Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV nêu vấn đề: Ô tô khi đóng kín cửa để ngoài trời nắng nóng (Hình 3.1), nhiệt độkhông khítrong xe tăng rất cao so với nhiệt độ bên ngoài, làm giảm tuổi thọcủa các thiết bị bên trong xe. Nguyên nhân nào gây ra sự tăng nhiệt độ này?

HS quan sát Hình 3.1 và tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV gợi ý HS liên hệ đến chuyển động của các phân tử nếu HS chỉ đơn thuần nghĩ đến câu trả lời là do hiệu ứng nhà kính.

Các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ.

Báo cáo, thảo luận:

– GV mời đại diện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

Đại diện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm HS khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

GV tổng kết các ý kiến của HS và dẫn dắt HS vào bài học mới.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

– GV yêu cầu HS đọc SGK và trả lời: Nội năng của một vật là gì?

– Sau đó, GV yêu cầu HS trả lời câu Thảo luận 1.

HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV giải đáp các thắc mắc của HS (nếu có).

HS thực hiện nhiệm vụ.

Báo cáo, thảo luận:

– GV mời một HS nêu khái niệm nội năng.

– GV mời một HS khác trả lời câu Thảo luận 1.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

– Kết quả câu Thảo luận 1 cần đạt:

Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. Động năng của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao các phân tử chuyển động càng nhanh và có động năng càng lớn. Thế năng tương tác của các phân tử phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng và khoảng cách này phụ thuộc vào thể tích (hay mật độ phân tử) của vật.
Như vậy, nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.

– Một HS nêu khái niệm nội năng.

– Một HS khác trả lời câu Thảo luận 1. Các HS khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

GV tổng hợp lại các ý kiến của HS, hướng dẫn HS rút ra khái niệm nội năng của vật, sự phụ thuộc nội năng của vật vào các yếu tố.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV giao lần lượt các nhiệm vụ sau cho các nhóm:

– Đọc SGK, tìm hiểu các bước tiến hành thí nghiệm như Hình 3.2.

– Tiến hành thí nghiệm và báo cáo kết quả.

– Trả lời các câu Thảo luận 2, 3, từ đó rút ra kết luận về mối liên hệ giữa nội năng của vật với các phân tử cấu tạo nên vật.

– Trả lời câu Luyện tập trang 21 SGK.

Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV hướng dẫn các nhóm HS thực hiện thínghiệm, thảo luận, giải đáp các thắc mắc hoặc gợi ý
(nếu có).

Các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ.

Báo cáo, thảo luận:

– Ứng với mỗi nhiệm vụ, GV mời đại điện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

– Kết quả câu Thảo luận 2 cần đạt:

Khi bị đốt nóng, nhiệt độ của khối khí bên trong ống nghiệm tăng lên, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn và va chạm với thành ống nghiệm nhiều hơn và mạnh hơn, làm áp suất khí bên trong ống nghiệm tăng. Đến một nhiệt độ nào đó, áp suất khí đủ lớn làm bật nút đậy ra khỏi ống nghiệm.

– Kết quả câu Thảo luận 3 cần đạt:

Nếu thay đổi lượng không khí trong ống nghiệm thì nút đậy ống nghiệm vẫn bị đẩy bật ra khi nhiệt độ khí đạt đến một nhiệt độ nhất định,nhưng thời gian đốt nóng sẽ thay đổi. Nếu lượng khí tăng thì áp suất khí tăng và nút ống nghiệm bị đẩy bật ra sớm hơn (ở nhiệt độ thấp hơn) và ngược lại.

– Kết quả câu Luyện tập trang 21 SGK cần đạt:

Khi thả quả bóng bàn vào cốc nước nóng, nhiệt độ không khí bên trong quả bóng bàn tăng lên, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, va chạm nhiều hơn và mạnh hơn với thành quả bóng, kéo theo áp suất không khí bên trong quả bóng bàn tăng lên, làm quả bóng bàn phồng trở lại.

Ứng với mỗi nhiệm, đại diện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

GV dẫn dắt HS rút ra kết luận về mối liên hệ giữa nội năng của vật với năng lượng của các phân tử tạo nên vật.