Bài soạn Vật lý lớp 10 - Tiết 55 - Bài dạy: Nội năng và sự biến thiên nội năng

Chương VI : CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Tiết : 55 Bài dạy : NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. MỤC TIÊU : + 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. - Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt.Viết được công thức tính nhiệt lượng thu vào hay toả ra, nêu được tên và đơn vị các đại lượng trong công thức. + Kỹ năng : - Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội năng. - Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. + Thái độ : - Tích cực hoạt động tư duy, tìm ví dụ minh hoạ. II. CHUẨN BỊ : + Thầy : Dụng cụ thí nghiệm như hình 32.1a và 32.1a SGK. Hệ thống các câu hỏi. + Trò : Ôn lại các bài 22 đến 26 SGK vật lý 8. III. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC : 1. Ổn định lớp : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Kiểm tra bài cũ : Không kiểm tra bài cũ. ĐVĐ : Phần lớn năng lượng con người sử dụng được khai thác từ một dạng năng lượng là nội năng ! vậy nội năng là gì ?! 3. Bài mới : TL HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV KIẾN THỨC 15 Ph HĐ1: Tìm hiểu về nội năng : +T1(Y): Nhắc định nghĩa động năng. +T2(TB): Do tương tác giữa các vật hoặc các phần của vật. +T3(Y): Nhắc định nghĩa cơ năng. +T4(Y): Luôn CĐ không ngừng, nên có động năng. +T5(TB): Có tương tác, nên chúng có thế năng. +T6(K): động năng phân tử phụ thuộc vận tốc vật. Thế năng phân tử phụ thuộc khoảng cách các phân tử. + HS: Đọc thông tin. +T7(Y): Nêu định nghĩa nội năng. +T8(Y): Đơn vị J. +T9(nhóm): -Nhiệt độ tăng thì vận tốc phân tử tăng, nên động năng phân tử tăng, nội năng tăng. -Thể tích thay đổi, lực tương tác thay đổi, thế năng thay đổi, nội năng thay đổi. +T10(nhóm): Vì bỏ qua tương tác phân tử nên KLT chỉ có động năng, do đó nội năng KLT chỉ phụ thuộc nhiệt độ. +T11(K): Nhắc khái niệm nhiệt năng. +T12(Y): Nêu khái niệm độ biến thiên nội năng. H1: Động năng của vật là gì ? H2: Thế năng của vật có do đâu ? H3: Cơ năng của vật là gì ? H4: Trạng thái của các phân tử thế nào ? suy ra phân tử có động năng không ? H5: Giữa các phân tử có tương tác không ? suy ra chúng có thế năng không ? H6: Động năng, thế năng phân tử phụ thuộc gì ? Xem thông tin SGK, trả lời : H7: Trong nhiệt động lực học, nội năng là gì ? H8: Đơn vị của nội năng là gì ? H9(C1): Ví dụ chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật ? H10(C2): Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ ? H11: Nhiệt năng là gì ? GV: Đối với KLT thì nhiệt năng đồng nhất với nội năng. H12: Độ biến thiên nội năng là gì ? I. Nội năng : 1. Định nghĩa : Trong nhiệt động lực học, nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. + Kí hiệu : U + Đơn vị : J. + U = f(T,V) 2. Độ biến thiên nội năng : Là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình. 15 ph HĐ2: Tìm hiểu các cách làm thay đổi nội năng : +T13(Y): Cọ xát vật, vật nóng thì nội năng vật tăng. -Nén khí trong xilanh, thể tích khí giảm và nóng, nội năng tăng. +T14(K): Có sự chuyển hoá từ cớ năng sang nội năng. + HS: Làm thí nghiệm minh hoạ. +T15(Y): Nêu ví dụ. +T16(TB): Không có sự chuyển hoá năng lượng. +T17(TB): Nội năng được truyền từ đầu này sang đầu khác của vật hoặc từ vật này sang vật khác. H13: Nêu ví dụ có thể làm biến đổi nội năng của vật bằng thực hiện công ? H14: Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá dạng năng lượng thế nào không ? GV: Cho học sinh thí nghiệm minh hoạ. H15: Nêu ví dụ có thể làm thay đổi nội năng của vật không bằng thực hiện công ? H16: Trong quá trình truyền nhiệt có sự chuyển hoá năng lượng ? H17: Nội năng được truyền như thế nào ? II. Các cách làm thay đổi nội năng : 1. Thực hiện công : + Có thể thực hiện công để làm thay đổi nội năng của vật. + Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. 2. Truyền nhiệt : a) Quá trình truyền nhiệt : là quá trình làm thay đổi nội năng của vật không bằng sự thực hiện công. + Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng. 7 ph HĐ3: Ôn lại công thức tính nhiệt lượng : +T18(K): Là phần năng lượng vật nhận vào hay toả ra trong quá trình truyền nhiệt. +T19(TB): Viết công thức, nêu tên đại lượng và đơn vị. H18: Nhiệt lượng là gì (Vật lý 8) ? H19: Hãy viết công thức tính nhiệt lượng, nêu tên các đại lượng và đơn vị của chúng trong công thức ? b) Nhiệt lượng : là số đo của độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. U = Q Công thức tính nhiệt lượng : Q = mct -Q(J) : Nhiệt lượng vật thu vào hay toả ra. -m(kg) : Khối lượng vật. -c(J/kg.K) Nhiệt dung riêng của chất toạ nên vật. -t (0C hoặc K):độ biến thiên nhiệt độ. 7 ph HĐ4: Vận dụng, củng cố : C3 : Thực hiện công và truyền nhiệt kèm theo sự biến đổi dạng năng lượng, truyền nhiệt thì không. C4 : a) chủ yếu là dẫn nhiệt. b) chủ yếu là bức xạ nhiệt. c) chủ yếu là đối lưu. BT5SGK : Đáp án C. C3 : So sánh sự thực hiện công và truyền nhiệt ; công và nhiệt lượng ? C4 : Mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt ở hình 32.3. BT5SGK : Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng ? A. Nội năng là một dạng năng lượng. B. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. C. Nội năng là nhiệt lượng. D. Nội năng của vật có thể tăng lên, giảm đi. 4. Căn dặn : Học phần ghi nhớ. Đọc : “Em có biết”. BT : 4,6,7,8 trang 173 SGK. IV. RÚT KINH NGHIỆM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .