Giáo án Vật lý Lớp 10 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng - Tạ Thanh Hằng

Tuần:	 Tiết giảng: Tiết 
GV: Tạ Thanh Hằng	Ngày soạn: 
KẾ HOẠCH DẠY HỌC
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Mục tiêu
Kiến thức
Hiểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ.
Biết các cách làm thay đổi nội năng.
Kỹ năng
Giải thích được một só hiện tượng đơn giản về thay đổi nội năng.
Vận dụng kiến thức để giải bài tập.
Thái độ
Hứng thú, sôi nổi trong học tập.
Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
Năng lực tự học.
Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, thảo luận
Năng lực tính toán và xử lý số liệu.
Chuẩn bị
Giáo viên
Phương pháp: đàm thoại, dạy học nêu vấn đề, thuyết trình
Phương tiện: sgk, phấn, bảng
Học sinh
Ôn lại kiến thức về cơ năng, nhiệt năng, các hình thức truyền nhiệt, công thức tính nhiệt lượng.
SGK, vở ghi, dụng cụ học tập,
Tiến trình dạy học
Ổn định tổ chức lớp.
Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Giải trò chơi ô chữ với 7 từ hàng ngang (Phụ lục 1) từ đó rút ra từ khóa với 7 chữ cái.
Vào bài mới
Hoạt động 1: (2 phút) Khởi động: Làm nảy sinh và phát biểu các vấn đề cần nghiên cứu về nội năng.
Mục tiêu hoạt động
Giúp HS làm quen với loại năng lượng mới là nội năng.
Tổ chức hoạt động
Đặt vấn đề: hỏi HS về các dạng năng lượng thường dùng trong cuộc sống để từ đó giới thiệu về nội năng, nội năng là dạng năng lượng được dùng rất nhiều trong cuộc sống. Bài hôm nay nghiên cứu thế nào là nội năng và các đặc điểm của nội năng.
Sản phẩm hoạt động
Làm nảy sinh được vấn đề.
Hoạt động 2: (15 phút): Tìm hiểu định nghĩa và đặc điểm của nội năng.
Mục tiêu hoạt động
Phát biểu được định nghĩa nội năng
Nắm được các đặc điểm của nội năng.
Tổ chức hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Vào bài mới.
-Giới thiệu chung về nhiệt động lực học.
-Giới thiệu về nội dung bài học: gồm có 2 phần.
-Hỏi: Các phân tử cấu tạo nên vật có động năng và thế năng hay không? Vì sao?
-Nhận xét câu trả lời của HS.
-Theo thuyết động học phân tử, các phân tử luôn chuyển động không ngừng nên chúng có động năng. Giữa các phân tử có sự tương tác lẫn nhau nên chúng có thế năng. 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.
-Yêu cầu HS phát biểu lại định nghĩa nội năng.
-Yêu cầu HS so sánh sự giống và khác nhau của cơ năng và nội năng?
-Nhận xét câu trả lời của HS.
+Giống: đều là các dạng năng lượng bao gồm động năng và thế năng.
+Khác: Nội năng là năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật. Cơ năng là năng lượng của vật đó.
-Như vậy, có thể nói nội năng là dạng năng lượng tồn tại bên trong vật.
-Tìm hiểu về đặc điểm của nội năng: Yêu cầu HS nghiên cứu và trả lời câu hỏi C1 và C2 sgk trang 70. (Làm bài theo nhóm trong 2 phút)
-Gợi ý HS trả lời.
-Nhận xét câu trả lời.
+Động năng tỉ lệ với bình phương vận tốc, vận tốc phụ thuộc vào nhiệt độ nên nội năng phụ thuộc nhiệt độ.
+Thế năng tương tác phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử nên phụ thuộc vào thể tích. Vậy, nội năng phụ thuộc thể tích.
-Từ kết quả câu C1, trả lời câu C2.
-Nhận xét câu trả lời của HS.
-Nhắc lại về khí lí tưởng: Khí lí tưởng khí trong đó các phân tử được coi như những chất điểm. Coi như các phân tử không tương tác với nhau nên không có thế năng tương tác.
-Yêu cầu HS lấy ví dụ về các vật có nội năng?
-Nhận xét: trong nhiệt động học, người ta ít quan tâm đến nội năng của một vật là bao nhiêu mà chỉ quan tâm đến độ biến thiên nội năng của các vật.
-Giới thiệu về độ biến thiên nội năng: độ biến thiên của đại lượng U, kí hiệu ∆U bằng Usau - Utrước. Cũng chính là phần nội năng tăng thêm hay bớt đi trong một quá trình.
-Hỏi: Dấu của ∆U liên hệ gì với sự tăng hoặc giảm U?
-Nhận xét câu trả lời.
-Lắng nghe và ghi chép đầu bài.
-Trả lời câu hỏi
-Lắng nghe giải thích
-Phát biểu và ghi bài
-Trả lời
-Nghe giảng
-Nghiên cứu và thảo luận 
-Trả lời
-Lắng nghe và ghi chép
-Trả lời
-Trả lời
-Ghi chép bài
-Trả lời
Chương VI: Cơ sở của nhiệt động lực học
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ
 SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I, Nội năng
1, Nội năng là gì
-ĐN:
-Kí hiệu: U, đơn vị: Jun (J)
-Đặc điểm của nội năng:
+) U = f(T,V)
+) Với khí lí tưởng: U = f(T)
2, Độ biến thiên nội năng
∆U=U2-U1
+) ∆U>0 thì U2>U1→nội năng tăng
+) ∆U<0 thì U2<U1→nội năng giảm
Sản phẩm hoạt động:
Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS.
Hoạt động 3: (9 phút) Tìm hiểu các cách biến đổi nội năng.
Mục tiêu hoạt động
Nắm được các cách biến đổi nội năng.
Chỉ ra được sự khác nhau giữa thực hiện công và truyền nhiệt.
Biết áp dụng công thức tính nhiệt lượng.
Tổ chức hoạt động:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Tìm hiểu về các cách làm biến thiên nội năng của một vật.
-Từ những đặc điểm của nội năng, yêu cầu HS đề xuất phương án làm thay đổi nội năng của đồng tiền xu và lượng khí trong xi lanh. Các nhóm thảo luận, sau 2 phút đại diện các nhóm lên trình bày phương án của nhóm mình.
-Nhận xét kết quả và rút ra kết luận:
+Có thể làm thay đổi nội năng bằng rất nhiều cách, ta có thể chia làm 2 cách chính là thực hiện công và truyền nhiệt.
-Yêu cầu HS phân biệt 2 cách biến đổi nội năng?
+Quá trình thực hiện công là quá trình mà ngoại lực tác dụng lên vật, sinh công và làm cho nội năng biến đổi.
+Quá trình truyền nhiệt là quá trình biến đổi nội năng nhưng không có sự thực hiện công.
-Lấy lại ví dụ về cọ xát đồng tiền xu: quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ cơ năng thành nội năng, người ta gọi độ biến thiên nội năng chính bằng công thực hiện. Hay công là số đo sự thay đổi nội năng trong quá trình thực hiện công.
-Lấy lại ví dụ về nung nóng đồng tiền xu: nung nóng đồng xu làm nội năng thay đổi, người ta gọi số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền gọi là nhiệt lượng.
-Nhắc lại về công thức tính nhiệt lượng của lớp 8. Yêu cầu HS chỉ rõ tên và đơn vị của các đại lượng.
-Cùng HS làm câu hỏi C4 sgk trang 172.
-Tóm tắt lại toàn bộ kiến thức bài học.
-Thảo luận nhóm
-Các nhóm trình bày kết quả thảo luận
-Lắng nghe
-Trả lời
-Nghe giảng, ghi bài
-Nghe giảng, ghi bài
-Làm bài
-Nghe giảng củng cố
II, Các cách biến thiên nội năng.
Thực hiện công
Truyền nhiệt
-Có sự tác động của ngoại lực.
-Đặc điểm: Có sự chuyển hóa năng lượng
- Không có sự tác động của ngoại lực
-Đặc điểm: không có sự chuyển hóa năng lượng 
-Công: ∆U=A
-Nhiệt lượng: ∆U=Q
Q=m.c.∆t
Sản phẩm hoạt động
Nội dung ghi vở của HS.
Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập cơ bản và giao bài tập về nhà.
Mục tiêu hoạt động
Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng để giải một số bài tập cơ bản.
Hoàn thành phiếu học tập (Phụ lục 2).
Tổ chức hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Tóm tắt toàn bộ kiến thức đã học.
-Hướng dẫn giải các bài tập trong sgk và phát phiếu học tập cho HS
-Giao bài tập về nhà cho HS và kết thúc bài học.
-Nghe giảng
-Làm bài tập
Sản phẩm hoạt động
Bài làm và nội dung ghi vở của HS.
Rút kinh nghiệm sau tiết dạy
Phụ lục 1
Trò chơi ô chữ
P
H
Â
N
T
Ử
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
K
H
O
Ả
N
G
C
Á
C
H
Đ
Ộ
N
G
N
Ă
N
G
V
Ậ
N
T
Ố
C
T
H
Ế
N
Ă
N
G
Giải các từ hang ngang từ câu 1 đến câu 7, từ đó rút ra từ khóa chính của trò chơi.
Vật chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là
Các phân tử luôn chuyển động không ngừng, vận tốc các phân tử càng lớn thì của vật càng cao.
Các phân tử khí. ở rất xa nhau nên coi giữa chúng không có tương tác phân tử.
Các phân tử luôn tương tác với nhau bởi lực hút, lực đâye. Tương tác giữa các phân tử phụ thuộc..giữa chúng.
là dạng năng lượng vật có được do chuyển động.
Động năng của vật tỉ lệ với bình phương của vật.
là dạng năng lượng tương tác giữa các phần của vật hoặc giữa các vật trong hệ.
Phụ lục 2
Phiếu học tập
Nối cột A với cột B để được nội dung đúng
A
Nối
B
1, Nội năng là
1 – c
a, số đo độ biên thiên nội năng trong quá trình thực hiện công.
2, Nội năng của một lượng khí lí tưởng
2 – b
b, Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
3, Nhiệt lượng là
3 – d
c, tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
4, Công là
4 – a
d, số đo độ biên thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt.