giáo án vật lý 10 nâng cao học kì 2

giáo án vật lý 10 nâng cao học kì 2 chi tiết tham khảo

Tiết 77 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC TRỌNG TÂM A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Biết định nghĩa giá lực, phân biệt giá với phương - Biết định nghĩa trọng tâm vật rắn - Nắm vững điều kiện cân bẳng vật rắn tác dụng hai lực, biết vận dụng điều kiện để tìm phương pháp xác định đường thẳng đứng, xác định trọng tâm vật rắn, xác định điều kiện cân vật giá đỡ nằm ngang 2.Kỹ năng: - Vận dụng giải thích số tượng cân giải số toán đơn giản cân B.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Chuẩn bị thí nghiệm 2.Học sinh - Ôn tập điều kiện cân hệ lực tác dụng lên chất điểm III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động1 (4 phút): Kiểm tra cũ :cân chất điểm Hoạt động GV Hoạt động HS Trạng thái cân bằng? Trả lời Biểu thức định luật II Niu tơn? Nhận xét Hoạt động (10phút):Khảo sát điều kiện cân vật rắn tác dụng hai lực Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng Cho HS tìm hiểu - Tìm hiểu khái niệm vật Khảo sát thực nghiệm cân khái niệm: vật rắn, rắn, giá lực bằng: giá lực - Quan sát thí nghiệm H a) Bố trí thí nghiệm: Hình 26.1 Làm thí nghiệm, 26.1 b) Quan sát:sgk yêu cầu YC HS quan sát thí nghiệm - Vật chịu tác dụng Lực đàn hồi, trọng lực lực nào? Trọng lực vật nhẹ - Có thể bỏ qua lực nào? - So sánh giá, phương, Cùng giá, độ lớn, chiều, độ lớn? ngược chiều Điều kiện cân vật - YC HS vẽ hình minh Vẽ hình rắn tác dụng hai họa lực:sgk Nhận xét câu Biểu thức: trả lời - Nêu điều kiện cân bằng, F1 + F2 = Giúp HS rút kết hai lực trực đối Chú ý: luận : điều kiện cân Quan sát TN - Tác dụng lực lên vật rắn, hai vật rắn không thay đổi điểm lực trực đối Cân đặt lực dời chỗ giá Làm thí nghiệm, Tác dụng lực khơng u cầu HS quan sát thí đổi nghiệm - Vật có cân Nghe khơng? Nhận xét tác dụng lực thay đổi điểm đặt? Nêu hai lực cân véc tơ trượt Hoạt động (15phút): Tìm hiểu trọng tâm vật rắn, cân vật rắn treo đầu dây Cách xác định trọng tâm vật rắn phẳng mỏng Hoạt động GV - Trọng lực gì? - Phương chiều trọng lực? - Thơng báo trọng tâm - Xét vật treo cân - So sánh lực tác dụng lên vật? - Nêu câu hỏi C1, C2 Hoạt động HS Trả lời Đứng, hướng xuống Ghi nhận Dự kiến ghi bảng Trọng tâm vật rắn: Là điểm đặt trọng lực tác dụng lên vật Cân vật rắn treo Lực căng, trọng lực đầu dây:Hình 26.4 lực trực đối T c P hai lực trực - Quan sát H 26.4 Trả đối lời câu hỏi Dây treo trùng với đường C1:Không, hai lực không thẳng đứng qua trọng tâm G giá vật C2: Khơng khơng YC HS nêu kết luận giá Kết luận ứng - Trình bày kết luận dụng xác định trọng tâm vật mỏng phẳng Xác định trọng tâm - Hướng dẫn HS cách xác Xác định trọng tâm theo vật rắn: định trọng tâm HD GV SGK Nêu số dạng đặc biệt Nghe Đối với vật rắn phẳng đồng Vị trí trọng tâm phụ thuộc tính: vào phân bố khối lượng - Trọng tâm trùng với tâm đối vật, nằm xứng hay ngồi vật - Trọng tâm nằm trục đối xứng Hoạt động (14phút): Tìm hiểu cân vật rắn giá đỡ nằm ngang.Các dạng cân Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng - Cho HS đọc sách, hướng - Đọc phần 6, xem H 26.9, Cân vật rắn dẫn HS giải thích 26.1 giá đỡ nằm ngang: - Tại sách cân Khi cân bằng: bằng? Hợp lực không N = − P (trực đối) - điểm đặt N vật Mặt chân đế hình đa điểm tiếp xúc giác lồi nhỏ chứa tất Nêu điều kiện cân điểm tiếp xúc Điều kiện cân bằng? vật rắn có mặt chân đế Nghe Quan sát Điều kiện cân :sgk Nêu thêm mức vững vàng Các dạng cân bằng: a) Cân bền: vật tự trở TN dạng cân vị trí cân ta làm - Xem hình H 26.11, trình lệch khỏi vị trí cân - YC HS trình bày bày dạng cân b) Cân không bền: vật dạng cân khơng tự trở vị trí cân Lấy ví dụ? Vật rổ, hàng để ta làm lệch khỏi Nhận xét hoạt động HS mui xe vị trí cân Quả bóng sân c) Cân phiếm định: vật cân v ị tr í m ới ta làm lệch khỏi vị trí cân Hoạt động (2phút): củng cố, dặn dò Hoạt động GV Hoạt động HS Điều kiện cân vật rắn tác Trả lời dụng lực? Điều kiện cân vật có mặt chân đế? Ghi nhận Về nhà xem quy tắc cộng vec tơ Rút kinh nghiệm: Tiết 78 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG I.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Biết cách tổng hợp lực đồng quy tác dụng lên vật rắn - Nêu điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực song song 2.Kỹ năng: - Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực song song - Trình bày thí nghiệm minh họa - Vận dụng điều kiện cân để giải số tập II.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Chuẩn bị thí nghiệm H 26.3 2.Học sinh - Ôn tập quy tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (4phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu quy tắc hình bình hành lực? - Trả - Điều kiện cân vật chịu tác dụng - Nhận xét trả lời bạn hai lực? Nhận xét câu trả lời Hoạt động (15phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai đồng quy Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng Hai lực đồng quy Tiếp thu vấn đề cần Quy tắc tổng hợp hai lực tổng hợp nào? nghiên cứu đồng quy: Yêu cầu HS đọc SGK Hai lực đồng quy: sgk Đọc SGK trả lời Hai lực đồng quy? Để tổng hợp hai lực đồng quy : Điểm đặt hia lực Có thể khác - Trượt hai lực giá có trùng khơng? chúng điểm đặt Nêu bước để tổng Tiếp thu, ghi nhớ hai lực I hợp hai lực quy - Áp dụng quy tắc hình bình Áp dụng vẽ hình tổng hợp YC HS thực hành, tìm hợp lực F lực Nhận xét hoạt động HS F = F1 + F2 Nghe Lưu ý HS phần ghi Hoạt động (20phút): tìm hiểu cân vật rắn tác dụng ba lực không song song Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng - Yêu cầu HS tìm hiểu - Xem hình H27.3, trình Cân vật rắn SGK, xem hình vẽ bày cách suy luận tác dụng ba lực - Gợi ý cách trình bày SGK để đưa điều kiện không song song: - Gợi ý cách chứng cân vật rắn a) Điều kiện cân bằng: minh, nhận xét kết chịu tác dụng ba lực Điều kiện cân vật không song song rắn chịu tác dụng ba lực - Ghi nhận công không song song hợp lực - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát, kiểm tra lại kết vừa thu - Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem H 27.5 - Có lực tác dụng lên mặt phẳng nghiêng? - Điểm đặt trọng lực? - Điểm đặt lực ma sát? - lực có đặc điểm gì? Suy phản lực có điểm đặt điểm nào? - thức(27.1) Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, kiểm nghiệm lại kết trên: Ba lực đồng quy, đồng phẳng thỏa mãn công thức(27.1) Trả lời câu hỏi C1 :Tại tâm vòng nhẫn lực Tại trọng tâm Tại điểm tiếp xúc Đồng phẳng, đồng quy Tại mặt tiếp xúc Hoạt động (6 phút): Củng cố, dặn dò Hoạt động GV Quy tắc hợp lực đồng quy? Điều kiện cân vật rắn tác dụng lực không song song? YC HS làm BT1 sgk Nhận xét hoạt động HS Về nhà xem lại phương chiều trọng lực, hai tam giác đồng dạng, làm BT Rút kinh nghiệm: hai lực cân với lực thứ ba F1 + F2 + F3 = b) Thí nghiệm minh hoạ: Ví dụ:Hình 27.6 Vật cân chịu tác dụng lực: - P trọng tâm, giá thẳng đứng hướng xuống - lực Fms có giá nằm mặt phẳng nghiêng - Phản lực N mặt phẳng nghiêng P + F ms + N =  N đặt A Hoạt động HS Trả lời Đọc BT, Chọn 1D Ghi nhận Tiết 79 BÀI TẬP I.Mục tiêu Vận dụng điều kiện cân vật treo dây, cân vật rắn tác dụng lực không song song Rèn luyện kĩ tính tốn, biểu diễn lực II.Chuẩn bị GV :giải trước tập, dự kiến hoạt động HS HS :Ôn lại điều kiện cân vật treo dây, cân vật rắn tác dụng lực không song song III.Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động 1( phút) :Kiểm tra Hoạt động GV Hoạt động HS Điều kiện cân vật treo dây ? Trả lời Điều kiện cân vật rắn tác dụng lực không song song ? Nhận xét câu trả lời Hoạt động 2(34 phút) :giải tập Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng YC HS tóm tắt m=100g, g=10m/s Bài tập :Treo vật 100g, HD HS vẽ hình T= ? g=10m/s2, tìm lực căng dây ur ur Biểu thức biểu diễn điều -> P +T = ur ur kiện cân ? P + T = , T=P=mg=1N So sánh lực lực Bằng căng ? P=mg Biểu thức trọng lượng ? P=40N, α = 300 , 2)tr126sgk YC HS đọc đề bài, tóm tắt T= ?, N= ? Điều kiện cân : ur ur uu r HD HS vẽ hình vẽ hình r P +T + N = ur ur uu Điều kiện cân ? P +T + N = Phương ngang : α So sánh lực căng phản N=Tsin N=Tsin α lực theo phương ngang ? Phương đứng : α So sánh lực căng trọng Tcos α =P, T=P/ cos α Tcos =P lượng lực theo phương =80/ N đứng ? =>N=0,5.80/ =40/ N So sánh lực cầu nén vào tường phản lực 3)tr126sgk tường tác dụng lên bóng ? Bằng nhau, trực đối a)khi treo dây : YC HS đọc đề bài, tóm tắt m=1kg, Tmax = 8N, α = 600 Điều kiện cân : ur ur HD HS vẽ hình vẽ hình P + T = , T=P=1.10=10N, ur ur Diều kiên cân treo P + T = đứt dây dây ? b) Điều kiện cân : ur ur ur Độ lứn lực căng thực tế ? T=P=1.10=10N T +T + P = So sánh với giới hạn ? Lớn Theo phương đứng : HD :Do tính đối xứng , P=2T cos α phương đứng chia góc 600 T=P/2 cos α =10/ N ur ur ur thành góc T +T + P = Điều kiện cân ? So sánh trọng lượng lực căng ? Nhận xét hoạt động HS P=2T cos α Hoạt động 3(5 phút) :Củng cố, dặn dò Hoạt động GV Điều kiện cân vật chịu tác dụng lực ? Hai lực có đặc điểm ? Điều kiện cân vật chịu tác dụng lực không song song? Về xem lại phương chiều trọng lực, tỉ lệ nghịch Rút kinh nghiệm: Hoạt động HS Trả lời Ghi nhận Tiết 80 QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG I.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Nắm vững quy tắc hợp hai lực song song chiều trái chiều đặt lên vật rắn - Biết phân tích lực thành hai lực song song tùy theo điều kiện toán - Nắm điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song hệ - Có khái niệm ngẫu lực momen ngẫu lực 2.Kỹ năng: - Vẽ hình tổng hợp phân tích lực - Rèn luyện tư logic II.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Biên soạn câu hỏi kiểm tra cũ ; củng cố giảng dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK - Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 28.1 SGK 2.Học sinh - Ơn tập kiến thức lực, tổng hợp lực III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (4phút):Kiểm tra Hoạt động GV Hoạt động HS - Điều kiện cân vật rắn tác Trả lời dụng ba lực khơng song song? Vẽ hình - Vẽ hình minh họa Nhận xét câu trả lời Hoạt động (18 phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai lực song song chiều Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng Hợp lực hai lực song Tiếp thu vấn đề cần nghiên Thí nghiệm tìm hợp lực song chiều xác cứu hai lực song song: định nào? - P đặt O có tác dụng Cho ví dụ hai lực song song Lực căng treo vật giống hệt tác dụng đồng chiều? hai dây, treo hai vật… thời P1 đặt O1 P2 Giới thiệu dụng cụ thí Nghe , quan sát đặt O2 , P=P1+P2 nghiệm - Cùng HS làm TN, thay đổi Thực TN theo nhóm  P hợp lực khối lượng cân ur - YC HS nhận xét lực P Có tác dụng giống tác ur O dụng đồng thời P1 uu r P2 , hợp lực - Hướng dẫn lập bảng kết - Lập bảng kết quả - Hướng dẫn HS mối quan hệ d h - Vẽ hình H 28.2 - So sánh phương chiều ur Trả lời theo kết TN P mối quan hệ P , Quy tắc hợp lực hai lực P1, P2? - Trình bày quy tắc hợp hai song song chiều: - Yêu cầu HS trình bày quy tắc Lưu ý HS :giá lực nằm mặt phẳng để vật cân bằng( mô men hoc phàn sau), đơn vị độ dài cần giống Thông báo hợp nhiều lực - YC HS giải thích trọng tâm vật rắn Hai lực song song cần uphân r tích có quan hệ với F ? Cho vd? - Hướng dẫn phân tích Thường gặp dạng cho biết vị trí hai lực thành phần lực song song chiều Ghi nhận a) Quy tắc( Hình 28.2) + Nội dung:SGK + Biểu thức: F1 d = (chia trong) F2 d b) Hợp nhiều lực:sgk Nghe Giải thích trọng tâm Là hai lực thành phần ur F Đòn ghánh Nghe, xem H.28.5 - Hướng dẫn giải tập - Làm việc cá nhân :giải SGK tập vận dụng - Hợp lực tính theo cơng thức P = mg nào? Nhận xét kết a)Lí giải trọng tâm vật rắn: Trọng lực hợp lực trọng lực tác dụng lên phần vật d)Phân tích lực thành hai lực song song: SGK e) Bài tập vận dụng F = F + F2 F1 OO2 = =2 F2 OO1  F1=2/3F =327N F2 = 1/3 F = 163N Hoạt động (19phút): Tìm hiểu điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song.Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều, ngẫu lực Hoạt động GV Hoạt động HS Dự kiến ghi bảng Yêu cầu: HS xem hình vẽ, - Xem hình H 28.6 đọc Điều kiện cân đọc phần thảo luận phần SGK, thảo luận rút vật rắn tác dụng điều kiện cân điều kiện cân ba lực song song: YC HS thực - Chứng minh hệ ba lực Điều kiện cân :sgk - Gợi ý cách suy luận đồng phẳng F1 + F2 + F3 = - Nhận xét kết YC HS thực C1 Trả lời C1 - Cho HS xem hình, hướng dẫn suy luận tìm hợp lực hai lực song song trái chiều - Cho HS tìm hiểu phần - Hướng dẫn thảo luận đưa khái niệm ngẫu lực - Vd ngẫu lực? Tác dụng ngẫu lực? - Xem phần SGK, xem hình 28.7, tìm cách suy luận để đưa quy tắc hợp hai lực song song trái chiều - Xem hình H 28.8 - ĐN ngẫu lực Cho vd Làm vật quay Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:sgk F = F – F2 F d 2' = (chia ngoài) ' d F2 Ngẫu lực: - ĐN :sgk - Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật rắn quay theo - Thông báo mô men ngẫu lực - Khi mômen ngẫu lực không? - Đơn vị mômen ngẫu lực? - Nhận xét hoạt động HS - Tiếp thu chiều định - Ngẫu lực khơng có hợp lực - Momen ngẫu lực đặc trưng cho tác dụng làm quay ngẫu lực M=F.d , d khoảng cách hai giá hai lực Khi d=0 N.m Hoạt động (4phút): củng cố , dặn dò Hoạt động GV Quy tắc hợp lực song song? Điều kiện cân vật chịu tác dụng lực song song? Về nhà xem lại đòn bẩy Rút kinh nghiệm: Hoạt động HS Trả lời Ghi nhận BÀI TẬP VỀ BIẾN DẠNG CHẤT RẮN A MỤC TIÊU Kiến thức - Giải tập biến dạng kéo, nén - Phân biệt biến dạng tuyệt đối tương đối Kỹ - Vận dụng định luật Hooke, công thức giới hạn bền, hệ số an tòan - Tính tóan B CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số tập phương pháp giải Học sinh - Ôn lại định luật Hooke công thức giới hạn bền hệ số an tòan Gợi ý ứng dụng CNTT - Chuấn bị tập phương án giải C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: (……phút )Kiểm tra cũ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nêu câu hỏi định luật - Phát biểu định luật Hooke Hooke, công thức giới viết công thức lên bảng hạn bền hệ số an toàn - Nhận xét câu trả lời HS - Nhận xét câu trả lời bạn Bài ghi HS Hoạt động 2(………phút) Tóm tắt kiến thức phương phápgiải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Gọi học sinh tóm tắt - Tóm tắt kiến thức kiến thức - Vạch phương pháp giải - Tiếp nhận thông tin tập Hoạt động 3: Vận dụng giải tâp số SGK Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Gọi học sinh đọc đề phân - Đọc đề tích đề - Gọi học sinh xác định liệu -Thực theo yêu cầu cho xác định đại lượng cần tìm - Định hướng giải cho học sinh - Tiếp nhận thông tin - Gọi HS vạch kế họach giải - Một học sinh vạch kế họach giải - Gọi học sinh khác nhận xét - Cả lớp nghe - Giáo viên chốt lại lời nhận xét - Tiếp nhận thông tin Bài ghi HS Bài ghi HS Hoạt động 4: Giáo viên kết hợp với học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bài ghi HS - Gọi học sinh viết biểu SE F = k ∆ l = ∆l thức định luật Hooke l0 - Hướng dẫn học sinh suy độ biến dạng tương đối - Hướng dẫn học sinh thay số thực tính tóan F = k∆l = SE ∆l l0 ∆l F = l0 SE ∆l F 4F 4.3450 = = = 10 l0 SE Eπd 7.10 3.14.4.(5.10 −2 ) ∆l = 0.25.10 −2 % l0 Hoạt động 5(………phút) Hướng dẫn nhà Hoạt động giáo viên - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu học sinh chuẩn bị cho sau Hoạt động học sinh - Ghi câu hỏi tập nhà - Những chuẩn bị cho sau Bài ghi HS BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG MAO DẪN A MỤC TIÊU Kiến thức - Giải tập liên quan đến tượng mao dẫn - Phân biệt chất lỏng dâng lên chất lỏng hạ xuống Kỹ - Vận dụng cơng thức tính độ dâng độ hạ cột chất lỏng ống - Tính tóan B CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số tập phương pháp giải Học sinh - Ôn lại tượng mao dẫn Gợi ý ứng dụng CNTT - Chuấn bị tập phương án giải C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: (……phút )Kiểm tra cũ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nêu câu hỏi tượng - Nêu tượng mao dẫn mao dẫn, công thức viết công thức lên bảng tượng mao dẫn - Nhận xét câu trả lời bạn - Nhận xét câu trả lời HS Bài ghi HS Hoạt động 2(………phút) Tóm tắt kiến thức phương phápgiải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Gọi học sinh tóm tắt - Tóm tắt kiến thức kiến thức - Vạch phương pháp giải - Tiếp nhận thông tin tập Hoạt động 3: Vận dụng giải tâp số SGK Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Gọi học sinh đọc đề phân - Đọc đề tích đề - Gọi học sinh xác định liệu -Thực theo yêu cầu cho xác định đại lượng cần tìm - Định hướng giải cho học sinh - Tiếp nhận thông tin - Gọi HS vạch kế họach giải - Một học sinh vạch kế họach giải - Gọi học sinh khác nhận xét - Cả lớp nghe - Giáo viên chốt lại lời nhận xét - Tiếp nhận thông tin Bài ghi HS Bài ghi HS Hoạt động 4: Giáo viên kết hợp với học sinh giải Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bài ghi HS - Gọi học sinh viết cơng thức tính độ dâng hai trường hợp nước rượu - Hướng dẫn học sinh lập tỉ số - Hướng dẫn học sinh thay số thực tính tóan 4σ n dDn g 4σ r hr = dDr g hn = 4σ n dDn g 4σ r hr = dDr g h σ D ⇒ r = r n hn Dr σ n hn = ⇔ hr = σ r Dn hn = 30.9mm σ n Dr Hoạt động 5(………phút) Hướng dẫn nhà Hoạt động giáo viên - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu học sinh chuẩn bị cho sau Hoạt động học sinh - Ghi câu hỏi tập nhà - Những chuẩn bị cho sau Bài ghi HS Tiết 58 : NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC A.MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu khái niệm nội năng, nghĩa biết được: • Hệ đứng n có khả sinh cơng có nội • Nội bao gồm dạng lượng bên hệ • Nội phụ thuộc vào thông số trạng thái hệ? - Hiểu nguyên lý I nhiệt động lực học, biết cách phát biểu nguyên lý thứ nhất, biết cách sử dụng phương trình nguyên lý Kỹ - Giải thích nội biến đổi, biết cách biến đổi nội - Sử dụng nguyên lý thứ để giải số tập B CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số thí nghiệm làm biến đổi nội - Một số tập sau SBT Học sinh - Ơn lại khái niệm cơng, nhiệt lượng, lượng C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (5 phút) : KIỂM TRA Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nêu câu hỏi năng, - Cơ Phát biểu định biến đổi luật bảo toàn - Nhận xét câu trả lời - Nhận xét câu trả lời bạn Hoạt động (20 phút) : NỘI NĂNG VÀ CÁCH LÀM BIẾN ĐỔI NỘI NĂNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS - Hãy mơ tả thí nghiệm đun - quan sát rút nhận nước, nắp ấm bật yêu xét cầu HS nhận xét - Nêu phụ thuộc © Tìm phụ thuộc nội nội vào nhiệt độ (Gợi ý cho HS) thể tích - NĐLH khơng quan tâm đến chất nội giá trị tuyệt đối nội mà quan tâm đến biến thiên nội trình biến đổi hệ Nội dung ghi bảng Nội - Nội dạng lượng bên hệ, phụ thuộc vào trạng thái hệ Nội gồm tổng động chuyển động nhiệt phân tử cấu tạo nên hệ tương tác phân tử - Kí hiệu : U, đơn vị Jun (J) - Nội phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích hệ U = f(T, V) Hai cách làm biến đổi nội a) Thực cơng: - Trong q trình thực cơng có - Yêu cầu HS tìm cách làm - Nêu hai cách cho ví chuyển hóa từ dạng lượng khác biến đổi nội hệ dụ sang nội cho ví dụ VD : + cọ xát miếng kim loại - Tìm quan hệ nhiệt - Nhắc lại lượng công 1J = 0,24cal 1cal = 4,19J Nhận xet HĐ HS mặt bàn, miếng kim loại nóng lên, nội vật tăng + Nén khí hay cho khí dãn nở, thể tích khí thay đổi, nội khí biến thiên Thực công Cơ Nội b) Truyền nhiệt lượng - Trong q trình truyền nhiệt có truyền nội từ vật sang vật khác - Số đo biến thiên nội trình truyền nhiệt nhiệt lượng Q = ∆U - Cơng thức tính nhiệt lượng Q = mc∆t Q : nhiệt lượng thu vào hay tỏa (J) m : khối lượng chất (kg) c : nhiệt dung riêng chất (J/kg.K) ∆t : độ biến thiên nhiệt độ (oC hay K) c) Sự tương đương công nhiệt lượng Hoạt động (15phút) : NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Hoạt động GV – Thơng báo : vận dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng vào tượng nhiệt – Cho HS đọc SGK phần 3, tìm hiểu nguyên lý I – Hướng dẫn HS tìm biểu thức nguyên lý phát biểu, ý phần quy ước dấu Q< Q> HỆ A> A< Hoạt động dự kiến HS - Đọc phần SGK, tìm hiểu nguyên lý I nhiệt động lực học Ghi nhận công thức (58.2) - Phát biểu nguyên lý I Nội dung ghi bảng Nguyên lý I nhiệt động lực học Nguyên lý I nhiệt động lực học vận dụng định luật bảo tồn chuyển hóa lượng vào tượng nhiệt a) Phát biểu – công thức Độ biến thiên nội hệ tổng đại số nhiệt lượng công mà hệ nhận ∆U = Q + A : ∆U : độ biến thiên nội hệ Q, A : giá trị đại số b) Quy ước dấu Q > : hệ nhận nhiệt lượng Q < : hệ nhả nhiệt lượng | Q| A > : hệ nhận công A < : hệ sinh công | A| c) Phát biểu khác nguyên lý I NĐLH Q = ∆U – A Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội hệ biến thành công mà hệ sinh “– A” cơng mà hệ sinh cho bên ngồi CỦNG CỐ (5’) - Trả lời câu hỏi từ – SGK trang 291 - Làm tập – SGK trang 291 Yêu cầu HS đọc thêm “Thí nghiệm Joule tương đương công nhiệt lượng” trang 292 SGK Tiết 59,60 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC A MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu nội khí lý tưởng bao gồm tổng động chuyển động nhiệt phân tử khí Như nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ - Biết cơng thức tính cơng khí lý tưởng - Biết cách vận dụng nguyên lý I vào trình khí lý tưởng Kỹ - Đốn biết cơng mà khí thực q trình qua diện tích độ thị (p,V) ứng với trình - Biết tính cộng mà khí thực hiện, tính nhiệt lượng trao đổi tính độ biến thiên nội số q trình khí lý tưởng B CHUẨN BỊ Giáo viên - Bảng tổng hợp hệ thức tính cơng, nhiệt lượng biến thiên nội số q trình khí lý tưởng (SGV) Chú ý : Nhiệt dung riêng chất có giá trị khác tùy theo q trình đẳng tích hay đẳng áp - Một số tập sau SBT Học sinh - Ôn lại cơng thức tính cơng nhiệt lượng C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (5 phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ - Nội gì? Các cách làm biến đổi nội hệ - Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực hoc - Giải tập nhỏ Hoạt động (30 phút) : NỘI NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nêu khái niệm khí lý - Nêu khái niệm tưởng? Vậy nội khí lý - trả lời : phụ tưởng phụ thuộc vào yếu tố thuộc vào nhiệt độ nào? - Yêu cầu HS đọc phần 1b) để tìm cơng khí lý tưởng - u cầu HS đọc phần 1c) để tìm cơng biểu thị cơng đồ thị (p,V) Nội dung ghi bảng Nội cơng khí lý tưởng a) Nội khí lý tưởng Nội khí lý tưởng gồm tổng động chuyển động hỗn loạn phân tử khí: U = f(T) b) Cơng thức tính cơng khí lý tưởng Khi dãn nở đẳng áp, khí thực cơng: - Đọc SGK tìm cơng A’ = p.∆V = p(V2 – V1) thức Một cách khác, nói khí nhận cơng : – A = A’ - tìm phân tích c) Biểu thị cơng hệ tọa độ p-V Khi cho khí dãn nở từ thể tích V1 đến p V2, áp suất giảm từ p1 đến p2 (từ M→ N) cơng khí sinh biểu thị p2 M diện tích hình thang cong MNV2V1M N A = SMNV2V1M p A’ O V1 V2 V Hoạt động (30phút) : ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NĐLH CHO CÁC QUÁ TRÌNH Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS - yêu cầu HS đọc SGK phần rút kết luận cho trình - Q trình đẳng tích : ∆V = ⇒A = ⇒ Q = ∆U Nội dung Áp dụng nguyên lý I cho trình khí lý tưởng a) Q trình đẳng tích (V = const) ∆V = ⇒A = p ⇒ Q = ∆U Vậy, trình p2 (2) đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận p1 (1) dùng để làm tăng nội khí O - Quá trình đẳng áp A = p∆V (V2 > V1) Q = ∆U + A’ Nhận xét HĐ HS V1 V b) Quá trình đẳng áp (p = const) A = –A’ p = – p(V2 – V1) (V2 > V1) (2) p1 (1) A’ : cơng mà khí A’ sinh Q = ∆U + A’ O V V V Trong trình đẳng áp, phần nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí, phần lại chuyển thành cơng mà khí sinh - Q trình đẳng nhiệt T = const ⇒ ∆U = ⇒ Q = –A = A’ pc) Quá trình đẳng nhiệt (T = const) p2 p1 O T = const ⇒ ∆U = ⇒ Q = –A = A’ (1) A’ V1 (2) V2 V Trong q trình đẳng nhiệt, tồn nhiệt lượng mà khí nhận chuyển hết sang cơng mà khí sinh - Chu trình ∆U = ⇒ ΣQ = Σ(–A) = ΣA’ ∆U = ⇒ ΣQ = Σ(–A) = ΣA’ p a A’ (2) O Va d) Chu trình Chu trình trình mà trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu (1) b Vb Tổng đại số nhiệt lượng mà hệ nhận chu trình chuyển hết V sang cơng mà hệ sinh chu trình Chiều diễn biến chu trình chiều kim đồng hồ khí thực cơng ngược lại Hoạt động (25phút) : BÀI TẬP VẬN DỤNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS - Yêu cầu HS đọc đề - Đọc tóm tắt SGK trang 297 tóm tắt * Tóm tắt tốn n = 1,4 mol (1) : T1 = 300K p1 , V1 (2) : T2 = 350K p1 = p2 , V2 Q = 1000J (3) : T3 = T1 p3 , V3 = V2 (4) ≡ (1) a) Vẽ đồ thị p-V b) Tính cơng khí thực qt p = const c) Tính ∆U qt d) Tính Q qt đẳng tích - Hướng dẫn HS dựa vào kiến thức học : phương trình trạng thái khí lý tưởng, áp dụng ngun lý I NĐLH vào q trình Nội dung Bài tập vận dụng a) (1)→(2) : trình đẳng áp, (2)→(3) : q trình đẳng tích, (3)→(1) : trình đẳng nhiệt p p2 (1) 300 K p1 O V1 (2) 350 K 300 (3) K V2 V b) Cơng khí thực q trình đẳng áp Ta có A’ = p1.∆V = p1(V2 – V1) Mặt khác từ phương trình trạng thái p1.V1 = nRT1 p2.V2 = nRT2 Suy A’ = nR(T1 – T2) = 1,4 × 8,31 × (350 – 300) = 581,7 (J) c) Tính độ biến thiên nội trình - Quá trình đẳng áp (1)→(2) ∆U = Q + A = Q – A’ ∆U = 1000 – 581,7 = 418,3 (J) - Q trình đẳng tích (2)→(3) V2 = V3 ⇒ ∆V = ⇒A = Nhiệt độ giảm nên nội giảm ∆U = – 418,3 (J) - Quá trình đẳng nhiệt (3)→(1) ∆U = d) Áp dụng nguyên lý I NĐLH cho q trình đẳng tích (2)→(3) ∆U = Q + A Ta có A = ∆U = – 418,3 J Vậy Q = – 418,3 J Như khí nhả nhiệt lượng 418,3 J BẢNG TÓM TẮT: Quá trình Dữ kiện PT ngun lí I Tính ∆U Tính A Tính Q Đẳng tích Đẳng áp Đẳng nhiệt Chu trình ∆U =Q V= const A=0 ∆U =Q+A P=const A≠ Q≠ T=const Q=-A U=const A≠ Q≠ Trạng thái cuối Q=-A trùng với trạng thái đầu 5.CỦNG CỐ(5’) - Trả lời câu hỏi 1, 2, trang 254 SGK - Giải tập 1,2,3,4 ∆U =Q A=0 ∆U =Q+A A’=p(V2-V1) A=-A’ ∆U =0 Đoán qua đồ Q=-A thị p-V ∆U =0 - Q=cm ∆t Q= ∆U Q=cm ∆t Q= ∆U -A Áp dụng cách tính A Q theo q trình - Tính A’: A=-A’ Tiết 61,62:NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT, MÁY LẠNH A MỤC TIÊU Kiến thức - Biết nguyên tắc hoạt động động nhiệt máy lạnh; biết nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân phận phát động, sinh công hay nhận vào số máy hay gặp thực tế - Có khái niệm nguyên lý II nhiệt động lực học, liên quan đến chiều diễn biến trình tự nhiên, bổ sung cho nguyên I nhiệt động lực học HS cần phát biểu nguyên lý II NĐLH Kỹ - Nhận biết phân biệt nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân phận phát động, sinh công hay nhận công số máy lạnh thường gặp thực tế B CHUẨN BỊ Giáo viên - Một số hình vẽ SGK - Một số máy nhiệt thực tế Học sinh - Ôn lại kiến thức động nhiệt lớp C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (5 phút) : KIỂM TRA - Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học cho trình Hoạt động (25 phút) : ĐỘNG CƠ NHIỆT Hoạt động GV Hoạt động dự kiến Nội dung ghi bảng HS  Thế động - Đọc SGK đưa định Động nhiệt nghĩa a) Định nghĩa – Cấu tạo động nhiệt Động nhiệt thiết bị biến đổi nhiệt - Hướng dẫn HS đọc SGK - Đọc SGK tìm hiểu lượng sang cơng Mỗi động nhiệt có phận tìm hiểu cấu tạo động cấu tạo động nhiệt so sánh lại với ví dụ nhiệt qua ví dụ Nguồn nóng : nguồn đốt - Nguồn nóng : cung cấp nhiệt Nguồn nóng T1 nóng khí lượng (Q1) Nguồn lạnh : nguồn - Tác nhân thiết bị phát Q1 Tác nhân nước phun vào đáy xi động nhận nhiệt, sinh công tỏa cấu động lanh nhiệt nhiệt Tác nhân : khí + xi lanh - Nguồn lạnh : thu nhiệt tác A + pittông nhân tỏa (Q2) Q2 Nguồn lạnh T2 - Qua việc tìm hiểu cấu b) Nguyên tắc hoạt động động tạo động nhiệt để nhiệt rút nguyên tắc hoạt Tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ động động nhiệt nguồn nóng biến phần thành cơng - Yêu cầu HS tìm hiểu A tỏa phần nhiệt lượng lại Q nguyên tắc hoạt động cho nguồn lạnh động nhiệt - Nêu công thức tính hiệu c) Hiệu suất động nhiệt suất động nhiệt Hiệu suất động nhiệt xác định tỉ số công A sinh với nhiệt lượng Q1 nhận từ nguồn nóng H= A Q1 − Q2 = Q1 Q1 Hoạt động (25 phút) : MÁY LẠNH Hoạt động GV Thế máy lạnh? - Hướng dẫn HS đọc SGK tìm hiểu cấu tạo nguyên tắc hoạt động máy lạnh Hoạt động dự kiến HS Nguồn nóng T1 Q1 Tác nhân cấu máy lạnh A Q2 Nguồn lạnh T2 Nội dung ghi bảng Máy lạnh a) Định nghĩa – Nguyên tắc hoạt động Máy lạnh thiết bị dùng để lấy nhiệt từ vật truyền sang vật khác nóng nhờ cơng từ vật ngồi Vật cung cấp nhiệt nguồn lạnh, vật nhận nhiệt nguồn nóng, vật trung gian gọi tác nhân, nhận cơng từ vật ngồi b) Hiệu máy lạnh - Là tỉ số nhiệt lượng Q nhận từ nguồn lạnh với công tiêu thụ A Q Q2 H= = A Q1 − Q2 - Hiệu máy lạnh thường có giá trị lớn Hoạt động (15 phút) : NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nguyên lý II bổ sung cho nguyên lý I Nó đề cập đến chiều diễn biến trình, điều mà nguyên lý I chưa đề cập đến - Hướng dẫn HS tìm hiểu động nhiệt loại II Nội dung ghi bảng Nguyên lý II nhiệt động lực học “Nhiệt khơng tự truyền từ cật sang vật nóng hơn” hay “Khơng thể thực động vĩnh cửu loại hai (nói cách khác, động nhiệt khơng thể biến đổi tồn nhiệt lượng nhận thành công)” Hoạt động (15 phút) : HIỆU SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MÁY NHIỆT Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nội dung ghi bảng Hiệu suất cực đại máy nhiệt a) Hiệu suất cực đại động nhiệt T − T2 H max = T1 T1 : nhiệt độ nguồn nóng T2 : nhiệt độ nguồn lạnh Để nâng cao hiệu suất động nhiệt, người ta nâng cao nhiệt độ nguồn nóng hay hạ thấp nhiệt độ nguồn lạnh thực hai b) Hiệu cực đại máy lạnh T2 ε max = T1 − T2 D CỦNG CỐ : - Trả lời câu hỏi 1, 2, SGK - Làm tập Tiết 63 : BÀI TẬP A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Củng cố lại kiến thức Nhiệt động lực học - Vận dụng để giải tượng nhiệt, toán nhiệt 2.Kỹ - Vận dụng nguyên lý I NĐLH, công thức tính hiệu suất động nhiệt, hiệu máy thu - Áp dụng thành thạo phương trình trạng thái trình B.CHUẨN BỊ Giáo viên - Chuẩn bị số tập SGK SBT Học sinh - Ơn lại tồn kiến thức chương VIII phương trình trạng thái khí lý tưởng C.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (15phút) : BÀI TẬP (BÀI 2/291, SGK) Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS - Yêu cầu HS nêu cơng thức Q = mc∆t tính nhiệt lượng nhận vào * Tóm tắt hay tỏa m1 = 100g = 0,1kg - Yêu cầu HS tóm tắt m2 = 300g = 0,3kg toán t1 = 20oC m3 = 75g = 0,075kg t2 = 100oC c1 = 880 J/kg.K c2 = 380 J/kg.K c3 = 4,19.103 J/kg.K Tìm nhiệt độ cân cốc nước tcb Nội dung ghi bảng Gọi tcb nhiệt độ hệ đạt trạng thái cân nhiệt - Nhiệt lượng thìa đồng tỏa Qtỏa = m3.c3.(t2 – tcb) - Nhiệt lượng cốc nhôm nước thu vào Qthu = (m1.c1 + m2.c2).(tcb – t1) Khi có cân nhiệt Qthu = Qtỏa (m1.c1 + m2.c2).(tcb – t1) = m3.c3.(t2 – tcb) Thay số vào giải kết tcb = 22oC Hoạt động (12phút) : BÀI TẬP (BÀI 4/299, SGK) Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt * Tóm tắt giải toán n = 2,5 mol T1 = 300K, p1 , V1 T2 , p2 = p1 , V2 = 1,5.V1 Q = 11,04kJ = 11040J Tìm cơng mà khí thực độ tăng nội Nội dung ghi bảng - Cơng mà khí thực trình đẳng áp A’ = p.∆V = p(V2 – V1) = p.0,5V1 Mặt khác p1.V1 = n.R.T1 Do cơng mà khí thực A’ = 0,5.n.R.T1 A’ = 0,5.2,5.8,31.300 = 3116,25 J Nói cách khác khí nhận công –A = A’ - Áp dụng nguyên lý I NĐLH ∆U = Q + A = Q – A’ ∆U = 11040 – 3116,25 = 7923,75 J Hoạt động (15phút) : BÀI TẬP (BÀI 5/307, SGK) Hoạt động GV Hoạt động dự kiến Nội dung ghi bảng HS - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt * Tóm tắt Ta có giải tốn H = ½ Hmax H H = max T1 = 227 + 273 = 500K T2 = 77 + 273 = 350K A T1 − T2 = t = 1h = 3600s Q 2T1 m = 700 kg Công mà máy nước thực q = 31.106 J/kg 1h Tính cơng suất máy T1 − T2 T − T2 nước .Q = m.q ⇒ A= 2T1 2T1 500− 350 × 700× 31× 106 A= 2.500 A = 3255× 106 (J) Cơng suất máy nước A 3255× 106 P= = = 904.10 (W) t 3600 Hoạt động 4(3’): dặn dò: Về nhà xem trước chất rắn ... ? Cơng thức tính p2 theo hệ thức lượng tám giác ? Tính v2 theo cơng thức nào? Nhận xét hoạt động HS p2 Đường chéo =p2+p21 -2pp1cos450 =>p2 =100 0kgm/s m2 =m-m1=1kg v2=p2/m2 =100 0m/s Ở hai cạnh... trọng tâm vật rắn: Trọng lực hợp lực trọng lực tác dụng lên phần vật d)Phân tích lực thành hai lực song song: SGK e) Bài tập vận dụng F = F + F2 F1 OO2 = =2 F2 OO1  F1 =2/ 3F = 327 N F2 = 1/3 F... =m-m1=1kg v2=p2/m2 =100 0m/s Ở hai cạnh Vẽ hình Động lượng đạn Của hai mảnh m2 =m-m1 p2 =p2+p21 -2pp1cos450 v2=p2/m2 Hoạt động 5( phút): Củng cố, dặn dò Hoạt động GV Hoạt động HS Yếu cầu HS nêu