Giáo án Vật lý 10 nâng cao - Đoàn Văn Doanh

,31 ´ (350 – 300)
= 581,7 (J)
c) Tính độ biến thiên nội năng của mỗi quá trình.
- Quá trình đẳng áp (1)®(2)
DU = Q + A = Q – A’
DU = 1000 – 581,7 = 418,3 (J)
- Quá trình đẳng tích (2)®(3)
V2 = V3 Þ DV = 0 Þ A = 0
Nhiệt độ giảm nên nội năng giảm
DU = – 418,3 (J)
- Quá trình đẳng nhiệt (3)®(1)
DU = 0
d) Áp dụng nguyên lý I NĐLH cho quá trình đẳng tích (2)®(3)
DU = Q + A
Ta có A = 0 và DU = – 418,3 J
Vậy Q = – 418,3 J
Như vậy khí nhả ra nhiệt lượng 418,3 J.
IV.Rút kinh nghiệm:
.
Soạn ngày 
Tiết 84+85
Bài 59 : NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
I.MỤC TIÊU
1.Kiến thức
Biết được nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh; biết được nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ phận phát động, sinh công ra hay nhận vào ở một số máy hay gặp trong thực tế.
Có khái niệm về nguyên lý II nhiệt động lực học, nó liên quan đến chiều diễn biến các quá trình trong tự nhiên, bổ sung cho nguyên I nhiệt động lực học. HS cần phát biểu được nguyên lý II NĐLH.
2.Kỹ năng
Nhận biết và phân biệt được nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ phận phát động, sinh công hay nhận công ở một số máy lạnh thường gặp trong thực tế.
II.CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
Một số hình vẽ trong SGK.
Một số máy nhiệt trong thực tế.
2.Học sinh
Ôn lại kiến thức về động cơ nhiệt ở lớp 8.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ
Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học cho các quá trình.
Hoạt động 2 (phút) : ĐỘNG CƠ NHIỆT
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Ó Thế nào là động cơ nhiệt?
- Hướng dẫn HS đọc SGK tìm hiểu cấu tạo của động cơ nhiệt qua ví dụ.
Nguồn nóng T1
 Nguồn lạnh T2
Q1
Q2
A
Tác nhân và cơ cấu của động cơ nhiệt
- Yêu cầu HS tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt
- Đọc SGK và đưa ra định nghĩa.
- Đọc SGK và tìm hiểu cấu tạo của động cơ nhiệt và so sánh lại với ví dụ.
Nguồn nóng : nguồn đốt nóng khí.
Nguồn lạnh : nguồn nước phun vào đáy xi lanh.
Tác nhân : khí + xi lanh + pittông.
- Qua việc tìm hiểu cấu tạo của động cơ nhiệt để rút ra nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt.
- Nêu công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.
1. Động cơ nhiệt
a) Định nghĩa – Cấu tạo động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt lượng sang công.
Mỗi động cơ nhiệt đều có 3 bộ phận cơ bản
Nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng (Q1).
Tác nhân và các thiết bị phát động nhận nhiệt, sinh công và tỏa nhiệt.
Nguồn lạnh : thu nhiệt do tác nhân tỏa ra (Q2).
b) Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt
Tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng biến một phần thành công A và tỏa phần nhiệt lượng còn lại Q2 cho nguồn lạnh.
c) Hiệu suất của động cơ nhiệt
Hiệu suất của động cơ nhiệt được xác định bằng tỉ số giữa công A sinh ra với nhiệt lượng Q1 nhận từ nguồn nóng.
Hoạt động 3 (phút) : MÁY LẠNH
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Ó Thế nào là máy lạnh?
Nguồn nóng T1
Nguồn lạnh T2
Q1
Q2
Tác nhân và cơ cấu của máy lạnh
A
- Hướng dẫn HS đọc SGK tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy lạnh.
3. Máy lạnh
a) Định nghĩa – Nguyên tắc hoạt động
Máy lạnh là thiết bị dùng để lấy nhiệt từ một vật và truyền sang vật khác nóng hơn nhờ công từ các vật ngoài.
Vật cung cấp nhiệt là nguồn lạnh, vật nhận nhiệt là nguồn nóng, và vật trung gian được gọi là tác nhân, nó nhận công từ vật ngoài.
b) Hiệu năng của máy lạnh
- Là tỉ số giữa nhiệt lượng Q2 nhận từ nguồn lạnh với công tiêu thụ A
- Hiệu năng của máy lạnh thường có giá trị lớn hơn 1.
Hoạt động 4 (phút) : NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Nguyên lý II bổ sung cho nguyên lý I. Nó đề cập đến chiều diễn biến của quá trình, điều mà nguyên lý I chưa đề cập đến.
- Hướng dẫn HS tìm hiểu động cơ nhiệt loại II.
3. Nguyên lý II nhiệt động lực học
“Nhiệt không tự nó truyền từ một cật sang vật nóng hơn”.
hay
“Không thể thực hiện được động cơ vĩnh cửu loại hai (nói cách khác, động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành ra công)”
Hoạt động 5 (phút) : HIỆU SUẤT CỰC ĐẠI CỦA MÁY NHIỆT
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
4. Hiệu suất cực đại của máy nhiệt
a) Hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt
T1 : nhiệt độ nguồn nóng
T2 : nhiệt độ nguồn lạnh
Để nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt, người ta nâng cao nhiệt độ của nguồn nóng hay hạ thấp nhiệt độ nguồn lạnh hoặc thực hiện cả hai.
b) Hiệu năng cực đại của máy lạnh
IV.Rút kinh nghiệm:
.
Soạn ngày 
Tiết 86
BÀI TẬP
I.MỤC TIÊU
1.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.
2.Kỹ năng
Vận dụng được nguyên lý I 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.
II.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.
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (phút) : BÀI TẬP 1 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Yêu cầu HS nêu công thức tính nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra.
- Yêu cầu HS tóm tắt bài toán
Q = mcDt
* Tóm tắt
m1 = 100g = 0,1kg
m2 = 300g = 0,3kg
t1 = 20oC
m3 = 75g = 0,075kg
t2 = 100oC 
c1 = 880 J/kg.K
c2 = 380 J/kg.K
c3 = 4,19.103 J/kg.K
Tìm nhiệt độ cân bằng của cốc nước tcb.
(BÀI 2/291, SGK)
Gọi tcb là nhiệt độ khi hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng chiếc thìa đồng đã tỏa ra
Qtỏa = m3.c3.(t2 – tcb)
- Nhiệt lượng cốc nhôm và nước đã thu vào
Qthu = (m1.c1 + m2.c2).(tcb – t1)
Khi có sự cân bằng nhiệt thì
Qthu = Qtỏa
(m1.c1 + m2.c2).(tcb – t1) = m3.c3.(t2 – tcb)
Thay số vào và giải ra kết quả tcb = 22oC
Hoạt động 2 (phút) : BÀI TẬP 2 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán.
* Tóm tắt
n = 2,5 mol
T1 = 300K, p1 , V1
T2 , p2 = p1 , V2 = 1,5.V1
Q = 11,04kJ = 11040J
Tìm công mà khí thực hiện và độ tăng nội năng.
(BÀI 4/299, SGK)
-Công mà khí đã thực hiện trong quá trình đẳng áp
A’ = p.DV = p(V2 – V1) = p.0,5V1
Mặt khác p1.V1 = n.R.T1
Do đó công mà khí thực hiện là
A’ = 0,5.n.R.T1
A’ = 0,5.2,5.8,31.300 = 3116,25 J
Nói cách khác khí đã nhận công –A = A’
- Áp dụng nguyên lý I NĐLH
DU = Q + A = Q – A’
DU = 11040 – 3116,25 = 7923,75 J
Hoạt động 3 (phút) : BÀI TẬP 3 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Gọi HS lên bảng tự tóm tắt và giải bài toán.
* Tóm tắt
H = ½ Hmax
T1 = 227 + 273 = 500K
T2 = 77 + 273 = 350K
t = 1h = 3600s
m = 700 kg
q = 31.106 J/kg
Tính công suất của máy hơi nước.
(BÀI 5/307, SGK)
Ta có
 ; 
Công mà máy hơi nước đã thực hiện trong 1h là
Þ A = 
A = 
A = 3255´106 (J)
Công suất của máy hơi nước
P = 
IV.Rút kinh nghiệm:
Soạn ngày 
Tiết 87
KIỂM TRA HỌC KỲ II
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
	- Các định luật bảo toàn : Động lượng. Động năng. Thế năng. Cơ năng. Định luật bảo toàn đông lượng. Định luật bảo toàn cơ năng. Định lí dộng năng.
	- Chất khí : Thuyết động học phân tử. Phương trình trạng thái. Các quá trình biến đổi trạng thái.
 - Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể.
 - Cơ sở của nhiệt động lực học.
2. Kỹ năng
	- Trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.
	- Giải được các bài tập có sử đến các định luật Niu tơn, các định luật bảo toàn và quá trình biến đổi trạng thái của chất khí.
II. ĐỀ BÀI :
A. PHẦN TRẮC NGHIỆM (6 điểm).
Câu 1: Độ co tương đối được tính bằng biểu thức nào sau đây:
 A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 2: Chiều cao của cột chất lỏng trong ống mao dẫn được tính bằng công thức nào?
 A. 	 B. 	 C. 	 D. 	
Câu 3: Công thức diễn tả nguyên lý I NĐLH cho hệ khí có thể viết dưới dạng nào sau đây nếu nội năng của hệ tăng, hệ nhận công A và giải phóng nhiệt lượng .
 A. = + A B. = A + 	C. .	D. = - A
Câu 4: Dưới áp suất 10000 N/m một lượng khí có thề tích là 10 lít. Tính thể tích của khí đó dưới áp suất 5000 N/m2.Biết nhiệt độ là không đổi.
 A. 2 lít. B. 0,2 lít. C. 20 lít D. 2.105 lít. 
Câu 5: Một người kéo lực kế, số chỉ của lực kế là 400 N, lò xo của lực kế có độ cứng 1000 N/m. tính công do người thực hiện.
 A. 60 J B. 70 J 	C. 80 J D. 90 J
Câu 6: Có 2 chất điểm, chất điểm I có khối lượng m và vận tốc v, chất điểm II có khối lượng 2m, vận tốc v/2. so sánh Wđ1, Wđ2?
 A. Wđ1=2 Wđ2 B. Wđ1= Wđ2 C. Wđ1=1/2 Wđ2 D. Wđ1=4Wđ2
Câu 7: Vật khối lượng 200 g chuyển động với vận tốc 400 cm/s thì động lượng (kgm/s) của vật là:
 A. 0.8 	 B. 8 	 C. 80 	D. 20 
Câu 8: Một vật trọng lượng 1 N có động năng là 1 J. lấy g = 10 m/s2. khi đó vận tốc của vật bằng bao nhiêu?
 A. 0.45 m/s B. 1 m/s 	 C. 1.4 m/s D. 4.4 m/s
Câu 9: Một vật khối lượng 20 kg được buộc vào một sợi dây dài. Tính công thực hiện khi kéo vật lên đều theo phương thẳng đứng với độ cao 10 m.g= 9.8m/s2.
 A. 1960 J B. 1970 J C. 2100 J D. 2200 J
Câu 10: Một quả đạn khối lượng m đang chuyển động với vận tốc , đột nhiên nổ thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng m/3 chuyển động với vận tốc và mảnh có khối lượng 2m/3 chuyển động với vận tốc . Ngay sau khi đạn nổ thành hai mảnh, biểu thức nào sau đây đúng:
 A. B. C. D. 
Câu 11: Chọn câu sai: Đơn vị của công là:
 A. J B. W.s 	 C. N.m 	 D. N.m/s
Câu 12: Trong hệ tọa độ (P,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?
 A. Đường hypebol. B. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ. 
 C. Đường thẳng cắt trục P tại điểm P0. D. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
B. PHẦN TỰ LUẬN (4 điểm)
Bài 1 (2 điểm: ) Từ độ cao h = 16m một vật nhỏ được ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu v0, vận tốc của vật lúc vừa chạm đất là v = 18m/s. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s2. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Tính : 
a. Vận tốc ban đầu v0.
b. Độ cao của vật tại vị trí động năng bằng thế năng.
Bài 2( 2 điểm):Một viên đạn có khối lượng m=2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu? 
 III. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM.
Câu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Đáp án 
IV.TRẢ BÀI VÀ RÚT KINH NGHIỆM
.