Giáo án bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học - Vật lý 10 - GV.P.T.Thủy

Học sinh có kiến thức cơ bản về phát biểu và viết được nguyên lí I nhiệt động lực học. Nêu được tên, đơn vị và qui ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức. Phát biểu được nguyên lí II Nhiệt động lực học.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo án bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học - Vật lý 10 - GV.P.T.ThủyGIÁO ÁN GIẢNG DẠYBài 33 CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌCI. MỤC TIÊU- Kiến thức cơ bản Phát biểu và viết được nguyên lí I nhiệt động lực học. Nêu được tên, đơn vị và qui ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức. Phát biểu được nguyên lí II Nhiệt động lực học.- Kỹ năng Vận dụng được nguyên lí Inhiệt động lực học cho các quá trình biến đổi trạng thái chất khí, viết cho quá trình đẳng tích. Giải các bài tập đơn giản.II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC1. Phương pháp Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp.2. Phương tiện Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng.III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP1. Kiểm tra bài cũ - Nội năng là gì? - Làm thế nào để thay đổi năng? - Hãy chứng tỏ nội năng của lượng khí lí tưởng phỉ phụ thuộc nhiệt độ. Câu hỏi phụ: Nhiệt lượng là gì? Viết biểu thức, giải thích các đại lượng trong biểu thức.2. Giới thiệu bài mới Đồng thời với việc tìm hiểu cơ chế vi mô của các hiện tượng nhiệt, người ta tiến hành nghiên cứu các hiện tượng này ở cấp độ vĩ mô, dựa trên ba khái niệm cơ bản là nội năng, công và nhiệt lượng và đã vận dụng thành công những kết quả nghiên cứu này vào khoa học, công nghệ và đời sống. Một trong những thành tựu nghiên cứu quan trọng nhất trong lĩnh vực này là việc tìm ra các nguyên lí của nhiệt động lực học.3. Dạy bài mớiNội dung lưu bảngHoạt động của thầyHoạt động của tròBài 33 CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌCI – Nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH)1. Phát biểu nguyên lí Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.\(\Delta U = A + Q\)¯ Qui ước về dấu A và Q:+Q>0: Hệ nhận nhiệt lượng.+ Q<0: Hệ truyền nhiệt lượng.+ A>0: Hệ nhận công.+A<0: Hệ thực hiện công.2. Vận dụng- Vận dụng nguyên lí I NĐLH vào quá trình đẳng tích.- Trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng. Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt\(\Delta U = Q\)→Bài tập vận dụng:- Bây giờ thầy có một khối khí xác định, thầy cho khối khí này chuyển từ trạng thái I sang trạng thái II bằng cách thầy đem nung hoặc là nén khối khí lại. Một em cho thầy biết ở trạng thái thứ II khối khí đã thay đổi cái gì?- Nguyên nhân nào đã làm nội năng của khối khí thay đổi?- Vậy chúng ta thấy giữa nội năng, công và nhiệt lượng có mối liên hệ với nhau. Mối liên hệ giửa các đại lượng làm biến đổi nội năng gọi là nguyên lí I của NĐLH.- Một em cho thầy biết chúng ta đã được học những định luật bảo toàn nào rồi?- Chúng ta thấy định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng đã được vận dụng thành công trong cơ học, nguyên lí I của NĐLH chính là sự vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào cá hiện tượng nhiệt.- Xét trường hợp đơn giản.Thầy có khối khí đựng trong xi lanh có pít tông di chuyển được, thầy truyền nhiệt cho khối khí này bằng cách đôt nó lên. Các em hãy dự đoán xem chuyện gì sẻ xãy ra?- Nếu thầy gọi Q là nhiệt lượng truyền cho chất khí, \(\Delta U\)là độ tăng nội năng của chất khí và A là công chất khí thực hiên lên pít tông thì theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có được mối liên hệ giữa 3 đại lượng này như thế nào?- Bây giờ cũng khối khí đó, thầy không truyền nhiệt nửa mà thầy ấn pít tông xuống để nén khối khí lại. Các em hãy suy nghỉ và cho thầy biết những đại lượng nào của khối khí đã thay đổi?- Theo định luật bảo toàn, công mà thầy truyền cho khối khí đã chuyển hóa thành gì rồi? Và mối liên hệ giữa các đại lượng được thể hiện như thế nào?- Cũng khối khí đó thầy vừa nén và nung khối khí, áp dụng định luật bảo toàn các em hãy viết biểu thức thể hiện mối liên hệ giữa các đại lượng cho thầy?- Từ công thức này các em hãy phát biểu thành lời?- Đây chính là nội dung của nguyên lí I NĐLH.<> Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.\(\Delta U = A + Q\)- Với quy ước về dấu thích hợp, hệ thức trên có thể diễn đạt các quá trình biến đổi trạng thái như 2 ví dụ mà chúng ta đã xét. Từ đây chúng ta có quy ước về dấu.- Ở ví dụ thứ nhất, một em hãy cho thầy biết khối khi của chúng ta nhận nhiệt hay tỏa nhiệt? Khối khí đã nhận công hay thực hiện công? Dấu của Q và A như thế nào?- Tương tự ở ví dụ thứ 2?<> Quy ước về dấu của nhiệt lượng và công:+ Q>0: Vật nhận nhiệt lượng;+ Q<0: Vật truyền nhiệt lượng;+ A>0: Vật nhận công;+ A<0: Vật thực hiên công.- Các em hoàn thành câu hỏi C1 trong SGK cho thầy?- Một em hãy nhận xét câu trả lời của bạn.- Hai em một nhóm hãy hoàn thành câu hỏi C2 trong vòng 1 phút?- Nhận xét câu phần trả lời của học sinh.- Sau đây chúng ta vận dụng nguyên lí I NĐLH vào các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí.- Xét quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định.- Một em hãy nhắc lại cho thầy, thế nào là quá trình đẳng tích? Cho thầy 1 ví dụ?- Thầy xét khối khí nung nóng trong một một xi lanh có pít tông bị khóa chặt. Vậy đây là quá trình gì? Một em cho thầy biết khối khí có thực hiên công không? Vì sao?- Viết biểu thức nguyên lí I NĐLH cho quá trình này?- Nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức vừa thu được?<> Trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng. Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt.- Bài tập vận dụng: Như ví dụ trong SGK với các đại lượng như sau: Q = 8 J; S = 6cm; F = 50N.- Nội năng của khối khí đã thay đổi. (Có thể học sinh nói V,p,T của khối khí thay đổi, thay đổi V,T c ...