Giáo án Vật Lí Lớp 8 - Chương trình cả năm - Năm học 2010-2011 - Vũ Hồng Tuân

ài 28 : Động cơ nhiệt ---------- *** ---------- I/ Mục tiêu. Ngàydạy : 21/ 4/ 2011. 1. Kiến thức: - Biết phát biểu được định nghĩa động cơ nhiệt - Dựa vào mô hình hoặc hình vẽ động cơ nổ bốn kì, có thể mô tả được cấu tạo của động cơ này - Dựa vào hình vẽ các kì của động cơ nổ bốn kì, có thể mô tả được chuyển động của động cơ này. - Viết được công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt. Nêu được tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức - Giải được các bài tập đơn giản về động cơ nhiệt. 2. Kĩ năng: - nghiên cứu các sự vật 3 . Thái độ: Yêu thích môn học, Có ý thức tìm hiểu các hiện tượng vật lí trong tự nhiên và giải thích các hiện tượng đơn giản liên quan đến kiến thức đã học. II/ Chuẩn bị - ảnh chụp một số loại động cơ nhiệt, 4 mô hình động cơ nổ bốn kì cho mỗi tổ. - Hình mô phỏng hoạt động của động cơ 4 kì trên máy vi tính - Sơ đồ phân phối năng lượng của một động cơ ô tô. III/ CáC HOạT ĐộNG DạY Và HọC 1/ KTBC và Tổ chức tình huống học tập. HS1 ? Phát biểu nội dung định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. Tìm ví dụ thực tế về sự biểu hiện của định luật trên trong các hiện tượng cơ và nhiệt. GV Đặt vấn đề như phần mở bài trong SGK 2/ Bài mới Hoạt động của GV và HS Nội dung HĐ 1 Tìm hiểu Động cơ nhiệt Cho HS đọc SGK phát biểu định nghĩa GV nêu lại định nghĩa động cơ nhiệt Yêu cầu HS nêu ví dụ về động cơ nhiệt mà các em thường gặp. GV ghi tên các loại động cơ do HS kể lên bảng. Nếu HS nêu được ít ví dụ GV có thể treo tranh các loại động cơ nhiệt đồng thời đọc phần thông báo mục I trong SGK để kể thêm một số ví dụ về động cơ nhiệt Yêu cầu HS phát hiện ra những điểm giống nhau và khác nhau của các động cơ này? GV có thể gợi ý cho HS so sánh các động cơ này về: + Loại nhiên liệu sử dụng + Nhiên liệu được đốt cháy bên trong hay bên ngoài xi lanh (phần này HS kết hợp với thông báo SGK để trả lời) GV thông báo: Động cơ nổ bốn kì là động cơ nhiệt thường gặp nhất hiện nay như động cơ xe máy, động cơ ôtô, máy bay, tàu thuỷ... chúng ta sẽ đi tìm hiểu về hoạt động của loại động cơ này. HĐ 2 Tìm hiểu về động cơ nổ bốn kỳ. GV sử dụng tranh vẽ, kết hợp với mô hình giới thiệu các bộ phận cơ bản của động cơ nổ 4 kì. ? Gọi HS nhắc lại tên các bộ phận của động cơ nổ 4 kì. GV ? HS thảo luận dự đoán chức năng của từng bộ phận của động cơ. GV giới thiệu HS thế nào là một kì chuyển vận của động cơ đó là: Khi pitông trong xi lanh đi từ dưới (vị trí thấp nhất trong xi lanh) lên trên( đến vị trí cao nhất trong xi lanh) hoặc chuyển động từ trên (từ vị trí cao nhất trong xi lanh) xuống dưới (vị trí thấp nhất trong xi lanh) thì lúc đó động cơ đã thực hiện được một kì chuyển vận. Kì chuyển vận đầu tiên của động cơ là pitông đi xuống van 1 mở, van 2 đóng. Gọi HS đại diện các nhóm nêu ý kiến của nhóm mình về hoạt động của động cơ nổ 4 kì, chức năng của từng kì trên mô hình động cơ. GV nêu cách gọi tắt tên 4 kỳ để HS dễ nhớ. GV gọi các nhóm khác nêu nhận xét. Nếu cần GV sửa chữa và nhắc lại 4 kì chuyển vận của động cơ. Yêu cầu HS tự ghi vào vở. GV lưu ý hỏi HS + Trong 4 kì chuyển vận của động cơ, kì nào động cơ sinh công? + bánh đà của động cơ có tác dụng gì? GV có thể mở rộng:+ Yêu cầu HS quan sát hình 28.2 nêu nx về cấu tạo của động cơ ôtô? GV sửa lại hình 28.2 là cấu tạo ôtô, máy nổ. + Trên hình vẽ các em thấy 4 xi lanh này ở vị trí ntn? Tương ứng với kì chuyển vận nào? GV thông báo nhờ có cấu tạo như vậy, khi hoạt động trong 4 xi lanh này luôn luôn có một xi lanh ở kì 3 (kì sinh công), nên trục quay đều ổn định. HĐ 3 Tìm hiểu hiệu suất của động cơ nhiệt Yêu cầu HS thảo luận theo nhóm câu C1 Còn thời gian GV có thể giới thiệu sơ đồ phân phối năng lượng của một động cơ ôtô để HS thấy được phần năng lượng hao phí rất nhiều so với phần nhiệt lượng biến thành công có ích. Vì vậy hiện nay chúng ta vẫn nghiên cứu để cải tiến động cơ sao cho hiệu suất của động cơ cao hơn. Hiệu suất của động cơ là gì? GV thông báo về hiệu suất như câu C2. yêu cầu HS phát biểu định nghĩa hiệu suất, giải thích kí hiệu của các đại lượng trong công thức và nêu đơn vị của chúng. GV sửa chữa, bổ sung nếu cần. HĐ4 Vận dụng: HS: trả lời câu hỏi C3, C4, C5 C3: .... không phải là động cơ nhiệt vì trong đó không có sự biến đổi từ năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy thành cơ năng. C5: ....Gây ra tiếng ồn, khí thải ra ngoài gây ô nhiễm không khí, tăng nhiệt độ khí quyển... I- Động cơ nhiệt Động cơ nhiên liệu đốt ở ngoài xi lanh như: Máy hơi nước , tua bin hơi nước ... Động cơ nhiệt đốt ở trong xi lanh như đông cơ ôtô, xe máy, tàu hoả, tàu thuỷ, tên lửa... II- Động cơ nổ bốn kỳ. 1.Cấu tạo SGK 2. Chuyển vận Kì thứ nhất: “Hút” Kì thứ hai: “Nén” Kì thứ ba: “Nổ” Kì thứ tư: “Xả” III- Hiệu suất của động cơ nhiệt C1: Vì một phần nhiệt lượng này được truyền cho các bộ phận của động cơ làm nóng các bộ phận này, một phần nữa theo khí thải ra ngoài làm nóng không khí. C2: Hiệu suất của động cơ nhiệt được xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hoá thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra. Trong đó: A là công mà động cơ thực hiện được. Công này có độ lớn bằng phần nhiệt lượng chuyển hoá thành công (đơn vị: J) Q: Nhiệt lượng toả ra do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra (đơn vị J) IV. Vận dụng C3; c4; c5 3/ Củng cố - hướng dẫn học ở nhà - Đọc phần “Có thể em chưa biết”. Học phần ghi nhớ. Làm bài tập 28 - Động cơ nhiệt. Từ 28.1 đến 28.7 - Trả lời phần ôn tập (bài 29 - SGK) vào vở bài tập chuẩn bị tiết sau Kiểm tra học kỳ 2 ..................................****..................****............................... Tiết 34 Ôn tập học kỳ 2 Tiết 35 Kiểm tra học kỳ 2 A) Đề Bài Ngày dạy : 28/ 4/ 2010. I Phần trắc nghiệm. I.Trắc nghiệm (2đ). Khoanh tròn vào chữ cái đứng trước câu trả lời đúng. Câu 1: Trong các vật sau đây, vật nào không có động năng ? A. Một viên đạn đang bay đến mục tiêu. B. Hòn bi đang lăn trên sàn nhà. C. Máy bay đang bay. D. Hòn bi nằm yên trên sàn nhà. Câu 2: Nhỏ một giọt nước nóng vào một cốc nước lạnh thì nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc thay đổi như thế nào? Coi như không có sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh. A. Nhiệt năng của giọt nước tăng, của nước trong cốc giảm. B. Nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăng. C. Nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc đều tăng. D. Nhiệt năng của giọt nước và của nước trong cốc đều giảm. Câu 3: Khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì đại lượng nào sau đây không tăng? A. Nhiệt độ B. Nhiệt năng C. Khối lượng D. Thể tích Câu 4: Đối lưu là sự truyền nhiệt xảy ra trong chất nào? A. Chỉ ở chất lỏng B. Chỉ ở chất lỏng và chất khí C. Chỉ ở chất khí D. Chỉ ở chất lỏng, chất khí, và trong chân không. Câu 5: Hình thức truyền nhiệt bằng cách phát ra các tia nhiệt đi thẳng gọi là? A. Bức xạ nhiệt. B. Sự đối lưu C. Sự dẫn nhiệt D. Sự phát quang Câu 6 Cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng trong trường hợp nào dưới đây? A. Để miếng kim loại vào trong một cốc nước nóng, miếng kim loại nóng lên. B. Để miếng kim loại ngoài trời nắng, miếng kim loại nóng lên. C. Dùng búa đập vào miếng kim loại, miếng kim loại nóng lên. D. Cả A,B và C đều đúng. Câu 7 Trong các động cơ sau đây, động cơ nào không là động cơ nhiệt? A. Động cơ của máy bay phản lực. B. Động cơ của xe máy HONDA. C. Động cơ của ôtô. D. Động cơ của máy quạt treo tường. Câu 8: Trong các cách sắp xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt hơn đến kém hơn sau đây, cách nào là đúng? A. Đồng, nước, thuỷ ngân, không khí. B. Đồng, thuỷ ngân , nước không khí. C. Thuỷ ngân, đồng, nước không khí. D. Không khí, nước, thuỷ ngân, đồng. II) Phần tự luận (8Đ) Câu 9: Mũi tên được bắn đi từ một cái cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? đó là dạng năng lượng nào? Câu 10: Tại sao đường tan vào nước nóng nhanh hơn tan vào nước lạnh? Câu 11: Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg than bùn . Biết năng suất toả nhiệt của than bùn là 14.106J/kg. Câu 12: Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 1 lít nước ở 20 0C a) Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K ( bỏ qua nhiệt lượng tỏa ra môi trường) b) Dùng bếp dầu để đun sôi ấm nước trên, hãy tính khối lượng dầu cần dùng? Cho biết có 40% nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy toả ra được truyền cho ấm nước và năng suất toả nhiệt của dầu là 44.106J/kg. Ma trận Bài kiểm tra học kì II- vật lý 8 Nội dung Mức độ Trọng số Biết Hiểu Vận dụng TNKQ TL TNKQ TL TNKQ TL 1. Cơ năng (4t) - C/suất. Cơ năng định luật B/toàn cơ năng 1 (0,25) 1 (1,0 đ) 1 (0,25) 3 (1,5) 2. Cấu tạo chất (2t) 1 (1,0đ) 1 (1,0) 3. Nhiệt năng (10t) - Nhiệt năng. Tr/nhiệt. Nhiệt lượng - Động cơ nhiệt 3 (0,75) 2 (0,5) 2 (2,5) 1 (0,25) 2 (3,5) 9 7, 5 Tổng 4 (1,0) 1 (1,0 đ) 3 (0,75) 3 (3,5) 1 (0,25) 2 (3,5) 13 (10) Đáp án và biểu điểm : Phần I. Trắc nghiệm khách quan (2điểm). Mỗi câu đúng được 0,25đ Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 Đáp án D B C B A C D B Phần II. Tự luận ( 8điểm). Nội dung Điểm Câu 9 (1,0 điểm) - Nhờ năng lượng của cánh cung. Dạng năng lượng đó là thế năng đàn hồi Câu 10 (1,0 điểm) - Khi nước nóng thì chuyển động của các phân tử, nguyên tử nhanh hơn nên hiện tượng khuếch tán xảy ra nhanh hơn, do đó đường tan vào nước nóng nhanh hơn tan vào nước nguội. Câu 11 (2,0 điểm) Tóm tắt đúng Tính đúng Q = q.m = 14.106. 12 = 168.106 (J) Câu 12 (4,0 điểm) Tóm tắt đúng Bài giải a) Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm Q1 = m1.c1.(t2 – t1) = 0,5.880.80 = 35200 (J) Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước Q2 = m2.c2.(t2 – t1) = 1.4200.80 = 336000 (J) Nhiệt lượng cần thiết là Q = Q1 + Q2 = 35200 + 336000 = 371200 (J) b) Nhiệt lượng do dầu bị đốt cháy tỏa ra là từ công thức H = Q/Q’ => Q’= Q/H = Q.100/40 = 928000(J) Lượng dầu cần dùng là m = Đáp số : a) 371200 (J) b) 0,02 ( kg ) 1,0đ 1,0đ 0,5đ 1,5đ 0,5 đ 0,75 0,75 1 0,5 0,5