Giáo án Vật lý bài Nội năng

Chương VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. MỤC TIÊU
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 nhiệt độ và thể tích.
- Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt. Viết công thức
tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng
có mặt trong công thức.
2. Về kỹ năng
- Giải thích được một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến
thiên nội năng.
- Vận dụng công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và các
bài tập tương tự.
3. Thái độ, tình cảm

-

Có hứng thú, say mê, tự giác, chủ động trong học tập.

Tích cực hoạt động tư duy, tìm hiểu kiến thức.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Các thí nghiệm mô phỏng có liên quan đến bài học.
- Các file hình ảnh dùng liên quan đến bài học được sử dụng trong bài giảng
powerpoint.
- Hệ thống các câu hỏi.
2. Học sinh
- Ôn lại sự bào toàn năng lượg trong các hiện cơ nhiệt.
- Đọc trước bài mới.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

• Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp học, kiểm tra sĩ số, đặt vấn đề vào
chương mới, vào bài mới.
• Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về nội năng.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ
học, ta nói vật đó có cơ năng. Vậy một em
hãy nhắc lại 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?

- Cơ năng của một vật bằng tổng động
năng và thế năng của nó.
- Động năng của một vật phụ thuộc
vào vận tốc của vật.


Trạng thái của các phân tử như thế nào? Vậy
phân tử có động năng hay không?
Giữa các phân tử có tương tác không? Như
vậy, phân tử có thế năng hay không?
Động năng, thế năng của phân tử phụ thuộc
vào gì?

Thế năng của một vật phụ thuộc vào vị
trí của một vật trong trọng trường.
Các phân tử luôn chuyển động hỗn độn

không ngừng => các phân tử có động
năng.
Giữa các phân tử có lực tương tác, nên
các phân tử có thế năng.

Động năng của phân tử phụ thuộc vào
Trong nhiệt động lục học, nội năng của một vận tốc. Thế năng của phân tử phụ
vật là gì?
thuộc vào khoảng cách các phân tử.
Trong nhiệt động lực học người ta gọi
tổng động năng và thế năng của các
- Nhận xét và rút ra kết luận về khái niệm nội phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của
năng.
vật.
Ký hiệu và đơn vị của nội năng là gì?
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào
những yếu tố nào? Yêu cầu học sinh đọc và Ký hiệu: U.
trả lời câu hỏi C1, C2 trong SGK.
Đơn vị: Jun( J).
Suy nghĩ trả lời.
C1: + Khi nhiệt độ tăng thì vận tốc
phân tử tăng
tăng

→

→

nội năng tăng.
+ Khi thể tích thay đổi thì lực

tương tác thay đổi
→

động năng phân tử

→

thế năng thay đổi

nội năng thay đổi.
Yêu cầu học sinh trình bày cách hiểu của
 Nội năng của một vật phụ thuộc vào
mình về khái niệm biến thiên?
nhiệt độ và thể tích của vật.
- Vậy độ biến thiên nội năng là gì?
C2: Vì bỏ qua tương tác các phân tử
nên khí lí tưởng chỉ có động năng do
đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ
- Nhận xét, kết luận.
thuộc vào nhiệt độ.
Là sự thay đổi.
Là sự thay đổi nội năng trong một quá
trình, trong đó nội năng có thể tăng lên
hay giảm xuống.


Hoạt động 3: (8 phút) Tìm hiểu các cách làm thay đổi nội năng.
- Khi nhiệt độ của một vật thay đổi thì nội
năng của nó thay đổi. Vậy nếu bằng cách nào

đó ta có thể làm thay đổi nhiệt độ của vật thì
ta cũng làm cho nội năng của nó thay đổi.
Vậy có những cách nào làm thay đổi nội năng
của vật?
- Nêu ví dụ có thể làm biến đổi nội năng của
vật bằng cách thực hiện công?
- Trong quá trình thực hiện công có sự
chuyển hóa dạng năng lượng nào không?
- Tiến hành biểu diễn thí nghiệm mô phỏng.
- Nhận xét, đưa ra kết luận:
* Trong quá trình thực hiện công có sự
chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác( ở
các ví dụ trên là cơ năng) sang nội năng.
- Nêu ví dụ có thể làm biến đổi nội năng của
vật nhưng không bằng cách thực hiện công.
- Tiến hành thí nghiệm mô phỏng.
- Trong quá trình truyền nhiệt có sự chuyển
hóa năng lượng không?
- Nội năng được truyền như thế nào?

- Hai cách: thực hiện công và truyền
nhiệt.

- Nhận xét, rút ra kết luận:
* Trong quá trình truyền nhiệt không có sự
cuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng
khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này
sang vật khác.
- Trong quá trình truyền nhiệt nội năng được
truyền từ vật này sang vật khác không thể

thực hiện bằng công. Khi miếng kim loại
nóng lên thì nước sẽ nguội đi. Ở đây có sự
truyền một phần nội năng từ nước sang miếng
kim loại, ta nói nước đã truyền cho miếng
kim loại một nhiệt lượng. Vậy, nhiệt lượng là
gì?
- Nhận xét, kết luận:
* Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên của nội

- Ta có thể cho miếng kim loại hoặc
khí trong xilanh tiếp xúc với một
nguồn nhiệt.
- Quan sát thí nghiệm.
- Không có sự chuyển hóa năng lượng.
- Không có sự chuyển hóa năng lượng.
- Nội năng được truyền từ vật này sang
vật khác.

năng trong quá trình truyền nhiệt.

∆

U=Q

* Cọ xác vật
tăng.

→

vật nóng

* Nén khí trong xilanh
→

→

→

nội năng

thể tích khí

giảm và nóng nội năng tăng.
- Có sự chuyển hóa từ cơ năng sang
nội năng.
- Quan sát thí nghiệm.

- Nhiệt lượng là phần nội năng vật
nhận được hay tỏa ra trong quá trình
truyền nhiệt.


* Lưu ý: Nhiệt lượng không phải là một dạng
năng lượng, vì năng lượng luôn luôn tồn tại
với vật chất còn nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi
có sự truyền nhiệt.
- Hãy viết công thức tính nhiệt lượng khi một
lượng chất rắn hay lỏng thu vào hay tỏa ra ở
nhiệt độ thay đổi? Nêu tên các đại lượng và
đơn vị của chúng trong công thức?

- Công thức tính nhiệt lượng :
∆

Q = mc t
+Q(J): nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa
ra.
+ m(kg): Khối lượng của vật.
+ c(J/kg.K) nhiệt dung riêng của chất
tạo nên vật.
∆

+ t(0C hoặc độ K): độ biến thiên
nhiệt độ.
Hoạt động 4: Vận dụng.
- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C3.

- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C4.

- * So sánh công và sự truyền nhiệt
+ Trong quá trình thực hiện công,
ngoại lực thực hiện công lên vật và có
sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng
sang nội năng.
+ Trong sự truyền nhiệt, ngoại lực
không thực hiện công lên vật, không
có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng
này sang dạng khác mà chỉ có sự
truyền trực tiếp nội năng từ vật này
sang vật này sang vật khác.

* So sánh công và nhiệt lượng
+ Công là phần năng lượng được
truyền từ vật này sang vật khác trong
quá trình thực hiện công.
+ Nhiệt lượng là phần nội năng mà
vật nhận được hay mất đi trong quá
trình truyền nhiệt.
a) Cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn


nhiệt.
b) Cách truyền hiệt chủ yếu là bức xạ
nhiệt.
c) Cách truyền nhiệt chủ yếu là đối
lưu.
- Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi trắc
nghiệm trên bảng.
- Nhận xét, kết luận.

IV. CỦNG CỐ KIẾN THỨC
- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiêt 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.
-

Viết được công thức tính nhiệt lương, nêu được tên và đơn vị các đại lượng
trong công thức.

-

Về nhà làm các bài tập trong sách giáo khoa.

V. RÚT KINH NGHIỆM
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................