Giáo án Vật lý Lớp 10 - Các nguyên lý nhiệt động lực học

Nội dung text: Giáo án Vật lý Lớp 10 - Các nguyên lý nhiệt động lực học

1. HỌC LIỆU VẬT LÍ 10 CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I. Mục tiêu: 1. Kiến thức - Phát biểu và viết được công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH), nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong công thức. - Phát biểu được nguyên lí thứ hai của NĐLH. 2. Kỹ năng - Vận dụng được nguyên lí thứ hai của NĐLH vào các đẳng quá trình của khí lí tưởng để viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho từng quá trình. - Vận dụng được nguyên lí thứ nhất của NĐLH để giải các bài tập ra trong bài học và các bài tập tương tự. - Nêu được vd về quá trình không thuận nghịch. 3.Thái độ 4. Năng lực phân tích, giải thích Năng lực Đọc và nghiên cứu tài liệu Năng lực nêu và giải quyết vấn đề sáng tạo Năng lực hợp tác nhóm và phân tích tình huống sáng tạo II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên : Tranh mô tả chất khí thực hiện công. 2.Học sinh : Ôn lại bài “Sự bão toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt” (bài 27,vật lí 8). III. PHƯƠNG PHÁP: Nêu vấn đề, tương tác nhóm, phát vấn, diễn giảng. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1.Ổn định lớp 2.Bài mới 2.1.Hướng dẫn chung. Thời lượng Hoạt động Tên hoạt động dự kiến HĐ1 Hệ thống kiến thức 5’ Nguyên lí I HĐ 2 10’ HĐ 3 bài tập tự luận vận dụng 15’ HĐ 4 Nguyên lí II
2. Hoạt động Hệ thống hoá kiến thức và trả lời các câu hỏi 10 phút 5 cuối bài học HĐ 6 Giao nhiệm vụ về nhà 5’ 2.2.Cụ thể từng hoạt động HĐ1 : Đặt vấn đề học tập thông qua các ví dụ về các máy lạnh, máy điều hòa hoạt động như thế nào? => đưa HS vào cần hiếu vấn đề này. a, Mục tiêu hoạt động: Hs cần biết các máy HĐ ntn? b,Tổ chức hoạt động: HS làm việc cá nhân hoàn thành nhiệm vụ GV giao. c,Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: đưa vấn đề: HS trao đổi trả lời và cần được hiểu Gv vào bài HĐ 2: Nguyên lí I a, Mục tiêu hoạt động: Hiểu nguyên lí I b, Tổ chức hoạt động: Cá nhân, làm việc nhóm c, Sản phẩm hoạt động: Báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt - GV yêu cầu HS đọc sách I. Nguyên lí I nhiệt động lực -GV phấn tích ví dụ học. 1. Phát biểu nguyên lí. Độ biến thiên nọi năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. GV yêu cầu HS trả lời C1? U = A + Q 4 Hs làm 4 ý Qui ước dấu : Cả lớp nhận xét chót cùng GV => KL U> 0: nội năng tăng; U< 0: nội năng giảm. A> 0: hệ nhận công; A< 0: hệ thực hiện công. Q> 0: hệ nhận nhiệt; Q< 0: hệ
3. truyền nhiệt. Hoạt động 3: Vận dụng nguyên lí I a, Mục tiêu hoạt động: b, Tổ chức hoạt động: Cá nhân. C, Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: Bắt đầu từ việc kiểm tra lại kiến thức cũ 2. Vận dụng. các đẳng quá trình đã học Xét một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 (p1, v1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2): + Với quá trình đẵng nhiệt (Q = 0), ta có : U = A Độ biến thiên nội năng bằng công mà hệ nhận được. Quá trình đẵng nhiệt là quá trình thực hiện công. + Với quá trình đẳng áp (A 0; Q 0), ta có: U = A + Q Độ biến thiên nội năng bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được. + Với quá trình đẵng tích (A = 0), ta có : U = Q Độ biến thiên nội năng bằng nhiệt lượng mà hệ nhận được. Quá trình đẵng tích là quá trình tuyền nhiệt Hoạt động 4: Nguyên lí II và Vận dụng a, Mục tiêu hoạt động: Hiểu được nội dung nguyên lí II để vận dụng b, Tổ chức hoạt động: Cá nhân. C, Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: Cho Hs nghi nhận Nội dung 2. Nguyên lí II nhiệt Động lực học. a) Cách phát biểu của Clau-di-út. Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang một vật nóng hơn. b) Cách phát biểu của Các-nô. Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ
4. học. C3: Không vi phạm. vì trường hợp này có máy điều hòa can thiệp. chứ nhiệt k phải tự truyền 3. Vận dụng. Giải thích đông cơ nhiệt đi Mỗi động cơ nhiệt đều phải có ba bộ phận cơ bản là : + Nguồn nóng để cung cấp nhiệt lượng (Q1). + Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công (A) gọi là tác nhân và các thiết bị phát động. + Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng do tác nhân toả ra (Q2). Hiệu suất của động cơ nhiệt : | A | Q Q H = 1 2 < 1 Q1 Q1 Hoạt động 5: HS vận dụng giải bài tập khác a, Mục tiêu hoạt động: Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho HS b, Tổ chức hoạt động: cá nhân c,Sản phẩm hoạt động: báo cáo kết quả làm việc của Hs. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: yêu cầu HS giải các bài tập đã Bai 6 sgk: U = 80J chuẩn bị. sgk Bài 7sgk: : U = 30J HS: thảo luận và trình bày kết quả các câu trắc nghiệm 3D-4C-5A Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ về nhà a)Mục tiêu hoạt động: Vận dụng bài học giải bài tập b)Tổ chức hoạt động: Cá nhân nhận nhiệm vụ. c)Sản phẩm hoạt động: vở ghi của HS. Nội dung hoạt động Hoạt động của GV và HS Nội dung cần đạt GV: Yêu cầu HS làm thêm bài tập 8sgk A =F.s =p. V= 4. 106 J Gv có thể hướng dẫn thêm U = Q – A = = 2. 106 J HS nhận nhiệm vụ.