Bài soạn Vật lý lớp 10 - Bài 33: Các nguyên lí nhiệt động lực học (tiết 2)

Ngày soạn: 22/03/2009 Chương trình 10 chuẩn Ngày dạy: 25/03/2009 Lớp 10C6 Bài 33. Các nguyên lí nhiệt động lực học (T 2) Mục tiêu Kiến thức Hiểu và phân biệt được quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. Có thể lấy được các dẫn chứng cụ thể trong đời sống về quá trình không thuận nghịch Hiểu được các cách phát biểu của nguyên lí II nhiệt động lực học. Nắm được nguyên tắc cấu tạo của động cơ nhiệt, cách tính hiệu suất máy. Kĩ năng Vận dụng được kiến thức đã học vào cuộc sống. Từ cách phát biểu của Các-nô, các em nghiệm lại các quá trình trong cuộc sống. Nếu động cơ nào mà nóng nhanh khi hoạt động thì đó là động cơ kém chất lượng. Thái độ Có thái độ nghiêm túc trong học tập, tôn trọng công sức các nhà khoa học đã dày công xây dựng các lí thuyết. Có tình yêu đối với vật lí. Chuẩn bị Giáo viên - Bài tập để ra cho các em luyện tập Học sinh Học bài cũ (nguyên lí I NĐLH ) Tiến trình lên lớp Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề nhận thức (6 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân ghi nhận vấn đề. - Hãy phát biểu và viết biểu thức của nguyên lí I NĐLH? - Hằng ngày trong đời sống chúng ta tiếp xúc với rất nhiều trang thiết bị máy móc. Các phương tiện giao thông như se máy, ô tô Các phương tiện này đều gắn động cơ, chạy bằng các nhiên liệu như xăng, dầu.Tên chung có thể gọi chúng là những động cơ nhiệt. Vậy nguyên tắc cấu tạo chung nhất của chúng là gì? Chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài hôm nay Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình thuận nghịc và không thuận nghịch. (10 phút ) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời: Con lắc sẽ dao động qua lại. - Không - Con lắc sẽ dao động mãi - Có - Cá nhân ghi nhận. - Hai chiều - Viên phấn sẽ rơi - Không thể - Cá nhân suy nghĩ trả lời Theo 1 chiều - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận Quá trình thuận nghịch - Giả sử tôi có một con lắc đơn. Cấu tạo như ở trên hình. A B - Nếu thầy kéo con lắc tới vị trí A, thả nhẹ. Hãy mô tả sự thay đổi vị trí của vật nặng m ? - Con lắc có dao động mãi hay không? - Nếu ta bỏ qua mọi ma sát thì sao? - Vậy vật đến B, nó có thể tự quay về vị trí ban đầu hay không? - Như vậy một vật có khả năng trở về trạng thái ban đầu ta nói đó là quá trình thuận nghịch. - Quá trình này xảy ra theo mấy chiều? Quá trình không thuận nghịch - Bây giờ thầy có ví dụ thế này: Thầy có viên phấn trên tay, ở độ cao ngang vai thầy, thầy thả nhẹ nó ra. Hãy mô tả chuyển động của nó? - Khi rơi xuống đất, nó có tự bay trở lại tay thầy được hay không? - Vậy từ dẫn chứng cụ thể và việc tìm hiểu quá trình thuận nghịch, một em khái quát cho thầy thế nào là quá trình không thuận nghịch? - Quá trình xảy ra theo mấy chiều? - Các em hãy lấy các ví dụ về quá trình trong thực tế. - Trở lại với viên phấn rơi. Khi viên phấn rơi thì có sự chuyển hoá năng lượng hay không? - Vậy qúa trình chuyển hoá năng lượng này là thuận nghịch hay không thuận nghịch? - Các thí nghiệm cho thấy cơ năng có thể chuyển hoá hoàn toàn thành nội năng nhưng điều ngược lại là không đúng. Và sự chuyển hoá giữa cơ năng và nội năng là quá trình không thuận nghịch. Điều này có vi phạm định luật bảo toàn chuyển hoá năng lượng hay không? Chúng ta cùng tìm hiểu nguyên lí II NĐLH để biết câu trả lời. Hoạt động 3. Tìm hiểu nguyên lí II NĐLH ( 15 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân đọc và phát biểu - Cá nhân suy nghĩ trả lời. Câu C4: Vì chỉ có một phần chuyển thành công có ích, nên sẽ có một lượng nhiệt dư ra sẽ được toả ra ngoài. - Nguyên lí II đã được các nhà vật lí nghiên cứu từ những năm 50 của thể kỉ XIX, và đã cống hiến cho KH- CN ngày nay rất nhiều. - Hai trong số những nhà khoa học tiêu biểu hôm nay chúng ta học là Clau-di-út, và Các- nô. Hai ông đã có nhũng phát biểu khác nhau của cùng nguyên lí II NĐLH. - Các em hãy đọc mục 2 trong SGK và phát biểu nguyên lí cho thầy theo hai cách? - Từ đó hãy suy nghĩ và trả lời câu C3, C4? Hoạt động 4: Tìm hiểu cấu tạo chung của động cơ nhiệt và hiệu suất máy ( 10 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trr lời - Nguồn nhiệt - Bộ phận phát động - Nguồn lạnh. - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận Cá nhân suy nghĩ trả lời - Như vậy động cơ nhiệt phải có những bộ phận như thế nào? - Cái gì cung cấp nhiệt lượng - Cái gì sẽ chịu trách nhiệm nhận nhiệt sinh công? - Nhiệt còn lại sẽ đi đâu? Nếu thầy gọi Q1 là nhiệt cung cấp của nguồn nóng, A là công làm việc của máy. Q2 sẽ là nhiệt toả ra. Vậy Q2 được tính theo Q1 và A như thế nào? - Hằng ngày khi ta sử dụng quạt điện, sau một thời gian ổ máy có nóng lên hay không? - Nguyên nhân vì sao quạt nóng lên? - Quạt càng nóng thì quạt đó có chất lượng tốt hay kém? - Khi quạt càng nóng thì độ lớn Q2 như thế nào? - Vậy quạt càng tốt thì A và Q2 như thế nào? - Trong kĩ thuật người ta quan tâm đến chỉ số gọi là hiệu suất làm việc của máy. - Từ biểu thức hãy cho biết các đặc điểm toán học của H? Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (5 phút). Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân nhận nhiệm vụ. - Các em nắm vững những kiến thức chính trong bài hôm nay là nội dung các phát biểu về nguyên lí II NĐLH, cấu tạo chung của động cơ nhiệt, công thức tính hiệu suất. Đồng thời so sánh được thế nào là quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. - Về nhà chuẩn bị các bài tập để tiết sau chúng ta ôn tập. Nhận xét của giáo viên hướng dẫn