Giáo án Vật lí Lớp 10 - Tiết 54: Nội năng và sự biến đổi đội năng

Ngày soạn: 
Ngày dạy:
Lớp dạy:
Tiết: 54
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘI 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 được công thức tính nhiệt lượng vật 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 thay đổi nội năng.
Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập ra trong bài và các bài tập tương tự
3. Về thái độ
Có tinh thần hợp tác trong quá trình học tập bộ môn Vật lý và áp việc dụng kiến thức đã đạt được vào xây dựng bài
4. Năng lực định hướng, hình thành và phát triển cho học sinh
Năng lực tự học, Năng lực hợp tác, Năng lực giải quyết vấn đề, Năng lực tính toán; Năng lực quản lí, Năng lực giao tiếp
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TRÊN LỚP
Phương pháp thảo luận nhóm
Phương pháp thuyết trình
III. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
2. Học sinh
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
1-Hướng dẫn chung
Chuỗi hoạt động học: 
Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Tạo tình huống có vấn đề về nội năng
3phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Khái niệm nội năng, sự biến đổi nội năng
30 phút
Hoạt động 3
các cách làm biến đổi nội năng
Luyện tập, củng cố
Hoạt động 4
Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng
12 phút
2.Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động	
HĐ 1: tạo tình huống có vấn đề về nội năng
a. Mục tiêu: giúp HS nhận biết được nội năng là gì
b. Gợi ý: Đặt vấn đề mới như SGK, định hướng HS giải quyết.
c. Kết quả: câu trả lời của HS
HĐ 2: Tìm hiểu khái niệm nội năng
a. Mục tiêu: Biết thế nào là nội năng, phân biệt nội năng với cơ năng
b. Gợi ý: 
Nội năng của một vật là gì?
Nội năng có đơn vị là gì?
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Độ biến thiên nội năng là gì ?
c. Kết quả
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)
Độ biến thiên nội năng
Là phần nội năng tăng hoặc giảm trong một quá trình.
HĐ 3: Các cách làm biến đổi nội năng
a. Mục tiêu: nắm được có 2 cách làm biến đổi nội năng
b. Gợi ý: Hãy kể tên các cách làm thay đổi nội năng của một vật.
Hãy tiến hành cách thực hiện công để làm thay đổi nội năng của vật.
Cách làm đó có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào hay không?
Quá trình truyền nhiệt là gì?
Hãy nêu ví dụ về cách truyền nhiệt để làm thay đổi nội năng của vật.
Cách làm đó có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào hay không?
Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt.
Tại sao cần để muỗng nhôm vào ly trước khi rót nước nóng vào ly?
Nhiệt lượng là gì?
Nhấn mạnh lại khái niệm “Nội năng” và “Nhiệt lượng”.
Hãy so sánh công và nhiệt lượng.
Công thức nào thể hiện mối liên hệ giữa nhiệt lượng với nhiệt dung riêng của chất rắn hay lỏng ?
Nhiệt năng: là động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng H32.3 SGK.
c. Kết quả: 
Thực hiện công
Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
Truyền nhiệt
Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
Số đo biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng
ΔU = Q (1)
ΔU: độ biến thiên nội năng của vật.
Q: nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
Nhiệt lượng mà một chất rắn hay chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính: 
Q = mc(t2 – t1) = mcΔt (2)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)
Δt: độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K)
HĐ 4 : Hệ thống hóa kiến thức, giải các bài tập vận dụng
a. Mục tiêu: Giúp Hs nắm vững kiến thức đã học trong bài
b. Gợi ý hoạt động: các câu hỏi trắc nghiệm ôn tập
c. Kết quả: bài làm của HS
Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả một miếng kim loại có khối lượng 192g đã đun nóng tới nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128J/kgK và của nước là 4180J/kgK.
Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có chứa nước, khối lượng tổng cộng là 1kg ở 250C. Cho vào nhiệt lượng kế một quả cân bằng đồng có khối lượng 0,5kg ở 1000C. Nhiệt độ khi cân bằng là 300C. Tìm khối lượng của nhiệt lượng kế và nước. Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là: C1 = 880J/kg.độ; C2 = 4200J/kg.độ; C3 = 380J/kg.độ.
Vật A có khối lượng 0,1kg ở nhiệt độ 1000C được bỏ vào nhiệt lượng kế. Nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 0,1kg chứa 0,2kg nước ban đầu ở nhiệt độ 200C. Nhiệt độ của hệ khi có sự cân bằng nhiệt là 240C. Tính nhiệt dung riêng c của vật A. Biết nhiệt dung riêng của đồng thau và của nước là: c2 = 3,8.102J/kg.độ, c3=4,2.102J/kg.độ
Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 1420C vào một cốc đựng nước ở 200C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 420C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K.
Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 24oC. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 80g ở nhiệt độ 100oC. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/Kg.K, của đồng là 380 J/Kg.K và của nước là 4,19.103 J/Kg.K.
V. RÚT KINH NGHIỆM
 ... ........
Ngày tháng . năm .