Bài soạn Vật lý lớp 10 - Bài 33: Các nguyên lý của nhiệt động lực học (tiết 1)

Ngày soạn: 16/03/2009 Chương trình 10 chuẩn Ngày dạy: 18/03/2009 Lớp 10C5 Bài 33: Các nguyên lý của nhiệt động lực học (T 1) Mục tiêu Kiến thức Hiểu và phát biểu được nguyên lí I nhiệt động lực học. Hiểu được ý nghĩa các đại lượng trong công thức nguyên lí I nhiệt động lực học Nắm đựơc các quy ước về dấu và bản chất vật lý các quá trình làm thay đổi nội năng của vật. Vận dụng được nguyên lí I vào quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định. Kỹ năng Có thể dựa vào nguyên lí I nhiệt động lực học để nói lên ý nghĩa các quá trình trong thực tế đời sống. Vận dụng được nguyên lí I nhiệt động lực học để giải quyết các bài tập liên quan. Thái độ Có tinh thần thái độ nghiêm túc trong các giờ học Có tình yêu đối với Vật lí và sự biết ơn công lao của các nhà Vật lí. Chuẩn bị Giáo viên - Hình vẽ 33.1 SGK về quy ước dấu các đại lượng trong nguyên lí I Học sinh Học bài cũ được giao (bài 32) ôn lại các kiến thức về công, nhiệt lượng. Tiến trình lên lớp Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ (5 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời Một em trả lời cho thầy biết định nghĩa nội năng? Các cách làm biến đổi nội năng của vật. Hoạt động 2: Đặt vấn đề bài học(2 phút) Hoạt động học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận vấn đề - Một em đứng tại chỗ cho thầy biết nội dung định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng các em đã học? - Với 3 khái niệm cơ bản là nội năng, công, nhiệt lượng. Các nhà vật lí đã nghiên cứu rất nhiều hiện tượng, sự vật vật lí và đã thu được những thành tựu to lớn, có ích cho đời sống. Một trong những thành tựu đó là tìm ra các nguyên lí của nhiệt động lực học Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH) (15 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Biến thành nội năng - Biến thành nội năng - Cá nhân suy nghĩ trả lời : có thay đổi - Bằng tổng công và nhiệt lượng. - Cá nhân phát biểu nguyên lí. - Một em đứng tại chỗ trả lời cho thầy biết có mấy cách làm biến đổi nội năng của vật? - Khi thực hiện công làm biến đổi nội năng của vật thì phần công ta thực hiện đã biến thành gì? - Khi truyền nhiệt thì phần nhiệt lượng ta truyền cho vật đã chuyển thành gì? - Như vậy công và nhiệt đều làm thay đổi nội năng của vật. - Vậy nếu ta đồng thời thực hiện công và truyền nhiệt thì nội năng của vật có thay đổi không? - Độ biến thiên nội năng lúc này sẽ được tính như thế nào? - Đó cũng là một trong những phát biểu của nguyên lí I NĐLH. Một em đứng dậy phát biểu nguyên lí cho thầy? Hoạt động 4: Tìm hiểu về quy ước dấu (10 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân ghi nhận vấn đề - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Trong thực tế không chỉ có vật nhận nhiệt mà nó còn có thể truyền nhiệt. Hay một lượng khí trong xi lanh, nếu nó giãn nở, đẩy pít tông lên thì nó đã thực hiện công chứ không phải nhận công. Như vậy dấu của các đại lượng trong nguyên lí I có sự khác biệt nhau đối với từng quá trình hay không? chúng ta sẽ tìm hiểu quy ước về dấu. - Bây giờ các em nhìn vào hình 33.1 cho thầy biết các quy ước về dấu của A và Q? -Các em chú ý : Nếu vật nhận, (Công, nhiệt ) thì dấu của đại lượng là (+), còn vật truyền nhiệt (toả nhiệt ), thực hiện công (sinh công) thì dấu của A và Q là (-) - Các đại lượng trong công thức các em vừa ghi trên là các đại lượng đại số. Dấu phụ thuộc vào các quá trình theo quy ước các em vừa phát biểu. - Các em suy nghĩ và làm câu C1, C2 cho thầy? HD: Hãy dựa vào quy ước dấu các em vừa được học. -Nếu nội năng tăng thì như thế nào? Lớn hơn hay bé hơn 0? - Câu C2: Hãy dựa vào quy ước dấu để làm. Hoạt động 5: Vận dụng nguyên lí I NĐLH vào quá trình đẳng tích (10 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Lên píttông và thành bình. - Không - Không - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân ghi nhận, suy nghĩ làm bài. - Một em phát biểu lại cho thầy thế nào là quá trình đẳng tích? - Một em biểu diễn đường đẳng tích trong hệ toạ độ pOV cho thầy - Như vậy với một lượng khí ta xét trong xi lanh. Khi thực hiện quá trình đẳng tích, thì lượng khí có tác dụng lực lên những yếu tố nào? - Vì là quá trình đẳng tích nên pít tông có dịch chuyển không? - Vậy lượng khí có thực hiện công hay không? - Như vậy lượng khí không thực hiện công, nó chỉ nhận nhiệt hoặc toả nhiệt mà thôi! Một em viết lại nguyên lí I NĐLH cho thầy? - Bản chất quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt mà thôi. - Tương tự với quá trình đẳng nhiệt. Vì nhiệt độ không đổi nên chỉ có thực hiện công mà thôi. Một em có thể viết lại nguyên lí I cho quá trình đẳng nhiệt? - Các em suy nghĩ và làm ví dụ trang 176 cho thầy? HD: Lượng khí đẩy pittông đi nghĩa là nó đã thực hiện một công. Hãy tính công đó. - Khí nhận nhiệt nên các em phải chú ý vào dấu của các đại lượng Hoạt động 6: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (3 phút). Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân ghi nhận vấn đề - Cá nhân nhận nhiệm vụ - Bài học hôm nay yêu cầu các em nắm vững được nguyên lí I NĐLH, hiểu được các quy ước về dấu. Từ đó có thể vận dụng mà làm các bài tập liên quan. - Về nhà các em làm các bài tập SGK và chuẩn bị cho tiết học tiếp theo. Nhận xét của giáo viên hướng dẫn