ĐỘNG cơ NHIỆT và các ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN

ĐỘNG CƠ NHIỆT VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN Kiến thức kĩ năng Các năng lực thành phần Dự kiến các hoạt động chủ đề dạy học giúp hình thành các năng lực thành phần Bài tập/ câu hỏi - P

ĐỘNG CƠ NHIỆT VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN Kiến thức kĩ năng Các năng lực thành

phần

Dự kiến các hoạt động chủ đề dạy học giúp hình thành các năng lực thành phần

Bài tập/ câu hỏi

- Phát biểu được nguyên

lí I của Nhiệt

động lực học

Viết được hệ thức của

nguyên lí I

của Nhiệt

động lực học

Nêu được tên, đơn vị và

quy ước về

dấu của các

đại lượng

trong hệ thức

này

• Nguyên lí I nhiệt động

lực học : Độ biến thiên

nội năng ∆U của hệ

bằng tổng đại số nhiệt

lượng Q và công A mà

hệ nhận được

K1:

- Nguyên lí I, II nhiệt động lực học

- Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động

cơ nhiệt

HĐ 1: Phát biểu Nguyên lí I, II

- Mục tiêu: Hs hiểu rõ nội dung của hai nguyên lí

- Dạy học theo phương pháp thuyết trình:

- Trình bày về nội năng , những cách biến đổi

về nội năng, yêu cầu hs cho ví dụ → Nguyên

lí I,II

HĐ 2: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt

- Mục tiêu: Hs hiểu rõ cấu tạo, quy trình của động cơ nhiệt

- Dạy học theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề

- Quan sát mô hình cấu tạo của một động cơ nhiệt Thông qua ví dụ đơn giản hs biết được các bộ phận cấu thành nên động cơ

nhiệt.→Nguyên tắc hoạt động của động cơ

1.1.1: Có những cách nào làm biến đổi nội năng của hệ?

1.1.2: Năng lượng của vật

sẽ thay đổi như thế nào khi tăng nội năng?

1.1.3: Năng lượng của một vật mất đi được chuyển hóa thành gì?

1.1.4: Quan sát mô hình sgk cho biết các chu trình diễn ra?

1.1.5: Có phải toàn bộ nhiệt lượng nhận được từ nguồn nóng sẻ chuyển thành công hết hay không?

K2:

Lấy một ví dụ về động

cơ nhiệt từ đó giải thích nguyên lí II

K3:

- Sử dụng các kiến thức :

+ Nguyên lí I + Nguyên lí II  Thiết kế mô hình động

cơ nhiệt đơn giản hiểu được nguyên tắc và

1.3.1:Tại sao có thể nói rằng nguyên lí I nhiệt động lực học là sự vận dụng đinh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng cho các hiện tượng nhiệt?

1.3.2: Viết phương trình của nguyên lí thứ nhất cho các

∆U = A +Q cấu tạo động cơ nhiệt nhiệt quá trình đẳng tích, đẳng áp,

đẳng nhiệt cà chu trình? 1.3.3: Dựa vào các dụng cụ đơn giản: Chai thủy tinh, nước lọc, nến hãy thiết kế một mô hình động cơ nhiệt? K4:

- Vận dụng để giải thích các thiết bị trong đời sống : Máy lạnh, động cơ 2 kì, 4 kì…

1.4.1: Một lượng khí được dãn từ thể tích V1 đến thể tích V2 (V2 > V1) Trong quá trình nào lượng khí thực hiện công ít nhất?

A, Trong quá trình dãn đẳng áp

B, Trong quá trình dãn đẳng nhiệt

C, Trong quá trình dãn đẳng

áp rồi đẳng nhiệt

D, Trong quá trình dãn đẳng nhiệt rồi đẳng áp

1.4.2: Hãy chỉ ra các thiết bị hoạt động dựa trên nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt khác trong cuộc sống? 1.4.3: Quan sát mô hình máy điều hòa cho biết nó có phải là động cơ nhiệt

không? Chỉ ra các bộ phận nếu là động cơ nhiệt?

A, Có, 1 nguồn nóng, 2 nguồn lạnh, 3 tác nhân

B, Có, 1 nguồn lạnh, 2 nguồn nóng, tác nhân

C, Không, 1 nguồn nóng, 2

• Nếu Q > 0, thì hệ nhận

nhiệt lượng Nếu Q < 0,

thì hệ nhả nhiệt lượng

Nếu A > 0, thì hệ nhận

công Nếu A < 0, thì hệ

sinh công

• Đơn vị của các đại

lượng U, A, Q là jun (J)

Vận dụng được mối

quan hệ giữa

nội năng với

nhiệt độ và

thể tích để

giải thích

một số hiện

tượng có liên

quan

Giải thích các quá trình

trong chu trình của khí lí

tưởng

Quá trình đẳng tích (A =

0) : Q = ∆U

Quá trình đẳng áp: Q =

∆U + A’

Quá trình đẳng nhiệt

(∆U=0) : Q = -A = A’

HĐ 3: Tìm hiểu một số động cơ nhiệt trong cuộc sống ( Tủ lạnh, điều hòa, động cơ 2 thì, động cơ 4 thì)

- Mục tiêu: Giúp học sinh cũng cố lại kiến thức Vận dụng giải thích một số động cơ trong cuộc sống

- Tổ chức dạy học theo nhóm

- Chia lớp thành 4 nhóm:

+ Nhóm 1: Nghiên cứu về tủ lạnh

+ Nhóm 2: Nghiên cứu về máy điều hòa

+ Nhóm 3: Nghiên cứu về động cơ hai thì

+Nhóm 4: Nghiên cứu về động cơ 4 thì

- Sau khi nghiên cứu mỗi nhóm trình bày về nội dung Gv nhận xét, đánh giá thông qua những câu hỏi

HĐ 4: thiết kế, chế tạo một mô hình động cơ máy lạnh

- Mục tiêu: Phát huy được tính sáng tạo, khả năng tư duy của hs Rèn luyện kĩ năng thực nghiệm

- Tổ chức hoạt động trên nhóm + B1: Lựa chọn các dụng cụ phù hợp

+ B2: Thiết lập sơ đồ và tiến hành lắp ráp

+ B3: Vận hành mô hình

+ B4: Trình bày sản phẩm

nguồn lạnh, 3 tác nhân

D, Không, 1 nguồn lạnh, 2 nguồn nóng, 3 tác nhân

Trong các công thức trên, Q là nhiệt lượng hệ nhận được, ∆U là độ tăng nội năng của hệ, A’

là công mà hệ sinh ra, A

là công hệ nhận vào Với một chu trình vì ∆U

= 0 nên Q = -A =A’ (công sinh ra) : Tổng đại

số nhiệt lượng mà hệ nhận được trong cả chu trình chuyển hết thành công mà hệ sinh ra trong chu trình đó

• Biết cách tính công và

nhiệt lượng trong các quá trình nhiệt và

cả chu trình của chất khí

lí tưởng

Giải được bài tập vận

dụng nguyên

lí I của Nhiệt động lực học Phát biểu được nguyên lí

II của Nhiệt động lực

Nhiệt không tự nó truyền

từ một vật sang vật khác nóng hơn

- Không thể thực hiện được động cơ vĩnh cửu loại hai Nói cách khác, động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành

ra công.học

- Giải thích được sự chuyển hoá năng lượng trong động cơ nhiệt và máy lạnh

• Giải thích sự chuyển

hoá năng lượng trong động cơ nhiệt và máy lạnh:

Ở động cơ nhiệt, tác nhân nhận nhiệt Q1 từ nguồn nóng, biến một phần thành công A’ và toả phần nhiệt lượng Q2

cho nguồn lạnh

Ở máy lạnh, tác nhân nhận công A và nhận nhiệt Q2 từ nguồn lạnh,

và truyền nhiệt Q1 cho nguồn nóng

- Làm thế nào để

chuyển nhiệt thành

công.?

- Làm thế nào để lấy

nhiệt trong phòng?

P2:

- Quan sát hoạt động

của một mô hình động

cơ nhiệt để rút ra: “

động cơ nhiệt là động

cơ biến đổi nhiệt thành

công”

P3:

- - Lập sơ đồ nguyên tắc

hoạt động của động cơ

nhiệt

P4:

- - Vận dụng giải thích

nguyên tắc hoạt động

của các động cơ nhiệt

trong cuộc sống

- P6:

- - Điều kiện lí tưởng:

không thể chế tạo động

cơ nhiệt chuyển hoàn

toàn nhiệt thành công

- P7:

- - Đề xuất giả thuyết

chế tạo động cơ nhiệt

đơn giản

- P8:

- - Thực hiện thí nghiệm

2.2.1: Quan sát mô hình thí nghiệm sgk giải thích vì sao pittong chuyển động?

2.3.1: Một động cơ nhiệt đơn giản tối thiểu cần những bộ phận nào?

2.6.1: Như vậy có động cơ nhiệt nào chuyển hoàn toàn nhiệt thành công không? 2.6.2: Từ đó hãy phát biểu nguyên lí II?

2.7.1: Nêu phương án thiết

kế chế tạo?

,tiến hành kiểm tra

nhiệt có chuyển hoàn

toàn thành công hay

không?

-X3:

- Hình thành năng lực

tìm kiếm và sử lí thông

tin từ nhiều nguồn

khác nhau như mạng

internet, sách …

X4:

- - Trình bày được cấu

tạo và nguyên tắc hoạt

động của thiết bị: máy

lạnh, động cơ 4 thì,

động cơ 2 thì

- -

- X7, X8:

- - tham gia hoạt động

nhóm, thảo luận đưa ra

kết quả

3.3.1: Cấu tạo máy lạnh tối thiểu có những bộ phận nào?

a quạt, dàn nóng, dàn lạnh

b quạt, dàn nóng, dàn lạnh, bình đựng gas lỏng dễ bay hơi

c dàn nóng, dàn lạnh, máy phát , bình đựng gas lỏng dễ bay hơi

d biến áp, dàn nóng, dàn lạnh, bình đựng gas lỏng dễ bay hơi

3.3.2: Trong máy lạnh quạt

có tác dụng gì?

3.3.3: Hãy xác định nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân trong máy lạnh ?

C2:

- - Có khả năng lập kế

hoạch, điều chỉnh kế

hoạch học tập

C3:

- - Học sinh chỉ ra được

hạn chế vật lí đối với

từng trường hợp cụ thể

C6:

4.2.1: Tại sao khi sử dụng máy lạnh, sau một thời gian

ta phải bơm them khí?

4.2.2 Tại sao ngày nay phần lớn ta sử dụng động cơ 4 thì hơn động cơ hai thì?

4.6.1: Động cơ nhiệt đầu tiên trên thế giới ra dời năm nào?

- Nhận ra được ảnh

hưởng vật lí chuyên để

vừa học lên các mối

quan hệ xã hội và lịch

sử

4.6.2: Động cơ nhiệt ảnh hưởng thế nào đến môi trường? Cách khắc phục?