dịch chuyển từ B
về A
C7: Giọt nước màu chuyển
động về đầu B chứng tỏ điều
gì?
- Chứng tỏ không khí trong bình nóng lên và nở ra
C7: Chứng tỏ không khí trong bình nóng lên và nở ra
C8: Giọt nước trong bình
dịch chuyển từ B về A chứng
tỏ điều gì? Miếng gỗ có tác
dụng gì?
- Không khí trong bình nguội
đi và co lại Miếng gỗ đã ngăn không cho nhiệt truyền tới bình cầu
C8: Không khí
trong bình nguội đi
và co lại Miếng gỗ
đã ngăn không cho
Trang 7nhiệt truyền tới bình cầu
- Khi để bình cầu lại gần
ngọn lửa đèn cồn thấy không
khí trong bình nóng lên
chứng tỏ nhiệt đã truyền từ
ngọn lửa đèn cồn đã truyền
tới bình Khi đặt tấm gỗ giữa
bình cầu và đèn cồn thì
không khí trong bình lại
nguội đi chứng tỏ nhiệt đã
truyền từ ngọn lửa đến bình
theo đường thẳng hay đường
cong?
- Nhiệt được truyền theo đường thẳng
C9: Không phải dẫn
nhiệt vì không khí dẫn nhiệt kém, không phải đối lưu
vì nhiệt được truyền theo đường thẳng
C9: Sự truyền nhiệt từ nguồn
nhiệt tới bình có phải là dẫn
nhiệt và đối lưu không? Tại
sao?
- Không phải dẫn nhiệt vì không khí dẫn nhiệt kém, không phải đối lưu vì nhiệt được truyền theo đường thẳng
- Trong thí nghiệm này nhiệt
được truyền đi bằng các tia
nhiệt thẳng Hình thức truyền
nhiệt này được gọi là bức xạ
nhiệt Vậy bức xạ nhiệt là gì?
- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng
- Bức xạ nhiệt có thể xảy ra
cả trong chân không
- Trong thí nghiệm trên, hiện
tượng giọt nước màu ở bình
trong suốt dịch chuyển chậm
hơn ở bình phủ muội đen
chứng tỏ điều gì?
- Chứng tỏ không khí trong bình trong suốt nóng lên sau bình có phủ muội đen
- Hai bình cầu dùng trong thí
nghiệm khác nhau ở điểm
nào?
- Bề mặt một bình được phủ muội đen còn bình kia thì không
- Trong hiện tượng bức xạ
nhiệt nếu vật càng hấp thụ
được nhiều tia nhiệt thì vật
càng nóng lên nhanh hơn Từ
những nhận xét trên em hãy
cho biết khả năng hấp thụ
- Khả năng hấp thụ các tia nhiệt của vật phụ thuộc vào tính chất bề mặt của vật Vật
có bề mặt màu càng sẫm thì hấp thụ các tia nhiệt càng nhiều
Trang 8các tia nhiệt của vật phụ
thuộc vào yếu tố nào và phụ
thuộc như thế nào?
- Ngoài ra những vật có bề
mặt xù xì cũng hấp thụ tốt
các tia nhiệt
Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng Bức xạ nhiệt
có thể xảy ra cả ở trong chân không
HOẠT ĐỘNG 3: VẬN DỤNG – CỦNG CỐ (10’)
- Việc nghiên cứu các hình
thức truyền nhiệt có rất nhiều
ứng dụng trong thực tế Em
hãy đọc phần có thể em chưa
biêt để biết một số ứng dụng
trong thực tế
III Vận dụng
- Vận dụng các kiến thức về
bức xạ nhiệt các em hãy làm
một số bài tập trong phần
vận dụng
C11: - Để giảm sự
hấp thụ các tia nhiệt
C12:
- Chất rắn: dẫn nhiệt
- Chất lỏng: đối lưu
- Chất khí: đối lưu
- Chân không: bức
xạ nhiệt
- Tại sao về mùa hè ta
thường mặc áo trắng mà
không mặc áo màu đen?
- Để giảm sự hấp thụ các tia nhiệt
- Em hãy hoàn thành câu C12
- Em hãy điền từ thích hợp
vào chỗ trông trong những
câu sau sao cho đúng ý nghĩa
vật lý:
a/ .có thể truyền từ vật
này sang vật khác bằng hình
thức dẫn nhiệt
b/ Sự bằng các dòng chất
lỏng hay chất khí gọi là sự
đối lưu
c/ Bức xạ nhiệt là sự truyền
a/ Nhiệt năng b/ truyền nhiệt c/ các tia nhiêt d/ bức xạ nhiệt
Trang 9nhiệt bằng
d/ .có thể xảy ra cả ở trong chân không Bài tập về nhà: 23.123.7 (SBT) VI Nhận xét đánh giá của giáo viên.