Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 54 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

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 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 về thực hiện công và truyền nhiệt.

 Viết được công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị các đại lượng trong công thức

doc34 trang | Chia sẻ: lephuong6688 | Ngày: 11/01/2017 | Lượt xem: 32 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 54 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ngày soạn: 20/03 Ngày dạy:........... Tiờ́t: 54 Chương VI. Cơ sở của nhiệt động lực học Bài 32 Nội năng và sự biến thiên nội năng 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 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 về thực hiện công và truyền nhiệt. - Viết được công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị các đại lượng trong công thức. 2. Về kĩ năng - Giải thích định tính một số hiện tượng đơn giản về sự thay đổi nội năng. - Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. II - Chuẩn bị 1.Giáo viên: Dụng cụ để làm thí nghiệm như ở các hình 32.1a và 32.1c SGK. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về cơ năng, nhiệt năng, các hình thức truyền nhiệt, công thức tính nhiệt lượng, phương trình cân bằng nhiệt, năng suất toả nhiệt của nhiên liệu đã học ở THCS. iii. tiến trình hoạt động dạy học 1.ổn định tổ chức lớp ( 1’) 2.Kiểm tra bài cũ ( không kiểm tra) 3.bài mới Hoạt động 1. (14 phút)Tìm hiểu về nội năng Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Nhắc lại những hiểu biết của mình về cơ năng, động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng theo hướng dẫn của GV. Cá nhân suy nghĩ, trả lời : - Các phân tử có động năng do chúng chuyển động hỗn độn không ngừng. - Do giữa các phân tử có lực tương tác nên các phân tử cũng có thế năng. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. HS thảo luận chung, trả lời : C1. Khi nhiệt độ thay đổi thì vận tốc chuyển động hỗn độn của các phân tử thay đổi do đó động năng của các phân tử thay đổi. Khi thể tích của vật thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi làm cho thế năng tương tác giữa chúng thay đổi. Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật. C2. Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên các phân tử khí lí tưởng chỉ có động năng mà không có thế năng do đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Tổ chức cho HS ôn lại những nội dung cơ bản về cơ năng : - Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng. Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó. - Động năng của một vật là năng lượng vật có do nó chuyển động . - Thế năng là năng lượng mà một hệ vật (một vật) có do tương tác giữa các vật của hệ (các phần của vật ấy) và phụ thuộc vào vị trí tương đối của các vật (các phần ấy). - Trong hệ kín không có lực ma sát, thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng luôn được bảo toàn. ? Chúng ta đều biết rằng vật chất được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ. Vậy các phân tử có động năng, thế năng không ? Vì sao ? à. Trong nhiệt động lưc học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. ? Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào. - Hãy hoàn thành yêu cầu C1. Gợi ý : nhớ lại định nghĩa khí lí tưởng. à. Trong chương trình lớp 8, các em đã làm quen với khái niệm nhiệt năng . Đó là năng lượng của chuyển động hỗn độn của các phân tử hay là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Theo cách hiểu này nhiệt năng là một phần của nội năng. Đối với chất khí lí tưởng thì nhiệt năng đồng nhất với nội năng. O. Hoàn thành yêu cầu C2. Hoạt động 2. (10 phút)Tìm hiểu về các cách làm thay đổi nội năng Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân trả lời : có thể thay đổi nội năng bằng cách thực hiện công hoặc truyền nhiệt. HS thực hiện thí nghiệm minh họa. Phát biểu chung : - Trong quá trình thực hiện công, ngoại lực thực hiện công lên vật và có sự chuyển hóa năng lương từ cơ năng sang nội năng. Trong sự truyền nhiệt ngoại lực không thực hiện công lên vật nhiệt độ của vật thay đổi, không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này lên dạng khác chỉ có sự truyền trực tiếp nội năng từ vật này sang vật khác. - 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 khi truyền nhiệt. - Trả lời C4 : a) Cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt. b) Cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt. c) Cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu. ? Khi nhiệt độ của một vật thay đổi thì nội năng của nó thay đổi. Vậy nếu bằng cách nào đó ta làm thay đổi nhiệt độ của vật thì ta cũng làm cho nội năng của nó thay đổi. Có những cách nào làm biến đổi nội năng của một vật ? Yêu cầu HS thực hiện thí ngiệm theo hình 32.1a và 32.1b SGK để thấy được tính đúng đắn của câu trả lời. Yêu cầu học sinh đọc mục II SGK. ? Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt, công và nhiệt lượng ? GV nhận xét câu trả lời của HS. Lưu ý : nhiệt lượng không phải là một dạng năng lượng, vì năng lượng luôn luôn tồn tại cùng với vật chất còn nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi có sự truyền nhiệt từ vật này sang vật khác. O. Hoàn thành yêu cầu C4. à. Trong thực tế thường đồng thời diễn ra cả ba hình thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt. Chúng có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Hoạt động 3. (5 phút) Ôn lại công thức tính nhiệt lượng Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân trả lời câu hỏi của GV. Nhiệt lượng thu vào hoặc toả ra : Q = m.c.Dt Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. ? Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức ? à. Khác với chất lỏng và chất rắn, nhiệt dung riêng của chất khí còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt là đẳng tích hay đẳng áp. à. Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng (gọi tắt là nhiệt). Biểu thức : Trong đó : DU là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. Q là nhiệt lượng vật thu vào hoặc toả ra. 4. Củng cố, vận dụng, dặn dò (15 phút) - GV yêu cầu HS đọc nội dung phần ghi nhớ trong SGK. - Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. Phiếu học tập Câu 1. Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng ? A. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. B. Nội năng là nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt. C. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi. D. Nội năng của khí lí tưởng không phụ thuộc vào thể tích. Câu 2. Một hòn bi thép khối lượng 50 g rơi từ độ cao 1,5 m xuống một tấm đá và nảy lên được 1,2 m. Tại sao nó không nẩy lên độ cao ban đầu ? Tính lượng cơ năng đã bị mất mát ? Lấy g = 10 m/s2. Câu 3. Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105 kg được nung nóng tới 142oC vào một cốc đựng nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 42oC. Tính khối lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880 J/kg.K và của nước là 4 200 J/kg.K. Đáp án Câu 1. B. Câu 2. Khi nẩy lên, do ma sát giữa vật và không khí nên một phần cơ năng của vật đã chuyển thành nội năng của vật và không khí, do đó vật không thể nảy lên đúng độ cao ban đầu. Lượng cơ năng đã bị mất mát : Câu 3. Từ phương trình cân bằng nhiệt : Qthu = Qtỏa Trong đó : Qthu = Qtoả = Ngày soạn: 20/03 Ngày dạy:........... Tiờ́t: 55 Bài 33 Các nguyên lí của nhiệt động lực học (Tiết 1) I - Mục tiêu 1. Về kiến thức: Phát biểu và viết được biểu thức nguyên lí I của nhiệt động lực học, nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong biểu thức. 2. Về kĩ năng - Vận dụng được nguyên lí I của nhiệt động lực học cho các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí, viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho quá trình đẳng tích. - Vận dụng được nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học để giải các bài tập đơn giản. II - Chuẩn bị 1. Giáo viên : Hình vẽ 33.1 phóng to. 2. Học sinh: Ôn lại bài “ Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt” Vật lí 8. iii. tiến trình hoạt động dạy học 1.ổn định tổ chức lớp ( 1’) 2.Kiểm tra bài cũ ( không kiểm tra) 3.bài mới Hoạt động 1. (5 phút) Ôn lại kiến thức cũ Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Phát biểu chung ở lớp : Năng lượng không mất đi cũng không tự sinh ra. Nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc chuyển từ vật này sang vật khác. Cá nhân suy nghĩ, nêu ví dụ : - Cọ xát miếng kim loại trên mặt bàn, miếng kim loại nóng lên : cơ năng chuyển hóa thành nội năng. - Nung nóng không khí trong một cái chai có nút kín khiến cho không khí giãn nở làm bật nút chai và nguội đi : nội năng chuyển hóa thành cơ năng. - Trong chuyển động hỗn độn các phân tử va chạm vào nhau : truyền động năng phân tử cho nhau. Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. - Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. - Nêu một số thí dụ về chuyển hóa năng lượng, truyền năng lượng trong các hiện tượng nhiệt, phân tích sự biến đổi năng lượng trong các ví dụ đó. à. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng là định luật tổng quát nhất, nó đúng cho mọi hiện tượng, không chỉ các hiện tượng vật lí, mà cho tất cả các hiện tượng của thế giới vô sinh và hữu sinh. Ta đã thấy sự đúng đắn của nó trong các hiện tượng cơ. Vận dụng định luật này vào các hiện tượng nhiệt như thế nào ? Hoạt động 2. (7 phút)Tìm hiểu nội dung của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Từng HS đọc mục I.1 SGK, cá nhân trả lời câu hỏi của GV. Các HS khác nhận xét câu trả lời của bạn. Nguyên lí I : Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. Biểu thức : DU = A + Q Quy ước về dấu : Q > 0 : vật nhận nhiệt lượng. Q < 0 : vật truyền nhiệt lượng. A > 0 : Vật nhận công từ vật khác. A < 0 : Vật thực hiện công. à. Vận dụng định luật này vào các hiện tượng nhiệt ta có nguyên lí I của nhiệt động lực học. Yêu cầu HS đọc mục I.1 SGK. ? Phát biểu và viết biểu thức nguyên lí I của nhiệt động lực học, nêu tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong biểu thức. Hoạt động 3. (15 phút)Luyện tập cách xác định dấu của các đại lượng trong biểu thức Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân trả lời C1, C2 : C1. Q > 0 ; A 0. C2. 1. Quá trình truyền nhiệt. 2. Quá trình thực hiện công. 3. Quá trình biến đổi nội năng bằng cách nhận nhiệt lượng và thực hiện công lên các vật khác. 4. Quá trình biến đổi nội năng bằng cách đồng thời nhận nhiệt lượng và công từ các vật khác. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Trả lời : Hệ nhận được công, nóng lên và truyền nhiệt ra môi trường xung quanh. ? Hoàn thành yêu cầu C1, C2. Điều khiển HS trình bày câu trả lời của mình. à. Để đơn giản và thuận tiện, vẫn có thể quy ước dấu vào biểu thức của nguyên lí để làm rõ ý nghĩa vật lí của quá trình. Khi đó U, Q và A là những đại lượng số học. Ví dụ : U = Q – A ứng với quá trình hệ nhận nhiệt lượng, một phần của nhiệt lượng chuyển thành công hệ thực hiện được và nội năng của hệ tăng. ?. Biểu thức : U = - Q + A diễn đạt quá trình nào ? Hoạt động 4. (12 phút)Vận dụng nguyên lí I của nhiệt động lực học vào các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân suy nghĩ trả lời : - Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích. Ví dụ : nung nóng khí nhốt trong nồi hơi kín. - Đường đẳng tích có dạng là một đường thẳng song song với trục áp suất. 1 2 O V p V1 = V2 Công : A = 0. Độ biến thiên nội năng : U = Q. ý nghĩa : Nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng để tăng nội năng của nó. Cá nhân làm bài tập ví dụ. ? Viết và nêu ý nghĩa vật lí của nguyên lí I cho quá trình đẳng tích ? Gợi ý : - Thế nào là quá trình đẳng tích ? Tìm một ví dụ cho quá trình đẳng tích ? - Biểu diễn đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, V). - Chất khí chuyển từ trạng thái 1 : (p1,V, T1) sang trạng thái 2 : (p2, V, T2). 4.Củng cố, dặn dò (5 phút) Nhắc lại kiến thức cơ bản guyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học. Bài tập về nhà : làm bài 7 SGK. Ngày soạn: 22/03 Ngày dạy:........... Tiờ́t: 56 Bài 33 Các nguyên lí của nhiệt động lực học (Tiết 2) I - Mục tiêu 1. Về kiến thức - Hiểu và nêu được một số ví dụ về quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. - Phát biểu được nguyên lí II của nhiệt động lực học. 2. Về kĩ năng - Vận dụng được nguyên lí của nhiệt động lực học để giải các bài tập đơn giản. II - Chuẩn bị 1. Giáo viên : Hình vẽ trên giấy khổ lớn mô hình một số động cơ nhiệt : máy hơi nước, động cơ nổ bốn kì. 2. Học sinh: Ôn lại bài “ Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt” Vật lí 8. iii. tiến trình hoạt động dạy học 1.ổn định tổ chức lớp ( 1’) 2.Kiểm tra bài cũ ( không kiểm tra) 3.bài mới Hoạt động 1. (9 phút) Ôn lại kiến thức cũ. Tìm hiểu khái niệm : quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân phát biểu nguyên lí I. Đọc SGK, ghi nhớ những nội dung cơ bản. Lấy được một số ví dụ về hai loại quá trình này. ? Phát biểu và viết biểu thức nguyên lí I của NĐLH. - Yêu cầu HS tự đọc mục II.1 SGK để tìm hiểu về quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch, cụ thể phải nhớ được : - Trong quá trình thuận nghịch, vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác. - Quá trình không thuận nghịch chỉ có thể tự xảy ra theo một chiều xác định, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác. Hoạt động 2. (10 phút) Phát biểu nguyên lí II của nhiệt động lực học Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Thừa nhận nguyên lí II của NĐLH theo cách phát biểu của Clau-di-út và của Các-nô. Thảo luận chung, phát biểu ý kiến : C3. Không vi phạm nguyên lí I vì nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng, do đó nhiệt không thể tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời mà phải nhờ máy điều hòa nhiệt độ. C4. Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học mà chỉ chuyển hóa một phần, phần còn lại được truyền cho nguồn lạnh. Điều này giúp động cơ hoạt động được liên tục và không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. à. Trong tự nhiên, có nhiều quá trình chỉ có thể tự xảy ra theo một chiều xác định mà không thể tự xảy ra theo chiều ngược lại mặc dù điều này không vi phạm nguyên lí I NĐLH. - Thông báo cho HS hai cách phát biểu nguyên lí II của NĐLH theo cách phát biểu của Clau-di-út và Các-nô. ? Hoàn thành yêu cầu C3, C4. Hoạt động 3. (10 phút) Vận dụng nguyên lí II của nhiệt động lực học để giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Theo dõi lời giảng của GV, tiếp thu, ghi nhớ. Thảo luận chung, trả lời : Mỗi động cơ nhiệt đều phải có 3 bộ phận cơ bản sau : - Nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sinh công để tác nhân có nhiệt độ cao. - Bộ phận chứa tác nhân sinh công chuyển hóa nội năng thành cơ năng (bộ phận phát động). - Nguồn lạnh : nhận nhiệt lượng của tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ. Ghi nhớ công thức, trong đó : Q1 (J): Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng. Q2 (J) : Nhiệt lượng nhường cho nguồn lạnh. (J) : Công có ích của động cơ. GV thuyết trình về nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt : Hình dung một động cơ nhiệt đơn giản như sau : Trong một xilanh có một lượng khí xác định (được gọi là tác nhân sinh công), đang ở trạng thái 1. Muốn cho khí trong xilanh giãn nở sinh công cần cho khí tiếp xúc với một nguồn nhiệt có nhiệt độ cao hơn nó (nguồn nóng). Khí thu nhiệt lượng Q1 và thực hiện công A1 và chuyển sang trạng thái 2. Để cho động cơ nhiệt tiếp tục hoạt động ta phải đưa khí về lại trạng thái ban đầu. Muốn vậy, ta phải nhờ ngoại lực nén píttông về vị trí đầu và tốn công A2. Để được lợi về công thì A2 < A1. Muốn thực hiện được điều này phải cho khí trong xilanh khi nén tiếp xúc với nguồn có nhiệt độ thấp hơn nó, trong quá trình này chất khí nhường nhiệt lượng Q2 cho nguồn lạnh và nhận công A2. ? Cấu tạo của động cơ nhiệt phải gồm những bộ phận cơ bản nào ? Gv treo tranh vẽ một số loại động cơ nhiệt lên bảng và yêu cầu HS lên bảng chỉ rõ đâu là nguồn nóng, nguồn lạnh và bộ phận phát động. à. Hiệu suất của động cơ nhiệt được tính bởi công thức : ? Nêu tên và đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức. à. Hiệu suất của động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn 1 và hiện nay có giá trị vào khoảng 20% đến 40%. 4. Củng cố, vận dụng, dặn dò (15 phút) - GV nhắc lại nội dung nguyên lí I và II của NĐLH. - Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. GV Theo dõi HS làm, gợi ý cho những HS gặp khó khăn. Đề nghị một vài HS cho biết kết quả và GV nhận - GV nhận xét giờ học Bài tập về nhà : làm bài tập trong SGK. Đọc mục "Em có biết ?" và bài tổng kết chương VI. Phiếu học tập Câu 1. Trong các biểu thức sau, biểu thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình ? A. U = Q + A. B. U = A. C. U = 0. D. U = Q. Câu 2. Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng ? A. U = Q + A với A < 0. B. U = Q với Q > 0. C. U = Q với Q < 0. D. U = Q + A với A > 0. Câu 3. Người ta cung cấp nhiệt lượng 100 J cho chất khí trong xilanh. Chất khí nở ra đẩy pit-tông lên và thực hiện một công 70 J. Hỏi nội năng của khí biến thiên một lượng là bao nhiêu ? A. 30(J). B. -30(J). C. 170(J). D. -170(J). Câu 4. Một máy hơi nước công suất 14,7 kW, mỗi giờ dùng hết 8,1kg than. Tìm hiệu suất của động cơ ? Biết năng suất tỏa nhiệt của than là 3,6.107 J/kg. Câu 5. Trong các loại động cơ thường gặp như: máy hơi nước, tuabin hơi, động cơ đốt trong, động cơ phản lực, quá trình chuyển hóa năng lượng của chúng có giống nhau không ? Năng lượng đã chuyển hóa như thế nào ? Đáp án Câu 1. D. Câu 2. B. Câu 3. A. Câu 4. Hiệu suất của động cơ : Trong đó : A = P . t = 14,7.103.3600 = 529,2.105 (J). Q1 = m . q = 8,1.3,6.107 = 2916.105 (J). Câu 5. Sự chuyển hóa năng lượng là giống nhau, khi đó nội năng của nhiên liệu đã chuyển hóa thành cơ năng. Ngày soạn: 02/04 Ngày dạy:........... Tiờ́t: 57 BÀI TẬP I. MỤC TIấU 1. Kiến thức: Vận dụng NL I, II để giải cỏc bài tập trong SBT và bài tập GV chuẫn bị 2. Kĩ năng: Xỏc định được dấu của Q và A. Vận dụng được cụng thức NL I, II của NĐLH II. CHUẨN BỊ 1. Học sinh: Biểu thức về NL I và cộng thức tớnh hiệu suất cảu động cơ nhiệt 2. Giỏo viờn: Nội dung cỏc bài giải bài tập trong SBT và cỏc bài tập làm thờm 1. Bài tập tự luận BT 33.7: a) Vỡ pi tụng cỏch nhiệt : Q = 0; A = -4000 = A = - 4000J b) = -( 4000 + 1500) + 10000 = 4500J BT 33.8 a) Hướng dẫn HS vẽ hỡnh b) c) A = pV = 105(0,01-0,006) = 400J BT 33.9: - Độ lớn Cụng của chất khớ thực hiện để thắng lực ma sỏt: A = F.l - Vỡ chất khớ thực hiện cụng và nhận nhiệt nờn: 2. Bài tập làm thờm BT 1: Chất khớ ở trạng thỏi: 2.105N/m2, V1 = 0,3lớt, t1 = 27oC a) Biến đổi để ỏp suất tăng thờm 105Pa, thể tớch giảm đi 1,2 lần.Tớnh nhiệt độ khớ khi đú b) Từ trạng thỏi đầu, truyền cho lượng khớ trờn nhiệt lượng Q để khớ nở đẳng ỏp, thể tớch tăng thờm 1,5 lần. Biết khối lượng và nhiệt dung riờng của chất khớ là : m = 0,1g, c = 800J/kg.K. Tớnh - nhiệt độ sau khi biến đổi. Vẽ đồ thị trong hệ pOV - cụng và độ biến thiờn nội năng Hướng dẫn a) Dựng phương trỡnh trạng thỏi khớ lớ tưởng : 375Kt = 1020C b) Dựng phương trỡnh đẳng ỏp và biểu thức NL I của NĐLH - Vẽ đồ thị trong hệ tọa độ: (p,V) - Dựng cụng thức: A = p, BT 2: Chất khớ ở trạng thỏi: 105N/m2, V1 = 0,4dm3 , t1 = 27oC a) Cho khớ gión nở để thể tớch thể tớch tăng thờm 0,2cm3, nhiệt độ tăng đến 47oC. Tớnh ỏp suất p2 b) Từ trạng thỏi đầu, truyền cho lượng khớ trờn nhiệt lượng Q để khớ nở đẳng ỏp, thể tớch tăng đến 0,6 dm3. Biết khối lượng và nhiệt dung riờng của chất khớ là : m = 0,2g, c = 0,8.103 /kg.K. Tớnh - nhiệt độ sau khi biến đổi. Vẽ đồ thị trong hệ pOV - cụng và độ biến thiờn nội năng Hướng dẫn Tương tự bài tập 1: a) Dựng phương trỡnh trạng thỏi khớ lớ tưởng b) Dựng phương trỡnh đẳng ỏp và biểu thức NL I của NĐLH III. TIẾN TRèNH DẠY HỌC 1. ễ̉n định lớp (1phỳt). 2. Kiểm tra bài cũ (9’) ? Thế nào là quỏ trỡnh thuận nghịch và khụng thuận nghịch . Vớ dụ ? ? Phỏt biểu nguyờn lớ II của NĐLH . Nờu cấu tạo, hoạt động và hiệu suất của động cơ nhiệt? 3. Bài mới Hoạt động 1( 20 phỳt): Hướng dẫn GBT trong SBT Hoạt động của Học Sinh Hoạt động của GV * Bài tự luận - Tỡm hiểu bài tập + Q = 0; A = -4000 = A = - 4000J + Lỳc sau : Ghi nhận cỏc vấn đề GV hướng dẫn - Tỡm hiểu bài tập + Vẽ hỡnh vào + + A = pV = 105(0,01-0,006) = 400J - Tỡm hiểu bài tập + A = F.l + Ghi nhận cỏc vấn đề GV hướng dẫn - Trả lời bài tập 33.10 SBT * Bài tự luận - BT 33.7 + Xỏc định Q và A và tớnh + Xỏc định Q và A lỳc sau ? GV: Hướng dẫn học chọn giỏ trị và dấu của Q và A trong cụng thức nguyờn lớ I - BT 33.8 + GV hướng dẫn HS vẽ hỡnh + Viết phương trỡnh đẳng ỏp . Tớnh T2 ? + Tớnh cụng khi gión đẳng ỏp ? - BT 33.9 + Tớnh cụng của lực + Viết biểu thức NL I của NĐLH . Tớnh độ biến thiờn nội năng ? GV: Hướng dẫn HS chọn dấu, tớnh độ lớn . GV: Yờu cấu HS trả lời bài tập 33.10 SBT Hoạt động 2 ( 10 phỳt):Giải bài tập GV chuẩn bị - Tỡm hiểu bài tập - 375K t = 1020C - Tớnh T2 từ pthương trỡnh đẳng ỏp - Vẽ đồ thị trong hệ tọa độ: (p,V) - Dựng cụng thức: A = p, - Làm tương tự BT 1 . BT 1: Yờu cầu HS tỡm hiểu bài tập - Xỏc định cỏc thụng số trạng thỏi ở TT1 và TT2 . Tớnh T2 và t2 ? - Viết cụng thức quỏ trỡnh đẳng ỏp . Tớnh T2 ? - Vẽ đồ thị trong hệ ( p,V) - Tớnh cụng và độ biến thiờn nội năng ? GV: Hướng dẫn HS tớnh toỏn và Vẽ đồ thị. BT 2: Hướng dẫn HS làm tương tự BT 1: 4. Củng cố và dặn dũ( 5 phỳt): GV củng cố Cỏc kiến thức đó học Nhiệm vụ về nhà: làm cỏc bài tập cũn lại SBT Ngày soạn: 02/04 Ngày dạy:........... Tiờ́t: 58 Chương VII. Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể Bài 34 Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình I - Mục tiêu 1. Về kiến thức - Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình dựa vào tính chất vĩ mô và cấu trúc vi mô của chúng. - Phân biệt được chất đa tinh thể và chất đơn tinh thể dựa vào tính dị hướng và tính đẳng hướng. - Kể ra được những yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của các chất rắn dựa trên cáu trúc tinh thể, kích thước tinh thể và cách sắp xếp các tinh thể. - Kể ra được những ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống. 2. Về kĩ năng - Giải thích được sự khác nhau về tính chất vật lí của các chất rắn khác nhau. II - Chuẩn bị 1.Giáo viên - Tranh ảnh hoặc mô hình tinh thể muối ăn, thạch anh, kim cương, than chì.. - Bảng phân loại các chất rắn và so sánh những đặc điểm của chúng trên giấy khổ lớn. 2.Học sinh: Ôn lại kiến thức về cấu tạo chất iii. tiến trình hoạt động dạy học 1.ổn định tổ chức lớp ( 1’) 2.Kiểm tra bài cũ ( không kiểm tra) 3.bài mới Hoạt động 1. (3 phút)Ôn lại kiến thức. Đặt ra vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Nhớ lại kiến thức đã học, trả lời: ở thể rắn các nguyên tử, phân tử ở gần nhau (khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử chỉ vào cỡ kích thước của chúng). Lực tương tác giữa các nguyên tử, phân tử chất rắn rất mạnh nên giữ được chúng ở các vị trí xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao động quanh các vị trí cân bằng xác định. - Cá nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu. ?. Nêu các đặc điểm về : tương tác phân tử chuyển động nguyên tử, phân tử của thể rắn ? ?. Có phải tất cả các chất rắn đều có cấu trúc và tính chất giống nhau hay không? Ta có thể phân biệt các chất rắn khác nhau dựa trên những dấu hiệu nào ? Hoạt động 2. (6 phút)Tìm hiểu về Cấu trúc tinh thể của chất rắn kết tinh Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Quan sát và rút ra nhận xét chung : tinh thể của mỗi chất đều có dạng hình học tự nhiên xác định. Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - Thảo luận chung, đưa ra ý kiến : Tinh thể muối ăn có dạng hình lập phương được cấu trúc bởi các ion Cl- và Na+, mỗi ion luôn dao động nhiệt quanh một vị trí cân bằng trùng với mỗi đỉnh của khối lập phương. - Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. - Trả lời C1 : Tinh thể của một chất được hình thành trong quá trình đông đặc của chất đó. GV cho HS quan sát tranh ảnh và mô hình của tinh thể muối ăn, thạch anh, kim cương, than chì,... Yêu cầu nhận xét đặc điểm chung của các tinh thể ? à. Tinh thể được cấu trúc bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học xác định, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. ?. Hãy quan sát hình 34.2 SGK và phân tích cấu trúc tinh thể của muối ăn ? à. Các tinh thể của cùng một chất thì có chung một dạng hình học nhưng có thể có kích thước khác nhau tùy thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm, tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể càng có kích thước lớn. Chất rắn có cấu trúc tinh thể được gọi là chất rắn kết tinh (hay chất rắn tinh thể). ?. Hoàn thành yêu cầu C1. Hoạt động 3. (10 phút)Tìm hiểu các đặc tính của chất rắn kết tinh Hoạt động của học sinh Hoạt động của GV Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Cá nhân đọc SGK, sau đó thảo luận chung, đưa ra ý kiến : - Cách sắp xếp của các tinh thể chất dơn tinh

File đính kèm:

  • docgiao an 10 CB(1).doc