I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học. Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích. Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt. Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức. 2. Về kỹ năng Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội năng. Vận dụng công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. 3. Thái độ, tình cảm Có hứng thú, say mê, tự giác, chủ động trong học tập. Tích cực hoạt động tư duy, tìm hiểu kiến thức. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Các thí nghiệm mô phỏng có liên quan đến bài học. Các file hình ảnh dùng liên quan đến bài học được sử dụng trong bài giảng powerpoint. Hệ thống các câu hỏi. 2. Học sinh Ôn lại sự bào toàn năng lượg trong các hiện cơ nhiệt. Đọc trước bài mới.
Trang 1ương VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học
- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích
- Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng
có mặt trong công thức
2 Về kỹ năng
- Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội năng
- Vận dụng công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự
3.Thái độ, tình cảm
- Có hứng thú, say mê, tự giác, chủ động trong học tập.
- Tích cực hoạt động tư duy, tìm hiểu kiến thức
II CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Các thí nghiệm mô phỏng có liên quan đến bài học.
- Các file hình ảnh dùng liên quan đến bài học được sử dụng trong bài giảng
powerpoint
- Hệ thống các câu hỏi
2. Học sinh
- Ôn lại sự bào toàn năng lượg trong các hiện cơ nhiệt.
- Đọc trước bài mới.
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
• Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp học, kiểm tra sĩ số, đặt vấn đề vào chương mới, vào bài mới.
• Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về nội năng.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ
học, ta nói vật đó có cơ năng Vậy một em
hãy nhắc lại cơ năng của một vật là gì?
Động năng của một vật phụ thuộc vào đại
lượng nào?
Thế năng của một vật phụ thuộc vào đâu?
- Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó
- Động năng của một vật phụ thuộc vào vận tốc của vật
Trang 2Trạng thái của các phân tử như thế nào? Vậy
phân tử có động năng hay không?
Giữa các phân tử có tương tác không? Như
vậy, phân tử có thế năng hay không?
Động năng, thế năng của phân tử phụ thuộc
vào gì?
Trong nhiệt động lục học, nội năng của một
vật là gì?
- Nhận xét và rút ra kết luận về khái niệm nội
năng
Ký hiệu và đơn vị của nội năng là gì?
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào
những yếu tố nào? Yêu cầu học sinh đọc và
trả lời câu hỏi C1, C2 trong SGK
Yêu cầu học sinh trình bày cách hiểu của
mình về khái niệm biến thiên?
- Vậy độ biến thiên nội năng là gì?
- Nhận xét, kết luận
Thế năng của một vật phụ thuộc vào vị trí của một vật trong trọng trường Các phân tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng => các phân tử có động năng
Giữa các phân tử có lực tương tác, nên các phân tử có thế năng
Động năng của phân tử phụ thuộc vào vận tốc Thế năng của phân tử phụ thuộc vào khoảng cách các phân tử Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật
Ký hiệu: U
Đơn vị: Jun( J)
Suy nghĩ trả lời
C1: + Khi nhiệt độ tăng thì vận tốc
phân tử tăng→
động năng phân tử tăng→
nội năng tăng
+ Khi thể tích thay đổi thì lực tương tác thay đổi→
thế năng thay đổi
→
nội năng thay đổi
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật
C2: Vì bỏ qua tương tác các phân tử
nên khí lí tưởng chỉ có động năng do
đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
Là sự thay đổi
Là sự thay đổi nội năng trong một quá trình, trong đó nội năng có thể tăng lên hay giảm xuống
Trang 3Hoạt động 3: (8 phút) Tìm hiểu các cách làm thay đổi nội năng.
- Khi nhiệt độ của một vật thay đổi thì nội
năng của nó thay đổi Vậy nếu bằng cách nào
đó ta có thể làm thay đổi nhiệt độ của vật thì
ta cũng làm cho nội năng của nó thay đổi
Vậy có những cách nào làm thay đổi nội năng
của vật?
- Nêu ví dụ có thể làm biến đổi nội năng của
vật bằng cách thực hiện công?
- Trong quá trình thực hiện công có sự
chuyển hóa dạng năng lượng nào không?
- Tiến hành biểu diễn thí nghiệm mô phỏng
- Nhận xét, đưa ra kết luận:
* Trong quá trình thực hiện công có sự
chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác( ở
các ví dụ trên là cơ năng) sang nội năng.
- Nêu ví dụ có thể làm biến đổi nội năng của
vật nhưng không bằng cách thực hiện công
- Tiến hành thí nghiệm mô phỏng
- Trong quá trình truyền nhiệt có sự chuyển
hóa năng lượng không?
- Nội năng được truyền như thế nào?
- Nhận xét, rút ra kết luận:
* Trong quá trình truyền nhiệt không có sự
cuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng
khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này
sang vật khác.
- Trong quá trình truyền nhiệt nội năng được
truyền từ vật này sang vật khác không thể
thực hiện bằng công Khi miếng kim loại
nóng lên thì nước sẽ nguội đi Ở đây có sự
truyền một phần nội năng từ nước sang miếng
kim loại, ta nói nước đã truyền cho miếng
kim loại một nhiệt lượng Vậy, nhiệt lượng là
gì?
- Nhận xét, kết luận:
* Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên của nội
năng trong quá trình truyền nhiệt ∆
U = Q
- Hai cách: thực hiện công và truyền nhiệt
* Cọ xác vật →
vật nóng →
nội năng tăng
* Nén khí trong xilanh→
thể tích khí giảm và nóng→
nội năng tăng
- Có sự chuyển hóa từ cơ năng sang nội năng
- Quan sát thí nghiệm
- Ta có thể cho miếng kim loại hoặc khí trong xilanh tiếp xúc với một nguồn nhiệt
- Quan sát thí nghiệm
- Không có sự chuyển hóa năng lượng
- Không có sự chuyển hóa năng lượng
- Nội năng được truyền từ vật này sang vật khác
- Nhiệt lượng là phần nội năng vật nhận được hay tỏa ra trong quá trình truyền nhiệt
Trang 4* Lưu ý: Nhiệt lượng không phải là một dạng
năng lượng, vì năng lượng luôn luôn tồn tại
với vật chất còn nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi
có sự truyền nhiệt.
- Hãy viết công thức tính nhiệt lượng khi một
lượng chất rắn hay lỏng thu vào hay tỏa ra ở
nhiệt độ thay đổi? Nêu tên các đại lượng và
đơn vị của chúng trong công thức?
- Công thức tính nhiệt lượng :
Q = mc∆
t +Q(J): nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra
+ m(kg): Khối lượng của vật
+ c(J/kg.K) nhiệt dung riêng của chất tạo nên vật
+ ∆
t(0C hoặc độ K): độ biến thiên nhiệt độ
Hoạt động 4: Vận dụng.
- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C3
- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C4
- * So sánh công và sự truyền nhiệt + Trong quá trình thực hiện công, ngoại lực thực hiện công lên vật và có
sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng
+ Trong sự truyền nhiệt, ngoại lực không thực hiện công lên vật, không
có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền trực tiếp nội năng từ vật này sang vật này sang vật khác
* So sánh công và nhiệt lượng + Công là phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công
+ Nhiệt lượng là phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt
a) Cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn
Trang 5- Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trắc
nghiệm trên bảng
- Nhận xét, kết luận
nhiệt
b) Cách truyền hiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt
c) Cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu
IV CỦNG CỐ KIẾN THỨC
- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiêt động lực học
- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
của vật
- Phân biệt được hai cách làm biến đổi nội năng và nêu các ví dụ minh họa
cụ thể
- Viết được công thức tính nhiệt lương, nêu được tên và đơn vị các đại lượng
trong công thức
- Về nhà làm các bài tập trong sách giáo khoa
V RÚT KINH NGHIỆM