Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 55: Nội năng và sự biến đổi nội năng

Chương VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Tiết 55 : NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NỘI NĂNG I. MỤC TIÊU 1. 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 vd cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt. - Viết được công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức. 2. Kỹ năng - Giải thích một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về thay đổi nội năng. - Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Thí nghiệm ở hình 32.1a và 32.1c SGK. Học sinh : Ôn lại các bài 22, 23, 24, 25, 26 trong SGK vật lí 8. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương : Nhiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng : + Nội năng và sự biến đổi nội năng. + Nguyên lí I nhiệt động lực học. + Nguyên lí II nhiệt động lực học. Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu về nội năng và sự biến đổi nội năng, Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu khái niệm nội năng. Yêu cầu học sinh trả lời C1. Yêu cầu học sinh trả lời C2. Giới thiệu độ biến thiên nội năng. Yêu cầu học sinh cho biết khi nào thì nội năng của vật biến thiên. Ghi nhận khái niệm. Trả lời C1. Trả lời C2. Ghi nhận độ biến thiên nội năng. Thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi. I. Nội năng. 1. Nội năng là gì ? Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f(T, V) 2. Độ biến thiên nội năng. Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội năng của vật mà quan tâm đến độ biến thiên nội năng DU của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình. Hoạt động 3 (20 phút) : Tìm hiểu các cách làm thay dổi nội năng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nêu các cách làm biến đổi nội năng. Giới thiệu sự thực hiện công để làm biến đổi nội năng và đặc điểm của sự thực hiện công. Yêu cầu học sinh mô tả quá trình truyền nhiệt. Yêu cầu học sinh trả lời C3. Yêu cầu học sinh trả lời C4. Nêu cách làm biến đổi nội năng bằng quá trình truyền nhiệt và đặc điểm của nó. Nêu định nghĩa và kí hiệu nhiệt lượng. Yêu cầu học sinh nhắc lại công thức tính nhiệt lượng đã học ở THCS. Thảo luận nhóm để tìm ra các cách làm biến đổi nội năng. Ghi nhận sự thực hiện công và đặc điểm của nó. Mô tả quá trình truyền nhiệt. Trả lời C3. Trả lời C4. Ghi nhận quá trình truyền nhiệt và đặc điểm của nó. Ghi nhận khái niệm. Nêu công thức thính nhiệt lượng và giải thích các đại lượng trong công thức đó. II. Các cách làm thay đổi nội năng. 1. Thực hiện công. Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thức hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ. Trong quá trình thực hiện công thì có sự biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác. 2. Truyền nhiệt. a) Quá trình truyền nhiệt. Khi cho một hệ tiếp xúc với một vật khác hoặc một hệ khác mà nhiệt độ của chúng khác nhau thì nhiệt độ hệ thay đổi và nội năng của hệ thay đổi. Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. b) Nhiệt lượng. Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. DU = Q Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức : Q = mcDt Hoạt động 4 (10 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Yêu cầu học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài. Yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trang 173. Cho học sinh đọc tại lớp phần : Em có biết. Tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài. Ghi các bài tập về nhà. Đọc phần : Hiệu ứng nhà kính. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY