TỰ CHỌN 1: BÀI TẬP VỆ NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt và biến đổi nội năng. - Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán truyền nhiệt 2. Kỹ năng - Vận dụng được định luạt bảo toàn năng lượng tổng nhiệt lượng tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng thu vào. - Áp dụng thành thạo các công thức. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT 2. Học sinh - Ôn lại toàn bộ kiến thức chương VIII và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút) C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (20 phút) : BÀI TẬP 1 một cốc nhôm khối lượng 100g nước ở nhiệt độ 20 0 C. Người ta thả và thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra khỏi nồi nước sôi 100 0 C. Xác định nhiệt độ của nwocs trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt vớ bên ngoài và các nhiệt dung riêng là có đủ. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS nêu công thức tính nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra. - Yêu cầu HS tóm tắt bài toán Q = mc∆t * Tóm tắt m 1 = 100g = 0,1kg m 2 = 300g = 0,3kg t 1 = 20 o C m 3 = 75g = 0,075kg t 2 = 100 o C c 1 = 880 J/kg.K c 2 = 380 J/kg.K c 3 = 4,19.10 3 J/kg.K Tìm nhiệt độ cân bằng của cốc nước t cb . Gọi t cb là nhiệt độ khi hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt. - Nhiệt lượng chiếc thìa đồng đã tỏa ra Q tỏa = m 3 .c 3 .(t 2 – t cb ) - Nhiệt lượng cốc nhôm và nước đã thu vào Q thu = (m 1 .c 1 + m 2 .c 2 ).(t cb – t 1 ) Khi có sự cân bằng nhiệt thì Q thu = Q tỏa (m 1 .c 1 + m 2 .c 2 ).(t cb – t 1 ) = m 3 .c 3 .(t 2 – t cb ) Thay số vào và giải ra kết quả t cb = 22 o C Hoạt động 2 (15phút) : BÀI TẬP 2: Bài 7 trang 173 SGK Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Ôn tập lí thuyết. Yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức về: - Nội năng và sự biến thiên nội năng. - Các nguyên lí của nhiệt động lực học. Hướng dẫn giải bài tập về sự biến thiên nội năng. - Yêu cầu HS đọc SGK nắm yêu Nhớ lại các kiến thức về: - Nội năng và sự biến thiên nội năng. - Các nguyên lí của nhiệt động lực học. - Nắm giả thiết và yêu cầu 1. Tóm tắt lí thuyết: - Nội năng và sự biến thiên nội năng. - Các nguyên lí của nhiệt động lực học. 2. Bài tập: Khi có sự cân bằng nhiệt: Q thu = Q tỏa cầu đề ra. - Phân tích bài toán: + Hiện tượng gì xảy ra khi thả khối sắt vào ấm nước? + Khi nào có sự cân bằng nhiệt xảy ra? đề ra. - Giải bài toán dưới sự hướng dẫn của GV. ⇔m nh c nh (t - t 1 ) + m n c n (t - t 1 ) = m s c s (t 2 - t) ⇔ [0,5.0,92.10 3 + 0,118.4,18.10 3 ](t - 20) = 0,2.0,46.10 3 (75 - t) ⇔ t = 25 0 C 4. Củng cố: 5phút Hướng dẫn HS tìm ra phương pháp chung để giải bài toán về sự truyền nhiệt và định luật bảo toàn năng lượng. 5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút - Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí NĐLH. - Tiếp tục làm các bài toán về các vấn đề này. TỰ CHỌN 2: BÀI TẬP VỀ CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC D. MỤC TIÊU 3. Kiến thức - Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt động lực học. - Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán nhiệt. nguyên lý của nhiệt động lực học 4. Kỹ năng - Vận dụng được nguyên lý I và II NĐLHcông thức tính hiệu suất động cơ nhiệt, hiệu năng của máy thu. - Áp dụng thành thạo các phương trình trạng thái trong các quá trình. E. CHUẨN BỊ 3. Giáo viên - Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT 4. Học sinh - Ôn lại toàn bộ kiến thức toàn chương và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút) F. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (15 phút) : BÀI TẬP 1: Lấy 2,5 mol một chất khí lý tưởng ở nhiệt 300 0 K. Nung nóng đẳng áp lượng khí này cho đến khi thể tích của nó tăng lên đên 1,5 lần thể tích lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình này là 11,04KJ. Tính công mà khí thực hiện và độ tăng nội năng. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán. * Tóm tắt n = 2,5 mol T 1 = 300K, p 1 , V 1 T 2 , p 2 = p 1 , V 2 = 1,5.V 1 Q = 11,04kJ = 11040J Tìm công mà khí thực hiện và độ tăng nội - Công mà khí đã thực hiện trong quá trình đẳng áp A’ = p.∆V = p(V 2 – V 1 ) = p.0,5V 1 Mặt khác p 1 .V 1 = n.R.T 1 Do đó công mà khí thực hiện là A’ = 0,5.n.R.T 1 A’ = 0,5.2,5.8,31.300 = 3116,25 J năng. Nói cách khác khí đã nhận công –A = A’ - Áp dụng nguyên lý I NĐLH ∆U = Q + A = Q – A’ ∆U = 11040 – 3116,25 = 7923,75 J Hoạt động 2 (20 phút) : BÀI TẬP 1:Hiệu suất thực của một máy hơi nước bằng nữa hiệu suất cực đại. Nhiệt độ của hơi khi ra khỏi lò hơi ( nguồn nóng) là 227 0 C và nhiệt độ của nguồn ngưng ( nguồn lạnh) là 77 0 C.Tính công suất của máy hơi nước nếu máy này mỗi giờ nó tiêu thụ than có năng suất tỏa nhiệt là 31.10 6 J/kg. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán. * Tóm tắt H = ½ H max T 1 = 227 + 273 = 500K T 2 = 77 + 273 = 350K t = 1h = 3600s m = 700 kg q = 31.10 6 J/kg Tính công suất của máy hơi nước. Ta có 2 H H max = 1 21 1 2T TT Q A − = Công mà máy hơi nước đã thực hiện trong 1h là ⇒ A = m.q. 2T TT Q. 2T TT 1 21 1 21 − = − A = 6 1031700 2.500 350500 ××× − A = 3255×10 6 (J) Công suất của máy hơi nước P = (W) 904.10 3600 103255 t A 3 6 = × = Hoạt động 3: Bài tập 3. Để giữa nhiệt độ trong phòng ở 20 0 C, người ta dùng một máy lạnh mỗi giờ tiêu thụ công bằng 5.10 6 J. Tính nhiệt lượng lấy đi từ không khí trong mỗi giờ . Biết rằng hiệu suất của máy lạnh 4 ε = Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài Giáo viên hướng dẫn học sinh về nhà làm bài Tiếp thu và về nhà giải bài tâp. 4. Củng cố: 5phút Hướng dẫn HS tìm ra phương pháp chung để giải bài toán về sự biến thiên nội năng và các nguyên lí NĐLH. 5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút - Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí NĐLH. - Tiếp tục làm các bài toán về các vấn đề này. TỰ CHỌN 3: BÀI TẬP VỀ CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC G. MỤC TIÊU 5. Kiến thức - Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt động lực học. - Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán nhiệt. nguyên lý của nhiệt động lực học 6. Kỹ năng - Vận dụng được nguyên lý I và II NĐLH công thức tính hiệu suất động cơ nhiệt, hiệu năng của máy thu. - Áp dụng thành thạo các phương trình trạng thái trong các quá trình. H. CHUẨN BỊ 5. Giáo viên - Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT 6. Học sinh - Ôn lại toàn bộ kiến thức toàn chương và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút) I. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (15 phút) : BÀI TẬP 1: Tính công suất của động cơ ô tô trong thời gian t=10/3giờ ô tô đi được quảng đường 240km và tiêu thụ hêt 62 lít xăng. Biết hiệu suất động cơ là H=30%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là q=46.10 6 J/kg và khối lượng riwng của xăng là D=0,7kg/l Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán. GV: Các em nên xá định nguồn nào là nguồn nóng và nguồn nào là nguồn lạnh thì mới giải quyết bài toán này một cách nhanh chóng. * Tóm tắt t=10/3(h) S=240km V=62 lít xăng. H=30% q=46.10 6 J/kg . Tính p của ô tô? Giải: Khối lượng của xăng là: m =D.V=62.0,7=43,4kg. -Nhiệt lượng do nguồn nóng cung cấp Q 1 =m.q=43,4.46.10 6 J=1996,4.10 6 J -Hiệu suất động cơ: A H Q = A=H.Q=0,3.1996,4.10 6 J=598,92.10 6 J -Công suất của động cơ: 6 598 92 10 49 91 10 3600 3 , . , * A p kJ t = = Hoạt động 2 (20 phút) : BÀI TẬP 2:Một máy hơi nước có công suất p=20kW, nhiệt độ nguòn nóng là t 1 =200 0 C, nguồn lạnh t 2 =58 0 C. Biết hiệu suất của động cơ này bằng 2/3 lần hiệu suất của khí lý tưởng ứng với hai nhiệt độ nói trên. Tính lượng than tiêu thụ trong thời gian 3h, biết năng suất tỏa nhiệtcủa than là q=34.10 6 J/kg. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán. GV: Bài toán này giải tương tự như bài toán 1 nhưng cách gisỉ có thay * Tóm tắt p=20kW t 1 =200 0 C, t 2 =58 0 C q = 34.10 6 J/kg Giải. Hiệu suất lý tưởng: H max =1- 1 2 T T H max = 331 1 0 3 473 , J− = đổi đi một ít. KHi áp dụng vào các em cần phải biến đổi công thức lại cho phù hợp với điều kirnj của bài toán. Tính khối lượng than tiêu thụ. m=? Hiệu suất động cơ: H= 2 3 H max =0,2 Có 1 1 4 7 1 2 10 3 3600 108 10 0 2 . . . . . . , A N t H Q Q N t Q J H = = = = = Lượng than cần dùng là: 7 1 6 108 10 31 76 34 10 . , . Q m kg q = = = 4. Củng cố: 5phút Sữa bài tập trắc nghiệm : 5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút - Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí NĐLH. - Bài tập về nhà : Một lượng khí ở áp suất p=3.10 5 N/m 2 có thể tích V 1 =10l. Sau khi nhận được nhiệt lượng 5000J vànó biến đổi đẳng áp và nội năng tăng thêm 2000J. a. Tích thể tích khí ở cuối quá trình biến đổi ĐS : 20lít b. Nhiệt độ khí lúc đầu là 30 0 C. Tính nhiệt độ cuối. ĐS : 606K TỰ CHỌN 4: BÀI TẬP VỀ BIẾN DẠNG CHẤT RẮN A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Giải được các bài tập về biến dạng kéo, nén. - Phân biệt được biến dạng tuyệt đối và tương đối. 2. Kỹ năng - Vận dụng được định luật Hooke, các công thức về giới hạn bền, hệ số an tòan. - Tính tóan. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Một số bài tập và phương pháp giải. 2. Học sinh - Ôn lại định luật Hooke và các công thức về giới hạn bền và hệ số an tòan. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Chuấn bị bài tập và các phương án giải. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: (……phút )Kiểm tra bài cũ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Nêu câu hỏi về định luật Hooke, các công thức về giới hạn bền và hệ số an toàn. - Nhận xét câu trả lời của HS. - Phát biểu định luật Hooke và viết các công thức lên bảng. - Nhận xét câu trả lời của bạn. Hoạt động 2(………phút) Tóm tắt kiến thức và phương phápgiải Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Gọi học sinh tóm tắt các kiến thức của bài. - Vạch ra phương pháp giải bài tập của bài. - Tóm tắt kiến thức - Tiếp nhận thông tin. Hoạt động 3: Vận dụng giải bài tâp số 3 SGK Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Gọi học sinh đọc đề và phân tích đề bài. - Gọi học sinh xác định dữ liệu cho và xác định đại lượng cần tìm. - Định hướng giải cho học sinh. - Gọi một HS vạch kế họach giải. - Gọi một học sinh khác nhận xét. - Giáo viên chốt lại lời nhận xét. - Đọc đề bài. -Thực hiện theo yêu cầu. - Tiếp nhận thông tin. - Một học sinh vạch kế họach giải. - Cả lớp nghe. - Tiếp nhận thông tin Hoạt động 4: Giáo viên kết hợp với học sinh giải. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Gọi học sinh viết biểu thức định luật Hooke. - Hướng dẫn học sinh suy ra độ biến dạng tương đối. - Hướng dẫn học sinh thay số và thực hiện tính tóan. - l l SE lkF ∆=∆= 0 l l SE lkF ∆=∆= 0 SE F l l = ∆ 0 22102 0 )10.5.(4.14.3.10.7 3450.44 − === ∆ dE F SE F l l π %10.25.0 2 0 − = ∆ l l Hoạt động 5(………phút) Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà - Yêu cầu học sinh chuẩn bị cho bài sau. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Những sự chuẩn bị cho bài sau. . than là q=34 .10 6 J/kg. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán. GV: Bài toán này giải tương tự như bài toán 1 nhưng. ∆=∆= 0 l l SE lkF ∆=∆= 0 SE F l l = ∆ 0 2 2102 0 )10. 5.(4.14.3 .10. 7 3450.44 − === ∆ dE F SE F l l π %10. 25.0 2 0 − = ∆ l l Hoạt động 5(………phút) Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học. Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí NĐLH. - Tiếp tục làm các bài toán về các vấn đề này. TỰ CHỌN 2: BÀI TẬP VỀ CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG