GIÁO ÁN THỰC TẬP GIẢNG DẠY CHƯƠNG VI: Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học Tiết 58 Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. MỤC TIÊU: 1. Về 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 ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt. - Viết công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức. 2. Về kỹ năng: - Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội năng. - Vận dụng công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. 3. Về thái độ: - Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học. - Có ý thức vận dụng những kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng trong đời sống. II. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: giáo án giảng dạy lên lớp. 2. Học sinh: - Ôn lại khái niệm động năng, thế năng, khí lí tưởng. - Đọc trước bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng. III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP: 1. Ổn định tổ chức (thời gian: 1phút) (Kiểm tra sĩ số, nhắc nhở tác phong, vệ sinh ) 2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra. 3. Bài mới (thời gian: 6 phút) Giới thiệu chương: Hôm nay chúng ta sẽ học chương mới, chương VI: Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học. Nhiệt Động Lực Học ra đời vào khoảng giữa thế kỉ thứ 19, nghiên cứu về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng. Đặt vấn đề: GV: Dạng năng lượng nào con người thường sử dụng? Dự đoán HS trả lời: điện năng, cơ năng, quang năng… GV: Nhưng phần lớn năng lượng con người đang sử dụng lại được khai thác chính từ nội năng. Vậy nội năng là gì? GV: Để biết được nội năng là gì? Ta cùng đi vào bài 32: “Nội năng và sự biến thiên nội năng”. Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm nội năng và độ biến thiên nội năng. (12 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học - Khi nào một vật có động năng và thế năng? - Vậy tổng động năng và thế năng của vật trong cơ học được gọi là gì? - Chúng ta đều biết rằng vật chất được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ. Vậy các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao? - Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. + Kí hiệu: U + Đơn vị: Jun (J) - Làm câu C1: hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? - Phân tích và nhận xét ý kiến của HS rồi rút ra kết luận: Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật. - Khí lí tưởng là gì? - Một vật có động năng khi chúng chuyển động có nghĩa là vật có vận tốc Một vật có thế năng khi có lực tương tác giữa các vật - Tổng động năng và thế năng của vật trong cơ học được gọi là cơ năng. - Các phân tử có động năng, thế năng, vì: + Các phân tử có động năng do chúng chuyển động hỗn độn không ngừng, gây ra vận tốc. + Các phân tử có thế năng do giữa các phân tử có lực tương tác. - HS tiếp nhận - Khi nhiệt độ tăng thì vận tốc phân tử tăng → động năng phân tử tăng → nội năng tăng. Khi thể tích thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử thay đổi → lực tương tác giữa các phân tử thay đổi → thế năng phân tử thay đổi → nội năng thay đổi. - HS tiếp nhận. - Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi I. Nội năng. 1. Nội năng là gì? Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. Kí hiệu: U Đơn vị: jun (J). U = U đ + U t U =f (T,V) Đối với khí lí tưởng: U=f (T) Hoạt động 2: Tìm hiểu về các cách làm thay đổi nội năng (20 phút). Hoạt động của GV Hoạt động HS Nội dung bài học - Vậy muốn thay đổi nội năng thì cần phải thay đổi yếu tố nào? - Vậy làm cách nào để thay đổi nhiệt độ và thể tích từ đó thay đổi nội năng của vật. - Xét trường hợp thực hiện công: + Trường hợp 1: Lấy đầu bấm của cây bút bi ta cọ xát lên mặt bàn, sau đó dùng tay sờ vào đầu bấm, các em có nhận xét gì? + Thí nghiệm 2: Có một cái pit-tông và một xilanh chứa khí. Khi ấn mạnh và nhanh pit-tông xuống, các em dự đoán xem nhiệt độ và thể tích của khối khí trong xilanh sẽ như thế nào? - Trong 2 thí nghiệm trên ta nói đã thực hiện công. Vậy khi thực hiện công thì nhiệt độ của vật như thế nào? Nội năng của vật thay đổi chưa? - Vậy lúc này cơ năng đã biến đổi thành dạng năng lượng nào? - Từ đây chúng ta rút ra nhận xét: Trong quá trình thực hiện công lên vật có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác (trong 2 thí nghiệm trên là cơ năng sang nội năng). - Xét trường hợp truyền nhiệt: + Trường hợp 1: Lấy một miếng kim loại đã được nung nóng bỏ vào nước lạnh, lúc này nhiệt độ của miếng kim loại có thay đổi không? + Trường hợp 2: Khi nấu nước trên bếp lửa, thì nhiệt độ của nước bên trong ấm nước có thay đổi không? - Ở 2 trường hợp trên chúng ta có thực hiện công hay không? Nội năng có thay đổi không? - Trong 2 trường hợp chúng ta không mất một công nào nhưng chúng ta vẫn làm thay đổi được nội - Muốn thay đổi nội năng thì cần phải thay đổi nhiệt độ và thể tích - Để thay đổi nhiệt độ và thể tích từ đó thay đổi nội năng của vật ta thực hiện công hoặc truyền nhiệt. + Đầu bấm cây bút bi nóng lên. + Nhiệt độ trong xilanh tăng lên, thể tích khí trong xilanh giảm. - Khi thực hiện công thì nhiệt độ tăng và nội năng của vật tăng. - Cơ năng biến đổi thành nội năng. - HS tiếp nhận. + Nhiệt độ giảm. + Nhiệt độ nước trong ấm tăng. - Không thực hiện công nhưng nội năng có thay đổi. - Quá trình truyền nhiệt là quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực 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 hóa 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 không có sự thực hiện công. Hoạt động3 : Vận dụng và củng cố (6 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh GV yêu cầu HS tóm tắt kiến thức bài học. GV yêu cầu HS làm bài 4, 5,6, SGK trang 159. Bài 1 : Cho 100g chì được truyền một nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ 15°C đến 35°C. Tính nhiệt dung riêng của chì ? GV nhận xét và sửa bài. GV yêu cầu HS về nhà : - Làm bài tập trong SBT 10 cơ bản. - Học bài cũ. - Đọc bài mới để chuẩn bị cho tiết học sau. HS tóm tắt kiến thức. Câu 4 : B Câu 5 : C Câu 6 : B Câu 1 : Tóm tắt m = 100g Q = 260J t 1 = 15°C t 2 = 35°C c ? Giải Nhiệt lượng thu vào để tăng nhiệt độ từ Q = mc∆t Suy ra nhiệt dung riêng của chì : )./(130 )1535.(1,0 260 )( 12 = − = − = ∆ = đôkgJ ttm Q tm Q c