Giáo án thực tập môn Vật lý Lớp 10 - Tiết 56, Bài 33: Các nguyên lý của nhiệt động lực học - Năm học 2018-2019 - Phạm Thị Dung

GIÁO ÁN THỰC TẬP 
TIẾT 56 – BÀI 33: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (TIẾT 1)
Họ và tên sinh viên: Phạm Thị Dung
Sinh viên Khoa Vật lí – Trường ĐHSP Hà Nội
Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Minh Hương
Lớp giảng dạy: 10D3 + 10A6 + 10D4 - Trường THPT Vạn Xuân – Hoài Đức – Hà Nội
Ngày giảng: 15/03/2019 và 16/03/2019
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Phát biểu và viết được hệ thức nguyên lí I của Nhiệt động lực học .Nêu được tên, đơn vị và qui ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức này. 
2. Về kĩ năng
- Vận dụng được nguyên lý thứ nhất của NĐLH vào các đẳng quá trình của khí lí tưởng để viết và nêu ý nghĩa vật lý của biểu thức của nguyên lý này cho từng quá trình.
- Vận dụng nguyên lý 1 dể giải các bài tập có liên quan.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Dụng cụ và các đồ dùng dạy học.
2. Học sinh
- Ôn lại sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ, nhiệt SGK VL 8.
III. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
1. Ổn định lớp (2p)
2. Kiểm tra bài cũ (2p)
 Phát biểu định nghĩa nội năng? Nội năng phụ thuộc vào các yếu tố nào ? Nêu cách biến đổi nội năng ?
3. Giới thiệu bài mới (1p)
Như chúng ta đã biết có hai cách để thay đổi nội năng đó là thực hiện công và truyền nhiệt. Vậy mối quan hệ cụ thể giữa ba đại lượng nội năng ∆U, A và Q là gì ? Bài học hôm nay sẽ cho chúng ta biết điều đó. Bài 33: Các nguyên lý của Nhiệt động lực học.
4. Dạy bài mới (30p)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung
- Yêu cầu học sinh nhắc lại Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
- Giới thiệu: Nguyên lí I NĐLH là sự vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào quá trình biến đổi trạng thái của những đối tượng cấu tạo bởi một số rất lớn các phân tử, nguyên tử.
4.1. Tìm hiểu về nguyên lý I NĐLH (15p)
a. Tìm hiểu nội dung và biểu thức của nguyên lý
- Giáo viên yêu cầu học sinh đọc SGK và nêu định nghĩa hệ nhiệt động.
- Giả sử có một khối khí được giữ cố định trong 1 xilanh. Hãy suy nghĩ tìm phương án thí nghiệm để có thể biến đổi nội năng của khối khí hay nói cách khác là nội năng của hệ nhiệt động? (Gợi ý: thực hiện công hoặc truyền nhiệt cho khối khí trong xi lanh bằng cách nén, kéo pittong, đun nóng, ngâm nước lạnh)
- Giáo viên lần lượt làm thí nghiệm hoặc cho xem hình ảnh mô phỏng:
+ TN1: Dùng tay ấn pittong xuống, dự đoán, quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích.
Giáo viên chốt: Đây là một quá trình đẳng nhiệt. Khi ta nén pittong xuống đã làm thay đổi thể tích khối khí, các phân tử khí va chạm nhiều hơn nên nội năng của khối khí tăng và sinh công làm pittong bị đẩy lên. Vậy từ đó hãy nêu biểu thức liên hệ giữa nội năng và công A?
( ∆U = A)
+ TH2: Ngâm xilanh vào nước nóng. Dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích?
(Pittong sẽ dịch chuyển)
Giáo viên chốt: Ta thấy pittong dịch chuyển tức là nội năng của khối khí tăng, có nghĩa là nội năng khối khí tăng khi ta cung cấp nhiệt lượng cho nó. Vậy biểu thức xác định mối liên hệ giữa nội năng và nhiệt lượng cung cấp cho khối khí là gì?
(∆U = Q)
- Giáo viên: Nếu như ta vừa cung cấp nhiệt lượng vừa thực hiện công để ấn pittong xuống thì biểu thức nội năng của vật sẽ như thế nào?
(∆U = Q + A)
- Kết quả trên chính là biểu thức của nguyên lý I NĐLH.
- Yêu cầu học sinh phát biểu nguyên lý I của NĐLH.
b. Quy ước về dấu
- Nêu lại quy ước về dấu đã học về nhiệt lượng và công ở những bài học trước đó?
- Giáo viên chốt:
+ Q > 0: ta gọi hệ nhận nhiệt lượng
+ Q < 0: Hệ truyền nhiệt lượng
+ A > 0: Hệ nhận công
+ A < 0: Hệ thực hiện công
- Yêu cầu học sinh suy nghĩ và trả lời câu hỏi C2 SGK.
4.2 Vận dụng nguyên lý I vào quá trình biến đổi trạng thái của chất khí (15p)
- Yêu cầu học sinh suy nghĩ, thảo luận theo nhóm bàn để làm bài tập ví dụ trong SGK, sau đó 1 học sinh lên bảng trình bày.
- Yêu cầu học sinh vận dụng để tìm nội năng của các đẳng quá trình và rút ra kết luận.
- Giáo viên chốt:
+ Với quá trình đẳng tích: A=0 nên ∆U = Q => quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt, nhiệt lượng nhận được làm tăng nội năng của hệ.
+ Với quá trình đẳng nhiệt: Q = 0 nên ∆U = A => quá trình đẳng nhiệt là quá trình thực hiện công.
+ Với quá trình đẳng áp: A và Q đều khác 0 => 
∆U = Q + A => Q = ∆U – A => nhiệt lượng hệ nhận được một phần làm tăng nội năng, phần còn lại thực hiện công ra bên ngoài.
- Học sinh nhắc lại.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh trả lời.
- Học sinh quan sát và trả lời.
- Học sinh phát biểu.
- Học sinh nêu.
- Học sinh suy nghĩ và trả lời
- Học sinh thảo luận và làm bài tập vào vở.
- Học sinh thảo luận theo nhóm bàn.
I. Nguyên lý I nhiệt động lực học (NĐLH)
1. Phát biểu nguyên lý.
Độ biên thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
* Quy ước về dấu của nhiệt lượng và công:
Q > 0: Vật nhận nhiệt lượng;
Q < 0: Vật truyền nhiệt lượng;
A > 0: Vật nhận công;
A < 0: Vật thực hiện công.
2. Vận dụng.
a. Quá trình đẳng tích
 Nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng. 
Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt.
b. Các quá đẳng quá trình khác của khí lí tưởng:
- Quá trình đẳng nhiệt:
Q = 0 nên ∆U = A => quá trình đẳng nhiệt là quá trình thực hiện công. 
- Quá trình đẳng áp: 
∆U = Q + A
- Lưu ý: Quá trình biến đổi theo 1 chu trình kín thì: = 0
 5. Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà (10p)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu học sinh tóm tắt lại nội dung cơ bản.
- Giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh: Làm các BT cuối bài trong SGK
- Tổng kết lại nội dung bài học. 
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhớ và thực hiện.