Giáo án Bài 8. Đo nhiệt độ

Tạo tình huống để HS nhận ra cảm giác nóng lạnh của bàn tay mang tính chủ quan, từ đó xác định nhiệm vụ tìm hiểu cách đo nhiệt độ bằng nhiệt kế.

GV mời HS thực hiện thí nghiệm ảo (mô phỏng Ba bát nước 40 °C, 30 °C, 15 °C) hoặc thí nghiệm thật với ba bát nước: nhúng tay trái vào bát 40 °C, tay phải vào bát 15 °C trong khoảng 10 giây; sau đó nhúng cả hai tay vào bát 30 °C và nêu cảm giác của mỗi tay.
Câu hỏi GV đặt ra: (1) Bát nước 30 °C cảm thấy nóng hay lạnh? (2) Vì sao cùng một bát nước mà hai tay cho cảm giác khác nhau? (3) Làm thế nào để biết chính xác nhiệt độ của bát nước?

HS nhận xét: tay vừa nhúng bát 40 °C thấy bát 30 °C lạnh; tay vừa nhúng bát 15 °C thấy bát 30 °C ấm. Cảm giác phụ thuộc trạng thái bàn tay nên không đáng tin để xác định nhiệt độ. Nhiệt độ cần được đo bằng nhiệt kế và đơn vị là độ Celsius (°C).

HS nêu được khái niệm nhiệt độ, đơn vị độ Celsius; giải thích được vì sao cần chọn nhiệt kế có khoảng đo phù hợp và đọc số chỉ khi cột chất lỏng ổn định.

HS làm việc theo cặp với Phiếu học tập số 1, quan sát mô phỏng Nhiệt kế chất lỏng 0 – 50 °C và Nhiệt kế y tế 35 – 42 °C để đo nước trong cốc có nhiệt độ 23 °C.
Câu hỏi GV đặt ra: (1) Nhiệt độ là gì và thường đo bằng đơn vị nào? (2) Vì sao nhiệt kế y tế 35 – 42 °C không đo được nước 23 °C? (3) Vì sao phải chọn nhiệt kế có khoảng đo phù hợp? (4) Đun nước 8 phút, nước đạt 31 °C nhưng cột chất lỏng còn thấp: khi nào được đọc số chỉ?
Trên mô phỏng, HS thao tác đặt nhiệt kế vào nước rồi chờ đến khi cột chất lỏng đứng yên.

(1) Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng mức độ nóng lạnh của vật, thường dùng độ Celsius (°C).
(2) Nước 23 °C nằm ngoài khoảng 35 – 42 °C nên nhiệt kế y tế không đo được; cần nhiệt kế có khoảng đo 0 – 50 °C.
(3) Nhiệt kế có khoảng đo phù hợp mới cho kết quả trong vùng đo và tránh hỏng dụng cụ.
(4) Phải chờ cột chất lỏng ổn định rồi mới đọc; nước sau 8 phút đun có nhiệt độ 31 °C khi số chỉ đã đứng yên.
Kết luận HS ghi vở: nhiệt độ đo bằng nhiệt kế; chọn khoảng đo phù hợp; đọc khi ổn định.

HS phân biệt được cảm giác nóng lạnh với nhiệt độ đo bằng nhiệt kế và giải thích được vì sao cảm giác không thể thay thế nhiệt kế.

Từ kết quả hoạt động mở đầu, HS thảo luận nhóm 4 người để trả lời: (1) Cảm giác nóng lạnh khác nhiệt độ ở điểm nào? (2) Vì sao cùng một bát nước mà cảm giác lại khác nhau? (3) Nêu một tình huống trong đời sống mà cảm giác dễ sai và cần dùng nhiệt kế.
GV gợi ý HS nhớ lại việc hai tay có trạng thái khác nhau trước khi nhúng.

(1) Cảm giác nóng lạnh là cảm nhận chủ quan của cơ thể; nhiệt độ là đại lượng đo được bằng nhiệt kế.
(2) Cảm giác phụ thuộc trạng thái bàn tay (vừa nóng hay vừa lạnh trước đó) nên cùng một nhiệt độ có thể cho cảm giác khác nhau.
(3) Ví dụ: sờ tay vào nước ấm sau khi cầm vật lạnh sẽ cảm thấy nước nóng hơn thực tế; cần dùng nhiệt kế để đo đúng.
Kết luận: cảm giác nóng lạnh không thay thế được nhiệt kế.

HS nhận biết quan niệm sai “cùng nhiệt độ thì cùng nhiệt năng” và giải thích được nhiệt độ không đo tổng năng lượng của vật.

GV nêu tình huống: một cốc nước nhỏ và một xô nước lớn cùng ở 40 °C.
Câu hỏi GV đặt ra: (1) Hai vật này có cùng nhiệt độ không? (2) Hai vật có chắc chắn chứa cùng lượng năng lượng (nhiệt năng) không? Vì sao? (3) Nhiệt độ cho ta biết điều gì và không cho ta biết điều gì?

(1) Có, cùng 40 °C.
(2) Không chắc chắn; nhiệt độ không đo tổng năng lượng của vật, vì lượng chất và bản chất vật cũng ảnh hưởng.
(3) Nhiệt độ cho biết mức độ nóng lạnh; không cho biết tổng năng lượng của vật.
Kết luận HS ghi vở: nhiệt độ không đo tổng năng lượng; không thể suy ra hai vật cùng nhiệt độ thì cùng nhiệt năng.

HS vận dụng được khái niệm nhiệt độ, nhiệt kế, cảm giác nóng lạnh để trả lời trắc nghiệm, ghép đôi và tính độ tăng nhiệt độ; bác bỏ được quan niệm sai.

HS làm Phiếu học tập số 2 theo cặp đôi, gồm các câu 1 đến 6 và câu 8 của bài tập sách giáo khoa:
Câu 1 (trắc nghiệm): nhiệt độ có đặc điểm nào? A. lượng chất của vật; B. thời gian làm nóng; C. đại lượng đặc trưng mức độ nóng lạnh, thường dùng độ Celsius.
Câu 2 (trắc nghiệm): nhiệt kế có đặc điểm nào? A. dụng cụ cần chọn khoảng đo phù hợp và đọc khi ổn định; B. dụng cụ chỉ đo nhiệt lượng; C. thiết bị nào cũng chịu được nước sôi.
Câu 3: Ghép khái niệm với đặc điểm tương ứng (nhiệt độ, nhiệt kế, cảm giác nóng lạnh).
Câu 4: Hai vật có cùng nhiệt độ thì chắc chắn chứa cùng nhiệt năng. Đúng hay sai?
Câu 5: “Phụ thuộc trạng thái bàn tay nên không thay thế nhiệt kế” mô tả thuật ngữ nào?
Câu 6: Nhiệt kế chỉ 23 °C rồi 31 °C. Nhiệt độ tăng bao nhiêu?
Câu 8: Bác bỏ quan niệm sai trong câu 4 bằng lí do khoa học, nêu một hệ quả và viết lại kết luận đúng.

Đáp án: Câu 1: C. Câu 2: A. Câu 3: Nhiệt độ – đại lượng đặc trưng mức độ nóng lạnh, thường dùng độ Celsius; Nhiệt kế – dụng cụ cần chọn khoảng đo phù hợp và đọc khi ổn định; Cảm giác nóng lạnh – phụ thuộc trạng thái bàn tay nên không thay thế nhiệt kế.
Câu 4: Sai.
Câu 5: Cảm giác nóng lạnh.
Câu 6: $31 - 23 = 8$ °C. Đây là độ tăng nhiệt độ.
Câu 8: Lí do: nhiệt độ không đo tổng năng lượng; lượng chất và bản chất vật cũng ảnh hưởng. Hệ quả: dự đoán sai lượng năng lượng cần để làm nóng một cốc nước và một xô nước cùng nhiệt độ. Kết luận đúng: nhiệt độ đặc trưng mức nóng lạnh, không tự cho biết tổng năng lượng của vật.

HS vận dụng được cách chọn nhiệt kế, cách đọc số chỉ và các quy định an toàn để đo nhiệt độ nước ấm trong thực tế.

GV nêu tình huống: cần đo nhiệt độ nước ấm trong lớp bằng nhiệt kế điện tử có đầu dò chịu nước.
Câu hỏi GV đặt ra: Đo nước ấm bằng nhiệt kế điện tử trong lớp cần chú ý gì? Nêu ít nhất 3 điều cần làm và 2 điều cần tránh.
HS quan sát mô phỏng Nhiệt kế điện tử có đầu dò chịu nước để kiểm tra thao tác.

Cần làm: dùng đầu dò chịu nước theo đúng hướng dẫn; nhúng đầu dò vào nước, không để phần điện tử chìm; chờ số chỉ ổn định rồi mới đọc và ghi kết quả.
Cần tránh: không dùng nhiệt kế thủy ngân; không thử với nước sôi; nếu có đồ vỡ, báo giáo viên xử lí.
Kết luận: đo đúng cách và an toàn mới cho kết quả nhiệt độ đáng tin cậy.