Giáo án Vật Lí 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng (mới, chuẩn nhất)

Giáo án Vật Lí 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng (mới, chuẩn nhất)

Xem thử Giáo án Vật Lí 10 KNTT Xem thử Giáo án Vật Lí 10 CTST Xem thử Giáo án Vật Lí 10 CD

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Kế hoạch bài dạy (KHBD) hay Giáo án Vật Lí 10 cả năm (mỗi bộ sách) bản word chuẩn kiến thức, trình bày đẹp mắt:

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC:

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 vào nhiệt độ và thể tích.

- Nêu được 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 kĩ 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: chú ý lắng nghe, có tinh thần xây dựng bài học.

4. Định hướng phát triển năng lực

a. Năng lực được hình thành chung:

     Năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực thực nghiệm. Năng lực dự đoán, suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, dự đoán, phân tích, xử lí số liệu và khái quát rút ra kết luận khoa học. Năng lực đánh giá kết quả và giải quyết vân đề

b. Năng lực chuyên biệt môn vật lý:

- Năng lực kiến thức vật lí.

- Năng lực phương pháp thực nghiệm

- Năng lực trao đổi thông tin

- Năng  lực cá nhân của HS

II. PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:

1. Về phương pháp:

- Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với đàm thoại nêu vấn đề, nếu có điều kiện sử dụng bài giảng điện tử trình chiếu trên máy chiếu.

- Sử dụng phương pháp thí nghiệm biểu diễn.

2. Về phương tiện dạy học:

- Giáo án, sgk, thước kẻ, đồ dùng dạy học,…

III. CHUẨN BỊ:

a. Chuẩn bị của GV:

- Thí nghiệm ở các hình 32.1a và 32.1c SGK.

b. Chuẩn bị của HS:

- Ôn lại các bài 22, 23,24,25, 26 trong SGK vật lý 8.

IV. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

1. Ổn định tổ chức:

2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra.

3. Bài mới:

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (5’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo.

Phần lớn năng lượng con người sử dụng được khai thác từ một dạng năng lượng là nội năng! vậy nội năng là gì?

HS trả lời

CHƯƠNG VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

Tiết 54:

BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức

Mục tiêu: định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.

- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.

- Nêu được 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.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nội dung

Giới thiệu khái niệm nội năng của vật.

+ Yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa về động năng và thế năng đã học ở chương IV.

+ Gợi ý về sự tồn tại của thế năng phân tử (các phân tử tương tác với nhau) và tính chất của thế năng này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.

+ Tại sao các phân tử có động năng và thế năng?

+ Yêu cầu HS trả lời câu C1?

Gợi ý: Xác định sự phụ thuộc của động năng phân tử và thế năng tương tác phân tử vào nhiệt độ thể tích.

+ Yêu cầu HS trả lời câu C2?

Nhắc lại định nghĩa khí lý tưởng.

+ HS nhắc lại động năng và thế năng đã học ở chương IV.

+ HS thảo luận và trả lời câu hỏi.

+ HS thảo luận.

+ Trả lời câu C1 và thảo luận về các câu trả lời

Trả lời C2.

I. Nội năng:

1. 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.

U = Wđpt + Wtpt

 U = f(T, V)

Đối với khí lí tưởng: U = f(T)

 

2. Độ biến thiên nội năng: ΔU

Nêu một vật cụ thể ( ví dụ: miếng kim lọai ), yêu cầu tìm cách thay đổi nội năng của vật.

Nhận xét các cách do học sinh đề xuất và thống nhất bằng hai cách thực hiện công và truyền nhiệt.

Hướng dẫn: xác định dạng năng lượng đầu và cuối quá trình.

Phát biểu định nghĩa và ký hiệu nhiệt lượng.

Nhắc lại các ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình 32.2

Yêu cầu HS trả lời câu C3, C4

Thảo luận tìm cách thay đổi nội năng của vật.

Lấy ví dụ làm thay đổi nội năng của vật bằng cách thực hiện công và truyền nhiệt.

Nhận xét về sự chuyển hóa năng lượng trong quá trình thực hiện công và truyền nhiệt.

Đọc SGK.

Nhớ lại công thức tính nhiệt lượng do một vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi.

- HS trả lời

II. Các cách làm thay đổi nội năng.

ΔU ≠ 0

1. Thực hiện công

ΔU = A = F.s

Có sự chuyển hoá năng lượng

2. Truyền nhiệt

a) Quá trình truyền nhiệt

Không có sự chuyển hoá năng lượng.

b) Nhiệt lượng

Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.

ΔU = Q

Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi:

Q = m.c.Δt

Trong đó: Q là nhiệt lượng thu vào hay toả ra (J)

+ m là khối lượng (kg)

+ c: là nhiệt dung riêng của chất  (J/kg.K)

+ Δt: là độ biến thiên nhiệt độ (°C hoặc K)

HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

GV giao nhiệm vụ cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm:

Câu 1: Tìm phát biểu sai.

    A. Nội năng là một dạng năng lượng nên có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác

    B. Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.

    C. Nội năng chính là nhiệt lượng của vật.

    D. Nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.

Câu 2: Cách nào sau đây không làm thay đỏi nội năng của vật?

    A. Cọ xát vật lên mặt bàn.

    B. Đốt nóng vật.

    C. Làm lạnh vật.

    D. Đưa vật lên cao.

Câu 3: Tìm phát biểu sai.

    A. Tác động lên hệ một công có thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt tạo nên vật và thế năng tương tác giữa chúng.

    B. Nội năng của một hệ nhất định phải có thế năng tương tác giữa các hạt tạo nên hệ.

    C. Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được

    D. Trong quá trình đẳng nhiệt, độ tăng nội năng của hệ bằng nhiệt lượng mà hệ nhận được

Câu 4: Trường hợp làm biến đổi nọi năng không do thực hiện công là?

    A. Đun nóng nước bằng bếp.

    B. Một viên bi bằng thép rơi xuống đất mềm.

    C. Nén khí trong xilanh.

    D. Cọ xát hai vật vào nhau.

Câu 5: Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15 m xuống sân và nảy lên được 10 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/s2)

    A. 10 J.                          

    B. 20 J.                                

    C. 15 J.                       

    D. 25 J.

Câu 6: Một viên đạn đại bác có khối lượng 10 kg khi rơi tới đích có vận tốc 54 km/h. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm vào khoảng

    A. 1125 J.                     

    B. 14580 J.                         

    C. 2250 J.                   

    D. 7290 J.

Câu 7: Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng

    A. 2000 J.      

    B. – 2000 J.

    C. 1000 J.     

    D. – 1000 J.

Câu 8: Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5.105 Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 dm3 đến 60 dm3 và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là

    A. 1280 J.      

    B. 3004,28 J.

    C. 7280 J.      

    D. – 1280 J.

Câu 9: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17°C. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23°C, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng

    A. 796°C.      

    B. 990°C.

    C. 967°C.      

    D. 813°C.

Hướng dẫn giải và đáp án

Giáo án Vật Lí 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng mới nhất

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Bài 7 (trang 173 SGK Vật Lý 10): Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20o C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75o C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92.103 J/(kg.K); của nước là 4,18.103J(kg.K); của sắt là 0,46. 103J(kg.K).

- HS trả lời.

- HS nộp vở bài tập.

- HS tự ghi nhớ nội dung trả lời đã hoàn thiện. 

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

     Q1 = m1.c1. Δt1

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

     Q2 = m2.c2.Δt2

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

     Q3 = m3.c3.Δt3

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3

     ↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3

Thay số ta được:

     (0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 .(75 - t)

     ↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8

     ⇒ t = 24,9ºC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9º

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực xử lí tình huống, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức, điều chỉnh hành vi, tư duy sáng tạo

Tại sao nội năng của vật ở trạng thái rắn thì phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ của vật, còn ở trạng thái khí lí tưởng thì chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào thể tích?

Gợi ý

Nhiệt độ của vật liên quan đến vận tốc chuyển động của các phân tử, nghĩa là liên quan đến động năng phân tử, còn thể tích của vật liên quan đến khoảng cách giữa các phân tử, nghĩa là liên quan đến lực tương tác phân tử và thế năng phân tử. Đối với chất rắn thì lực tương tác phân tử rất lớn nên thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là đáng kể vì vậy nội năng của vật vừa phụ thuộc vào nhiệt độ, vừa phụ thuộc vào thể tích ; còn đối với khí lí tưởng vì lực tương tác phân tử là không đáng kể, nên thế năng phân tử là không đáng kể, vì vậy nội năng chỉ phụ thuộc nhiệt độ, không phụ thuộc thể tích.

4. Dặn dò

+ GV tóm lại nội dung chính của bài.

+ Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập.

+ Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.

Xem thử Giáo án Vật Lí 10 KNTT Xem thử Giáo án Vật Lí 10 CTST Xem thử Giáo án Vật Lí 10 CD

Xem thêm các bài soạn Giáo án Vật Lí lớp 10 theo hướng phát triển năng lực mới nhất, hay khác:

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Giáo án Vật Lí lớp 10 chuẩn nhất của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung sgk Vật Lí 10 theo chuẩn Giáo án của Bộ GD & ĐT.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


Đề thi, giáo án lớp 10 các môn học
Tài liệu giáo viên