Giáo án dạy Vật lý 10 bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG THPT NGUYỄN VIỆT DŨNG
 ¬¬¬
GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Trường: THPT Nguyễn Việt Dũng	Họ & tên GSh: Võ Đức Yến Ngọc
Lớp: 10B3	MSSV: 1110252
Môn: Vật Lý	Ngành học: SP. Vật Lý – Tin học K37
Tiết thứ: 5	Họ & tên GVHD: Phạm Thúy Vân
Ngày: tháng năm 2015	 Từ 26/01/2015 đến 12/04/2015
TÊN BÀI DẠY
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
MỤC TIÊU
Kiến thức cơ bản
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 của vật. 
Phân biệt được hai cách làm biến đổi nội năng và nêu các ví dụ minh họa cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt. 
Viết được công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị các đại lượng trong công thức.
Kĩ năng
Giải thích định tính một số hiện tượng đơn giản về sự thay đổi nội năng. 
Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
Thái độ
Sôi nổi, hào hứng trong giờ học.
Liên hệ kiến thức vật lý với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo.
PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
Phương pháp
Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp, trình chiếu.
Phương tiện
Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng.
Máy chiếu.
Thí nghiệm 1: Bật lửa, chai nước thủy tinh, đồng xu, nước.
Thí nghiệm 2: Nước, dĩa, bật lửa, cốc giấy.
NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
Kiểm tra bài cũ 
Giới thiệu bài mới 
(Giới thiệu chương) ở chương V, các em đã được nghiên cứu tính chất của chất khí và các quá trình biến đổi trạng thái. Hôm nay, chúng ta đến với chương VI tìm hiểu nội dung mới các hiện tượng nhiệt về năng lượng và biến đổi năng lượng.
Trước khi vào bài mới cô có thí nghiệm vui cho lớp như sau: đặt 1 đồng xu lên miệng chai (trên miệng chai có vẽ vòng nước), hãy giúp cô di chuyển đồng xu lên khỏi miệng chai mà không được dùng tay chạm vài đồng xu (cho HS thực hiện, nếu HS không đưa ra được phương án thì giáo viên gợi ý). Năng lương xuất hiện trong thí nghiệm này là nội năng. Vậy nội năng là gì? Chúng ta cùng đến với bài 32.
Dạy bài mới
Tg
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động của Học sinh
Lưu bảng
20p
10p
Em hiểu như thế nào về 2 từ “nội năng”?
Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng. Vậy một em nhắc lại cho cô biết cơ năng của một vật là gì?
Động năng của một vật phụ thuộc vào đại lượng nào?
Thế năng của một vật phụ thuộc vào đâu?
Chúng ta biết rằng vật chất được cấu tạo từ các phân tử. Vậy theo em các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao?
Vậy theo em năng lượng bên trong vật chất gồm những dạng nào?
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: J
Trả lời câu C1.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
Trả lời câu C2.( đối với khí thực thì nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích, còn đối với khí lý tưởng thì chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Tại sao lại như vây?
Một em hãy nhắc lại thế nào là khí lý tưởng?
Khi va chạm chúng sẽ tương tác với nhau, lực tương tác mới đáng kể. Hay nói cách khác đối với khí lý tưởng ta có thể bỏ qua lực tương tác, thế năng không có. Như vậy nội năng của khí lý tưởng lúc này chỉ còn lại động năng mà động năng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nên ta có thể kết luận “ nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ”. 
Vậy theo em nội năng của một vật có thay đổi được hay không? Muốn biết chính xác câu trả lời chúng ta sang phần 2.
Ta biết, biến thiên là thay đổi. Vậy một em hay cho cô biết biến thiên nội năng là gi? 
Độ biến thiên nội năng (DU) là phần năng lượng tăng lên hay giảm bớt trong một quá trình.
Nội năng của 1 vật có thể thay đổi được, vậy để thay đổi nội năng ta cần thay đổi những yếu tố nào? Chúng ta sang nội dung tiếp theo, phần II.
Bây giờ cô có miếng kim loai như hình vẽ, hãy tìm cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại?
Hoặc các em hay lấy cây thước của mình cọ xát lên mặt bàn, sau đó dùng tay sờ vào cây thước, sau đó một em cho cô nhận xét?
Cọ xát à nhiệt độ các phân tử tăng ànội năng tăng à thực hiện công.
Bây giờ cô có một ví dụ khác, giả sử cô có một cái pit-tông và một xilanh chứa khí. Khi cô ấn mạnh và nhanh pit-tông xuống, các em dự đoán xem nhiệt độ trong xilanh sẽ như thế nào?
Vậy khi đó chúng ta đã thực hiên công chưa? Khi thực hiện công như vậy thì nhiệt độ của vật như thế nào? Nội năng của vật thay đổi chưa? 
Vậy lúc này cơ năng đã biến đổi thành gì rồi các em?
Trong quá trình thực hiện công lên vật có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng.
Bây giờ cô có một miếng kim loại, thả miếng kim loại vào một chậu nước nóng, lúc này nhiệt độ của miếng kim loại có thay đổi không?
Một xilanh chứa đầy không khí và được bịt kín bởi pit-tông. Cô đem xilanh này đặt trên một ngọn đèn cồn thì nhiệt độ của khối khí bên trong xilanh có thay đổi không? Vậy nội năng của khối khí có thay đổi không?
Tóm lại: có 2 cách làm thay đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt.
Vậy 2 trường hợp cô đưa ra chúng ta có mất một công nào để thực hiện không?
Quá trình làm thay đổi nội năng mà không có sự thực công lên vật thì gọi là quá trình truyền nhiệt.
Liên hệ thực tế.
Trong quá trình truyền nhiệt. Phần nội năng mà vật tăng thêm hay mất đi (DU) gọi là nhiệt lượng? nhiệt lượng là gì ?chúng ta sang phần b.
Câu C3 và C4 là bài tập về nhà.
Ở lớp 8 các em đã được học công thức tính nhiệt lượng của một lượng chất rắn hoặc lỏng. Vậy em nào có thể nhắc lại công thức cho thầy?
Các em hãy giải thích các đại lượng có mặt trong biểu thức.
Trước khi kết thúc bài học cô có thí nghiệm nhỏ: đun nước bằng cốc giấy. (chia lớp thành 4 nhóm). Cho HS nhận dụng cụ, tiến hành thí nghiệm, quan sát và vận dụng kiến thức vừa học để giải thích.
à nước đun trong nồi giấy hấp thụ nhiệt lượng còn thừa của giấy, không cho giấy nóng lên quá 1000C (không đạt được mức độ cháy).
Nội năng là năng lượng bên trong.
Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng.
Vận tốc của vật.
Vị trí của vật trong trọng trường. 
Các phân tử có động năng do chúng chuyển động hỗn độn không ngừng.
Do giữa các phân tử có lực tương tác nên các phân tử có thế năng.
Động năng phân tử và thế năng tương tác.
 Nhiệt độ tăng, phân tử chuyển động nhanh à v tăng à Wđ thay đổi.
V thay đổi à khoảng cách phân tử thay đổi à thế năng phân tử thay đổi.
Khí lý tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm.
Là sự thay đổi của nội năng trong một quá trình nào đó, nội năng có thể tăng hoặc giảm.
Cọ xát hoặc nung nóng miếng kim loại.
Sau khi cọ xát cây thước thì cây thước nóng lên.
Nhiệt độ của khối khí bên trong xilanh tăng.
Nội năng.
Có thay đổi.
- Nhiệt độ tăng, nội năng thay đổi.
 Không thực hiên công.
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt
Tiến hành thí nghiệm. Quan sát. Giải thích.
Nội năng
Nội năng là gì?
Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Ký hiệu: U(J)
Nội năng của một vật: U = f(T, V).
Đối với khí lí tưởng: U = f(T).
Độ biến thiên nội năng.
DU: phần năng lượng tăng lên hay giảm bớt trong một quá trình.
Các cách làm thay đổi nội năng
Thực hiện công
Ngoại lực thực hiện công lên vật. 
Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng. 
Truyền nhiệt 
Quá trình truyền nhiệt
Quá trình làm thay đổi nội năng mà không có sự thực công lên vật thì gọi là quá trình truyền nhiệt.
Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
DU = Q
Nhiệt lượng
Q: Nhiệt lượng 
DU: độ biến thiên nội năng 
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi.
Q = mc Dt
Trong đó:
Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
Dt: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K) 
Chú ý:
Qthu = mc(t2 –t1)
Qtỏa = mc(t1 – t2)
t1: nhiệt độ ban đầu 
t2 : nhiệt độ lúc sau 
4.Củng cố kiến thức(3p)
Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Nội năng của một vật: U = f(T, V)
Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
Có hai cách làm thay đổi nội năng: Là thực hiện công và truyền nhiệt 
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng: 
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính theo công thức: Q = mc Dt 
5. Bài tập về nhà
Giáo viên hướng dẫn	Ngày soạn: 27/02/2015
Ngày duyệt:	 Người soạn
Chữ ký:	 (ký tên)