Giáo án gộp Vật lí 12 cánh diều kì I

GIÁO ÁN WORD CHỦ ĐỀ 1: VẬT LÍ NHIỆT

• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 1: Sự chuyển thể của các chất
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 2: Định luật 1 của nhiệt động lực học
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 3: Thang nhiệt độ
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 4: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hóa hơi riêng
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều Bài tập chủ đề 1

GIÁO ÁN WORD CHỦ ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 1: Mô hình động học phân tử chất khí
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng
• Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 2: ĐỊNH LUẬT 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Thực hiện thí nghiệm, nêu được: mối liên hệ nội năng của vật với năng lượng của các phân tử tạo nên vật, định luật 1 của nhiệt động lực  học.

• Vận dụng được định luật 1 của nhiệt động lực học trong một số trường hợp đơn giản.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự học: Chủ động và tích cực trao đổi ý kiến với các thành viên trong nhóm để hoàn thành nhiệm vụ tìm hiểu mối liên hệ giữa nội năng của vật với năng lượng của các phân tử tạo nên vật.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi tìm hiểu về nội năng và định luật 1 của nhiệt động lực học.

• Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về nội năng và định luật 1 của nhiệt động lực học.

Năng lực vật lí:

• Nêu được khái niệm nội năng và các cách làm biến đổi nội năng.

• Nêu được nội dung của định luật 1 của nhiệt động lực học.

• Thực hiện được thí nghiệm về mối liên hệ giữa nội năng và năng lượng của các phân tử tạo nên vật.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

• SGK, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.

• Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh mài dao, hình ảnh thí nghiệm về sự thay đổi nội năng bằng thực hiện công, hình ảnh thí nghiệm về sự thay đổi nội năng bằng truyền nhiệt,…

• Máy chiếu, máy tính (nếu có).

2. Đối với học sinh:

• HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

• HS mỗi nhóm:

+ Dụng cụ thí nghiệm (1): xilanh, pít-tông, cảm biến nhiệt độ, giá đỡ.

+ Dụng cụ thí nghiệm (2): xilanh có pít-tông, cốc để đựng nước, cảm biến nhiệt độ, giá đỡ.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Huy động sự hiểu biết của HS để đặt vấn đề về năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật, từ đó thu hút HS chú ý tới chủ đề bài học.

b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, HS phát biểu ý kiến của bản thân về kiến thức đã học, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS trả lời được câu hỏi mở đầu và nhu cầu tìm hiểu về nội năng.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh mài dao (hình 2.1) cho HS quan sát.

- GV giới thiệu: Khi được mài (hình 2.1), lưỡi dao không chỉ sắc hơn mà còn nóng lên. Nó cũng nóng lên khi được nhúng vào nước nóng. Trong hai trường hợp này, dù theo các cách khác nhau nhưng lưỡi dao đêì nhận thêm năng lượng.

- GV nêu câu hỏi: Phần năng lượng nhận được thêm này có liên hệ gì với năng lượng của các phân tử cấu tạo nên lưỡi dao?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận, dự đoán, đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.

Gợi ý đáp án:

- Phần năng lượng nhận thêm làm cho các phân tử chất cấu tạo nên lưỡi dao chuyển động nhanh hơn, tốc độ phân tử tăng, động năng phân tử tăng, năng lượng các phân tử sẽ tăng lên.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Sau khi HS trao đổi, phát biểu ý kiến, GV nhận xét vào nội dung bài học: Để tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này chúng ra vào bài học ngày hôm nay – Bài 2: Định luật 1 của nhiệt động lực học.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về nội năng

a. Mục tiêu: HS nêu khái niệm nội năng và hai cách làm thay đổi nội năng.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về khái niệm nội năng và các cách làm thay đổi nội năng.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để tìm hiểu về nội năng.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS	DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về khái niệm nội năng Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nêu khái niệm nội năng. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi 1 (SGK – tr13) Hãy lập luận để chứng tỏ nội năng của một bình khí có liên hệ với nhiệt độ và thể tích của khí trong bình. - GV hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung Bạn có biết (SGK – tr13) để tìm hiểu về nhiệt động lực học. - Sau khi HS trả lời, GV hướng dẫn HS rút ra khái niệm nội năng của vật. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr13) - Nội năng là tổng động năng và thế năng phân tử. + Động năng phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của phân tử, nhiệt độ càng cao thì tốc độ chuyển động càng tăng, dẫn đến động năng tăng. + Thế năng phân tử phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử, thể tích thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử thay đổi dẫn đến thế năng phân tử thay đổi. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Khái niệm nội năng. - GV chuyển sang nội dung Các các làm biến đổi nội năng.	I. NỘI NĂNG 1. Khái niệm - Vì các phân tử luôn chuyển động nhiệt nên chúng có động năng. Giữa các phân tử có lực tương tác nên các phân tử còn có thế năng tương tác phân tử. - Tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên hệ là nội năng của hệ.
Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu về các cách làm biến đổi nội năng Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đặt vấn đề: Vì nội năng phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ của hệ nên nếu làm thể tích và nhiệt độ của hệ thay đổi thì nội năng thay đổi.  - GV chia lớp thành 4 nhóm, phát dụng cụ thí nghiệm và nêu nhiệm vụ: Nhóm 1,3: Thực hiện thí nghiệm về sự thay đổi nội năng bằng thực hiện công + GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nội dung Thực hành, khám phá (SGK – tr14). + GV yêu cầu HS ghi lại và báo cáo kết quả thí nghiệm. Nhóm 2,4: Thực hiện thí nghiệm về sự thay đổi nội năng bằng truyền nhiệt + GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nội dung Thực hành, khám phá (SGK – tr15). + GV yêu cầu HS ghi lại và báo cáo kết quả thí nghiệm. - Sau khi các nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr14) Vì sao khi nén khí trong xilanh, thế năng tương tác phân tử và nội năng của lượng khí đó thay đổi? - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về các cách làm biến đổi nội năng. - Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS làm việc cá nhân và trả lời nội dung Luyện tập 1 (SGK – tr15) Lấy ví dụ thực tế về sự thay đổi nội năng của hệ bằng cách thực hiện công và ví dụ về sự thay đổi nội năng bằng truyền nhiệt. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, thực hiện thí nghiệm và trả lời câu hỏi. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: *Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr14) Vì khi nén khí trong xilanh, khoảng cách giữa các phân tử khí sẽ giảm đi. *Trả lời Luyện tập 1 (SGK – tr15) + Ví dụ về sự thay đổi nội năng bằng thực hiện công: Khi bơm xe đạp, ta thực hiện công vào chiếc bơm, sau khi bơm xong ta sẽ thấy bơm bị nóng do nhận nhiệt lượng. + Ví dụ về sự thay đổi nội năng bằng truyền nhiệt: Khi nước được đun sôi, nhiệt độ của nước tăng lên. Trong quá trình này, năng lượng nhiệt được truyền từ nguồn nhiệt (như bếp) vào nước, làm tăng nhiệt độ và nội năng của nước.  - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thực hành và thảo luận của các nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Các cách làm biến đổi nội năng. - GV chuyển sang nội dung Định luật 1 của nhiệt động lực học.	2. Các cách làm biến đổi nội năng - Có hai cách làm thay đổi nội năng là thực hiện công và truyền nhiệt.