SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT TÔ HIẾN THÀNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY CHƯƠNG VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LƯỢNG HỌC - VẬT LÝ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN Người thực hiện: Ngô Thị Dung Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc môn: Vật lý Thanh Hóa, tháng năm 2016 Mục lục Trang I MỞ ĐẦU - Lý chọn đề tài………………………………………… - Mục đích nghiên cứu…………………………………….…3 - Đối tượng nghiên cứu………………………………………3 - Phương pháp nghiên cứu……………………………………3 II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM II.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm…………………4 II.2 Thực trạng vấn đề áp dụng sáng kiến kinh nghiệm… II.3 Kinh nghiệm sử dụng; Giải pháp thực hiện…………….8 II.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục với thân, đồng nghiệp nhà trường…………………13 III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ - Kết luận ………………………………………………… 13 - Kiến nghị………………………………………………… 13 I MỞ ĐẦU I.1- Lý chọn đề tài: - “Nhiệt động lực học” “ Nội năng” khái niệm mới, trìu tượng - Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 – chương trình chuẩn viết ngắn gọn, chủ trương giảm tải Bộ Giáo dục Đào tạo - Mục tiêu giáo dục: “ Dạy học theo hướng tích hợp” “ Dạy học theo hướng phát huy lực học sinh” “ Dạy học theo hướng lấy học sinh làm trung tâm” - Hiện lâu giáo viên soạn giáo án theo hướng dẫn “ chuẩn kiến thức” sách giáo viên chưa hướng dẫn cụ thể, chưa có phần tích hợp - Đối tượng học sinh nhà trường có điểm đầu vào thấp, chưa yêu thích môn học tự nhiên đòi hỏi trình độ tư cao Chính lý trên, trình giảng dạy chương VI: sở nhiệt động lực học, vật lý lớp 10 chương trình chuẩn rút số kinh nghiệm, xin trinh bày sau Tôi hi vọng bạn đồng nghiệp tham khảo để giúp cho công tác giảng dạy đạt kết tốt I.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức - Biết vận dụng kiến thức vào đời sống thực tế I.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh trường trung học phổ thông Tô Hiến Thành năm học 2015-2016 I.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý thuyết; Điều tra khảo sát thực tế - Thu thập thông tin, xử lý số liệu II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM II.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm - Chương VI: “ Cơ sở nhiệt động lực học” nằm phần hai “ Nhiệt học” Theo sách giáo khoa Vật lý lớp 10 chương trình chuẩn chương có tiết ( theo phân phối chương trình Bộ Giáo dục Đào tạo: Hướng dẫn thực điều chỉnh Nội dung dạy học môn Vật lý cấp Trung học phổ thông kèm theo công văn số 5842/BGDĐT-VP, ngày 01 tháng năm 2011 Bộ Giáo dục Đào tạo) Tiết 54: Nội biến thiên nội Tiết 55, 56: Các nguyên lý nhiệt động lực học Tiết 57: Bài tập Tiết 54: Sách giáo khoa nêu: 1.Khái niệm nội năng: Tổng động phần tử cấu tạo nên vật nội vật Khái niệm độ biến thiên nội năng: Phần nội tăng thêm hay giảm trình kí hiệu ∆U Nêu cách làm biến đổi nội a Thực công Lấy ví dụ: + Cọ sát miếng kim loại bàn + Ấn mạnh pít tông xi lanh chứa khí ⇒ Nội vật thay đổi thực công b Truyền nhiệt Ví dụ: Cho miếng kim loại tiếp xúc với nguồn nhiệt Quá trình làm thay đổi nội thực công trình truyền nhiệt ( truyền nhiệt) Đưa khái niệm nhiệt lượng Q số đo độ biến thiên nội trình truyền nhiệt ∆U = Q Nhắc lại công thức xác định nhiệt lượng chất lỏng, rắn thu vào hay tỏa thay đổi nhiệt độ Q = Cm∆t Phần tập: tập trắc nghiệm tập định lượng Bài đọc thêm: Hiệu ứng nhà kính Tiết 55; 56: Sách giáo khoa nêu: I Nguyên lý I nhiệt động lực học Phát biểu Nguyên Lý: Phát biểu Nguyên lý từ ví dụ: Vật đồng thời nhận Công nhiệt làm tăng nội theo định luật bảo toàn chuyển hóa lượng: ∆U = A + Q Nêu qui ước dấu A Q Vận dụng: Cho trình đẳng tích thể đồ thị PV (V 1= V2 ) chứng minh trình đẳng tích: ∆U = Q II Nguyên lý II nhiệt động lực học Quá trình thuận nghịch không thuận nghịch a Quá trình thuận nghịch Vật tự trở lại trạng thái ban đầu mà không cần đến can thiệp vật khác b Quá trình không thuận nghịch Vật không tự trở lại trạng thái ban đầu, phải cần đến can thiệp vật khác Ví dụ: + Quá trình truyền nhiệt + Sự chuyển hóa từ sang nội năng: Cơ chuyển hóa hoàn toàn thành nội , nội chuyển hóa hoàn toàn thành Phát biểu nguyên lý II nhiệt động lực học Nêu cách phát biểu: a Cách phát biểu Claudiút: Nhiệt truyền từ 1vật sang vật nóng b Cách phát biểu Các Nô: Động nhiệt chuyển hóa tất nhiệt nhận thành công học 3.Vận dụng nguyên lý II để đưa cấu tạo đông nhiệt bắt buộc phải có phận: - Nguồn nóng; - Bộ phận phát động; - Nguồn lạnh Đưa công thức hiệu suất động nhiệt H= A Q1 〈1 Bài đọc thêm: Động nhiệt vấn đề ô nhiễm môi trường Bài tập: tập trắc nghiệm tập tự luận áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học II.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Giáo viên soạn giáo án theo hướng dẫn của sách giáo viên chuẩn kiến thức - Nghiên cứu kiến thức theo trình tự sách giáo khoa - Bài đọc thêm: Học sinh tự đọc nhà - Chưa có phần tích hợp giáo dục ý thức bảo vệ môi trường Với cách giảng dạy trên, có số hạn chế sau: Ở tiết 54: Nội năng; cách làm thay đổi nội - Học sinh quên khái niệm lượng, dạng lượng biết năng, điện … trước khi đến với khái niệm mới: nội - Ở phần II: Các cách làm thay đổi nội - Học sinh gặp khó khăn phân biệt cách làm thay đổi nội muốn làm thay đổi nội vật ta cần thay đổi đại lượng nào? ( Nhiệt độ; Thể tích; Cả nhiệt độ, thể tích) Ở tiết 55: Nguyên lý I nhiệt động lực học - Khi trả lời C 3, học sinh chưa nhận biết nội tăng; nội giảm - Ở phần vận dụng: Chứng minh trình đẳng tích biểu thức nguyên lý I nhiệt động lực học ∆U = Q dựa vào đồ thị PV ( V 1= V2), học sinh khó nhận biết A = để ∆U = Q Ở tiết 56: Nguyên lý II nhiệt động lực học - Phần 1: Quá trình thuận nghịch không thuận nghịch hướng dẫn giảm tải chuyển thành phần đọc thêm, khó khăn để học sinh hiểu nguyên lý II - Phần 3: Vận dụng nguyên lý II để giải thích cấu tạo động nhiệt học sinh khó nhận phần nhiệt lượng Q2 chưa chuyển hóa thành công nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường - Bài đọc thêm “ Động nhiệt vấn đề ô nhiễm môi trường” học sinh chưa tự giác đọc để hiểu từ có ý thức giải pháp bảo vệ mội trường sống II.3 Kinh nghiệm sử dụng; Giải pháp thực hiện: Tiết 54: I/ Khái niệm Nội - Cho học sinh nhắc lại Khái niệm lượng, dạng lượng biết năng; điện - Sau đặt vấn đề nghiên cứu dạng lượng mới: Nội ( lượng bên vật) Vật ( hay hệ vật) có nội Vậy vật có nội năng? - Cho học sinh nhắc lại thuyết cấu tạo chất; Khái niệm động năng; Từ học sinh thấy rõ: Các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động không ngừng nên có động Các phần tử tương tác với nên - Đưa khái niệm nội - Cho học sinh trả lời câu C1 sách giáo khoa để chứng minh U = f ( T; V) Phần II- cách làm biến đổi nội - Đắt vấn đề : U = f ( T; V) Để thay đổi U ta thay đổi T V Hoặc T V Có cách để làm việc đó: Thực công truyền nhiệt - Để học sinh hiểu rõ cách trên, lấy ví dụ cụ thể Làm thay đổi nội miếng kim loại - Học sinh tự làm thí nghiệm cách để trả lời được: + Thực công gì? + Truyền nhiệt gì? Phân biệt Công Nhiệt lượng Phân biệt thực công Truyền nhiệt - Giáo viên cho học sinh chia bảng làm phần: Thực công Truyền nhiệt - Tác dụng lưc F lên vật làm vật dịch chuyển quãng đường S - Công A = FS - Cho vật tiếp xúc với nguồn nhiệt - Nhiệt lượng Q: Số đo độ biến thiên nội trình truyển nhiệt Q = Cm∆t -Không có biến đổi lượng, - Có biến đổi lượng từ có truyền nội từ vật sang nội sang vật khác - Phần hướng dẫn tập nhà: Bài tập trang 173 ( sách giáo khoa lớp 10 chuẩn) Cũng cố công thức Q = Cm∆t Lưu ý: đại lượng C nhiệt dung riêng Cho học sinh phân biệt nhiệt dung riêng với nhiệt lượng Học sinh phải sử dụng phương trình cân nhiệt: Bỏ qua nhiệt môi trường: Qtỏa = Q thu Tiết 55: Nguyên Lý I Nhiệt động lực học Phần 1/ Phát biểu Nguyên Lý I: Dạy theo cấu trúc sách giáo khoa Ở qui ước dấu: Lưu ý học sinh thêm dấu ∆U ∆U = U2 – U1 ∆U 〉 : Nội vật tăng ∆U 〈 : Nội vật giảm Cho học sinh củng cố qui ước dấu câu hỏi C2 ( trang 176) Ví dụ: a) ∆U = Q ; Q>0 Vật nhận nhiệt lượng làm tăng nội vật b) ∆U = Q + A Q > 0; A < Vật nhận nhiệt lượng thực công, làm thay đổi nội vật Lưu ý: Nội vật tăng hay giảm phụ thuộc vào giá trị Q A Phần 2/ Vận dụng nguyên lý I cho trình biến đổi trạng thái khí lý tưởng Ví dụ: Quá trình đẳng tích - Cho học sinh nhắc lại trình đẳng tích gì? - Hướng dẫn học sinh chứng minh: Trong trình đẳng tích: ∆U = Q cách hướng dẫn học sinh giải tập số ( trang 180 sách giáo khoa) để đưa công thức tính công mà khí thực hiện: A = P ∆V Từ trở lại vấn đề cần chứng minh: Quá trình đẳng tích: V = số ⇒ ∆V = Nên A= ∆U = Q Sau cho học sinh thay số tìm kết quả: ∆U = ? Lưu ý dấu Q A Q> A < Tiết 56: Nguyên lý II nhiệt động lực học Phần 1/ Quá trình thuận nghịch không thuận nghịch – Cho học sinh tự đọc – Giáo viên khái quát: Thế trình thuận nghịch ? Thế trình không thuận nghịch ? Phần 2/ Phát biểu nguyên lý II Nêu cách phát biểu sách giáo khoa Phần 3/ Vận dụng Từ cách phát biểu nguyên lý II Các nô: cho học sinh tìm hiểu động nhiệt cấu tạo động nhiệt “ Động nhiệt chuyển hóa tất nhiệt lượng Q1 thành công học A” Theo định luật bảo toàn lượng Q 1= A + Q2 Vậy phần nhiệt lượng Q2 = Q1 – A đâu? Do động nhiệt thiết phải có phận: + Nguồn nóng: Cung cấp nhiệt Q1 + Bộ phận phát động: Sinh công A có ích + Nguồn lạnh: Nhận nhiệt Q2 Sau đưa công thức tính H= A Q1 〈1 ; Thông báo thêm: H động thấp tức Q2 tỏa môi trường lớn nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường Dành đến 10 phút tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường Phần tích hợp - Học sinh đọc đọc thêm “ em có biết” trang 173 180 Sách giáo khoa “ Hiệu ứng nhà kính” “ Đông nhiệt vấn đề ô nhiễm môi trường” - Hướng dẫn học sinh trả lời câu hỏi: Nêu nguyên nhân làm tăng “hiệu ứng nhà kính ”? Gợi ý: Do đốt rừng; đốt nhiên liệu; giảm diện tích trông rừng…; sử dụng động nhiệt ( động đốt trong) Sử dụng động nhiệt có ưu, nhược điểm gì? Gợi ý: Ưu điểm: Dễ khai thác nhiên liệu, dễ sử dụng, gọn nhẹ Nhược điểm: + Nguồn nhiên liệu cạn kiệt dần + Ô nhiễm môi trường sống Em cần làm để hạn chế tình trạng trên? Gợi ý: + Trồng xanh: Tham gia tết trồng làm theo lời Bác Hồ + Bảo vệ rừng: Không đốt rừng, săn thú + Di chuyển xe đạp, hạn chế xe máy Đi xe đạp vừa có lợi cho sức khỏe, vừa bảo vệ môi trường Giáo viên trình chiếu số hình ảnh gây ô nhiễm môi trường - Hình ảnh số nước khuyến khích người dân sử dụng xe đạp điển hình thủ đô Hà Lan thủ phủ xe đạp - Chính phủ cấm ô tô, xe máy vận hành số tuyến phố định dành riêng cho người xe đạp Phần II.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục nhà trường -Tạo động lực hứng thú cho học sinh tích cực học tập môn Vật lý -Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh Không có học sinh xe máy tới trường - Học sinh tích cực trồng chăm sóc xanh trường III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Trên số kinh nghiệm trình giảng dạy chương “ Các nguyên lý nhiệt động lực học” Kinh nghiệm nhỏ cải thiện tốt tới ý thức học sinh nhà trường Tôi xin trình bầy kinh nghiệm, mong đồng nghiệp chân thành góp ý Kiến nghị: Đề nghị ngành Giáo dục, quan chức tăng cường công tác truyền thông mở thi tuyên truyền tác hại ô nhiễm môi trường động nhiệt Vận động trường trung học phổ thông nước cấm học sinh xe máy, khuyến khích học sinh xe đạp để tăng cường sức khỏe bảo vệ môi trường XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa ngày 12 tháng năm 2016 Tôi xin cam đoan Sáng kiến kinh nghiệm không chép nội dung người khác Giáo viên: Ngô Thị Dung Tài liệu tham khảo Sách giáo khoa Vật lý lớp 10; Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 Nâng cao Sách giáo viên Vật lý lớp 10; Sách giáo viên Vật lý lớp 10 Nâng cao Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức kỹ Môn Vật lý lớp 10 10 ... giảng dạy chương VI: sở nhiệt động lực học, vật lý lớp 10 chương trình chuẩn rút số kinh nghiệm, xin trinh bày sau Tôi hi vọng bạn đồng nghiệp tham khảo để giúp cho công tác giảng dạy đạt kết... hai “ Nhiệt học Theo sách giáo khoa Vật lý lớp 10 chương trình chuẩn chương có tiết ( theo phân phối chương trình Bộ Giáo dục Đào tạo: Hướng dẫn thực điều chỉnh Nội dung dạy học môn Vật lý cấp... nghị………………………………………………… 13 I MỞ ĐẦU I.1- Lý chọn đề tài: - Nhiệt động lực học “ Nội năng” khái niệm mới, trìu tượng - Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 – chương trình chuẩn vi t ngắn gọn, chủ trương giảm