Bài soạn vật lí 10- cơ bản Giáo sinh: Hà Mạnh Kh ơng Bài 33 Tiết 56 các nguyên lí của nhiệt động lực học (tiết 1) Ngày soạn 28-3-2010 I.Mục tiêu 1. Kiến thức: - Phát biểu và viết đợc công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH) - Nêu đợc tên, đơn vị và quy ớc về dấu của các đại lợng trong công thức. 2. Kĩ năng: - Vận dụng đợc nguyên lí thứ nhất của NĐLH vào các đẳng quá trình của khí lí tởng để viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho từng quá trình. - Vận dụng đợc nguyên lí thứ nhất của NĐLH để giải các bài tập liên quan và giải thích các hiện tợng thực tế. 3. Thái độ , tình cảm - Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức đã học vào trong thực tiễn II. Chuẩn bị 1. Giáo viên: Tranh, mô tả chất khí thực hiện công 2. Học sinh: - Học bài cũ - Ôn lại bài Sự bảo toàn năng lợng trong các hiện tợng cơ và nhiệt (bài 27, Vật lí 8). III. Tiến trình dạy học 1. ổn định lớp (1 phút) Ngày dạy Lớp Tiết Học sinh vắng 2. Kiểm tra bài cũ - 1 - Bài soạn vật lí 10- cơ bản Giáo sinh: Hà Mạnh Kh ơng 3. Bài mới * Đặt vấn đề (1phút) Bài hôm nay ta nghiên cứu về các nguyên lí của NĐLH, nó là cơ sở để chế tạo tất cả các động cơ nhiệt * Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu về nguyên lí I của NĐLH. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Ghi nhận - Ghi nhận - Phát biểu U A = - Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng - Đa ra khái niệm hệ nhiệt động ? Hãy áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng cho hệ nhiệt động trong trờng hệ vật nhận công A làm tăng nội năng U ? - Phát biểu U Q = - Phát biểu (1)U A Q = + ? Tơng tự khi truyền cho hệ nhiệt l- ợng Q? => khi hệ vừa nhận công A, vừa nhận nhiệt lợng Q thì U =? - Ghi nhận I. Nguyên lí I NĐLH 1. Phát biểu nguyên lí - Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng và nhiệt lợng mà vật nhận đợc - Ghi nhận 2. Biểu thức - Thông báo: (1) chính là biểu thức của nguyên lí I NĐLH ? Yêu cầu nêu nội dụng nguyên lí I NĐLH ? - Nói thêm về các cách phát biểu khác của nguyên lí I NĐLH, ý nghĩa. ? Yêu cầu viết lại biểu thức? - Ghi nhận * Quy ớc + Q>0 : Hệ nhận nhiệt lợng + Q>0 : Hệ thực hiện nhiệt lợng + A>0 : Hệ nhận công + A>0 : Hệ thực hiện công (sinh công) - Nguyên lí I NĐLH còn đợc áp dụng khi hệ thực hiện công hay truyền nhiệt cho vật khác nếu A, Q nhận đợc các quy ớc phù hợp về dấu=> đa ra quy ớc. - 2 - U A Q = + Bài soạn vật lí 10- cơ bản Giáo sinh: Hà Mạnh Kh ơng Hoạt động 2 (12phút): áp dụng nguyên lí của NĐLH cho các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Ghi nhận - Ghi nhận, quan sát Xét một lợng khí chuyển từ trạng thái 1 ( p 1 , V 1 , T 1 ) sang trạng thái 2 ( p 2 , V 2 , T 2 ) có V 1 =V 2 . - Phát biểu Vì V=const => A=0 U Q = - Rút ra kết luận KL: Trong quá trình đẳng tích nhiệt lợng mà chất khí nhận đợc chỉ dùng làm tăng nội năng. Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt. - Phát biểu + Quá trình đẳng nhiệt: T=const => 0U = => Q= -A. Quá trình đẳng nhiệt là quá trình thực hiện công + Quá trình đẳng áp: công thực hiện A p V= , U A Q = + - Thông báo Ta có thể dùng nguyên lí I NĐLH để tìm hiểu về sự truyền và chuyển hoá năng lợng trong các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí. Dới đây ta xét cho quá trình đẳng tích - Xét một lợng khí chuyển từ trạng thái 1 ( p 1 , V 1 , T 1 ) sang trạng thái 2 ( p 2 , V 2 , T 2 ) có V 1 =V 2 và đợc biểu diễn trong H.33.2 SGK- 176 ? Hãy tính công của lợng khí thực hiện đợc trong quá trình trên? ? Hãy viêt biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong trờng hợp này? ? Hãy rút ra kết luận? ?Yêu cầu viết biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng nhiệt và đẳng áp? Hoạt động 3 (10phút): Làm bài tập vận dụng Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Thực hiện Tóm tắt Q= 1,5 J, l=5 cm = 0,05 m F= 20 N U =? - Yêu cầu HS đọc bài tập ví dụ trong SGK, suy nghĩ và tóm tắt - 3 - Bài soạn vật lí 10- cơ bản Giáo sinh: Hà Mạnh Kh ơng Giải - Công mà chất khí thực hiện đợc A= F.l = 20.0,05 = 1 (J) - Vì khí nhận nhiệt lợng và thực hiện công nên Q>0, A<0 - áp dụng nguyên lí I NĐLH 1,5 1 0,5 (J)U Q A = + = = - Phân tích, hớng dẫn và yêu cầu giải ? Hãy tính công mà lợng khí trong xi-lanh thực hiện đợc ? Hãy xác định quá trình trao đổi năng lợng của chất khí từ đó xác định dấu của A, Q? ? Hãy áp dụng nguyên lí I NĐLH tính độ biến thiên nội năng của lợng khí? 4. Củng cố, vận dụng (5 phút) - Yêu cầu Hs trả lời câu hỏi 3,4,5 SGK- 180 - Nhắc lại kiến thức cơ bản, phơng pháp giải bài tạp về nguyên lí I NĐLH 5. Giao nhiệm vụ về nhà (1phút) - Học bài cũ, làm bài tập 6,7,8 SGK- 180 - Đọc tiếp phần II.Nguyên lí II NĐLH IV. Rút kinh nghiệm - 4 - . l i kiến thức cơ bản, phơng pháp gi i b i tạp về nguyên lí I NĐLH 5. Giao nhiệm vụ về nhà (1phút) - Học b i cũ, làm b i tập 6,7,8 SGK- 180 - Đọc tiếp phần II .Nguyên lí II NĐLH IV. Rút kinh nghiệm -. chính là biểu thức của nguyên lí I NĐLH ? Yêu cầu nêu n i dụng nguyên lí I NĐLH ? - N i thêm về các cách phát biểu khác của nguyên lí I NĐLH, ý nghĩa. ? Yêu cầu viết l i biểu thức? - Ghi nhận *. các hiện tợng cơ và nhiệt (b i 27, Vật lí 8). III. Tiến trình dạy học 1. ổn định lớp (1 phút) Ngày dạy Lớp Tiết Học sinh vắng 2. Kiểm tra b i cũ - 1 - B i soạn vật lí 10- cơ bản Giáo sinh: