Trình bày được những kiến thức cơ bản đã học trong Chương I Vật lí nhiệt.
Áp dụng được các công thức tính nhiệt lượng, công thức của định luật I của nhiệt động lực học để giải được các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến sự biến đổi nội năng của vật và các quá trình chuyển thể.

2. Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra; biết lựa chọn các nguồn tài liệu học tập phù hợp.
Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi làm bài tập về vật lí nhiệt.
Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến giải bài tập vật lí nhiệt, đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực vật lí:

Nêu được những kiến thức cơ bản đã học về nội dung vật lí nhiệt.
Vận dụng được kiến thức ở chương I vào giải các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến sự biến đổi nội năng của vật và quá trình chuyển thể.

Năng lực số:

1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.
1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết vấn đề.
6.2.NC1a: Lựa chọn và sử dụng được các công cụ AI phù hợp để nâng cao hiệu suất và giải quyết các vấn đề phức tạp.

3. Phẩm chất

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

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

SGK, SBT, KHBD Vật lí 12.
Phiếu học tập.
Máy chiếu, máy tính kết nối Internet (nếu có).
Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.
Bộ câu hỏi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz.

2. Đối với học sinh

SGK, SBT Vật lí 12.
Dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
HS mỗi nhóm: 1 xúc xắc.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động. Hướng dẫn giải một số bài toán cụ thể

a. Mục tiêu: Giúp HS nêu được các lưu ý khi giải bài tập vật lí nhiệt và vận dụng được các công thức tính nhiệt lượng, công thức của định luật I của nhiệt động lực học để giải các bài tập định tính và định lượng có liên quan đến sự biến đổi nội năng của vật và các quá trình chuyển thể.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS giải một số bài toán vật lí nhiệt trong SGK.

c. Sản phẩm học tập: GV cung cấp mã QR hoặc đường Links (Google Forms/Live Worksheets) cho HS làm Phiếu bài tập.

…………………………………………..

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

NLS

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giao nhiệm vụ cho 6 HS trước buổi học: Làm các bài tập Bài tập ví dụ (SGK – tr31) và bài 1,2 phần Bài tập vận dụng (SGK – tr32).

- GV chia lớp thành 6 nhóm, mỗi nhóm có 1 trong 6 HS đã được giao nhiệm vụ trước buổi học làm nhóm trưởng.

- GV phát phiếu học tập cho HS và xúc xắc cho các nhóm.

- GV hướng dẫn HS hoạt động nhóm:

+ Mỗi bài trong phiếu học tập có hệ số nhân lần lượt là 1 – 2 – 3 – 4 – 5.

+ Thành viên trong nhóm làm bài tập trong phiếu học tập, xong bài nào sẽ được nhóm trưởng kiểm tra. Nếu đúng, HS được gieo xúc xắc. Số chấm trên xúc xắc nhân với hệ số quy ra điểm.

+ Trong nhóm, HS nào được 18 điểm đầu tiên là người chiến thắng. Nhóm HS nào có các HS đều đạt từ 18 điểm trở lên là nhóm chiến thắng và được thưởng điểm từ GV.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm để rút ra các lưu ý khi giải các bài tập về vật lí nhiệt.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- 6 HS được giao nhiệm vụ riêng thực hiện và hoàn thành nhiệm vụ trước buổi học.

- HS làm việc nhóm, thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn.

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

- 6 HS nộp lời giải bài tập cho GV trước buổi học.

- Các HS trong nhóm trình bày lời giải ra vở và báo cáo với nhóm trưởng.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- GV chấm và chữa bài của 6 HS trước buổi học.

- Nhóm trưởng chấm bài làm của các thành viên trong nhóm.

- GV tổng kết kết quả học tập, chốt các lưu ý khi giải bài tập vật lí nhiệt.

*Lời giải các bài tập

- Vì khí nhận được năng lượng và công nên: Q = +10 kJ và A = +100 kJ.

- Theo định luật I của nhiệt động lực học : ΔU = A + Q = 100+ 10 = 110 kJ.

- Độ biến thiên nội năng của lượng khí là: ΔU = 110 kJ.

- Công mà lượng khí thực hiện để thắng lực ma sát có độ lớn là: A = Fs = 20.0,1 = 2 J.

- Áp dụng định luật I của nhiệt động lực học : ΔU = A + Q. Vì lượng khí thực hiện công nên A = -2 J; vì lượng khí nhận nhiệt lượng nên Q = +25 J.

- Do đó: ΔU = -2 + 25 = 23 J.

- Độ biến thiên nội năng của lượng khí là: ΔU = 23 J.

- Gọi m₁ là khối lượng của nước đang sôi ở 100⁰C; m₂ là khối lượng của nước ở 10⁰C.

- Nhiệt lượng nước sôi toả ra: Q₁ = mcΔt₁ = m₁c.(100 – 40) = 60m₁c.

- Nhiệt lượng nước ở 10⁰C thu vào: Q₂ = m₂cΔt₂ = m₂c(40 – 10) = 30m₂c.

- Vì không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài nên: Q₁= Q₂ suy ra: 2m₁ = m₂(1).

- Vì lượng nước muốn có là 30 lít, khối lượng riêng của của nước được coi là không đổi và bằng 1 kg/lít nên ta có: m₁ + m₂ = 30 kg (2)

- Giải hệ hai phương trình (1) và (2) sẽ được: m₁ = 10 kg và m₂ = 20 kg

Vậy phải đổ 10 lít nước đang sôi vào 20 lít nước 10⁰C để có 30 lít nước 40⁰C.

4. B.

5. D.

*Các lưu ý khi giải bài tập vật - lí nhiệt:

- Xác định cách làm biến đổi nội năng của vật để lựa chọn công thức phù hợp.

- Nhiệt lượng mà vật thu vào để chuyển thể từ thể a sang thể b bằng nhiệt lượng mà vật toả ra khi chuyển thể từ thể b sang thể a.

2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác được xác định rõ ràng với công nghệ số (làm bài tập online) trong lớp học.

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học.

b. Nội dung: Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan để củng cố lại kiến thức đã học về vật lí nhiệt.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan liên quan đến nội dung vật lí nhiệt.

d. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức trò chơi trắc nghiệm nhanh trên Quizizz hoặc Kahoot để củng cố toàn bài hoặc cung cấp mã QR hoặc đường Links (Google Forms/Live Worksheets) cho HS làm Phiếu bài tập.

PHIẾU BÀI TẬP VẬT LÍ 12 – KẾT NỐI TRI THỨC

BÀI 7: BÀI TẬP VỀ VẬT LÍ NHIỆT

Phần 1: Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1: Gọi x, y, z lần lượt là khoảng cách trung bình giữa các phân tử của một chất ở thể rắn, lỏng, khí. Hệ thức đúng là

A. z < y < x.

B. x < y < z.

C. y < x < z.

D. x < z < y.

Câu 2: Vật ở thể lỏng có

A. thể tích và hình dạng riêng, khó nén.

B. thể tích và hình dạng riêng, dễ nén.

C. thể tích riêng nhưng không có hình dạng riêng, khó nén.

D. thể tích riêng nhưng không có hình dạng riêng, dễ nén.

Câu 3: Sự hóa hơi có thể xảy ra dưới hình thức nào?

A. Bay hơi và nóng chảy.

B. Bay hơi và sôi.

C. Sôi và đông đặc.

D. Nóng chảy và thăng hoa.

Câu 4: Hệ thức nào sau đây mô tả quá trình vật vừa nhận nhiệt lượng, vừa nhận công từ vật khác?

A. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A < 0.

B. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A < 0.

C. ΔU = A + Q khi Q < 0 và A > 0.

D. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A > 0.

Câu 5: Đâu là công thức chuyển nhiệt độ từ thang Celsius sang thang Kelvin?

A. T (K) = t (⁰C) + 273.

B. T (K) = 1,8t (⁰C) + 32.

C. T (K) = t (⁰C) – 273.

D. T (K) = 1,8t (⁰C) – 32.

Câu 6: Một quả bóng có khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Sở dĩ bóng không nảy lên được tới độ cao ban đầu là vì một phần cơ năng của quả bóng đã chuyển hóa thành nội năng của

A. chỉ quả bóng và của sân.

B. chỉ quả bóng và không khí.

C. chỉ mặt sân và không khí.

D. quả bóng, mặt sân và không khí.

Câu 7: Theo định luật I của nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng các đại lượng nào?

A. Công, động năng và thế năng.

B. Động năng và thế năng.

C. Động năng và nhiệt lượng mà vật nhận được.

D. Công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

Câu 8: Vì các phân tử tương tác với nhau nên chúng có

A. năng lượng.

B. cơ năng.

C. động năng.

D. thế năng.

Câu 9: Đơn vị của nội năng là gì?

A. Niu-tơn (N).

B. Jun (J).

C. Oát (W).

D. Vôn (V).

Câu 10: …………………………………………..

…………………………………………..

Phần 2: Trắc nghiệm đúng sai

Câu 1: Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn 6 cm. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20 N, diện tích tiết diện của pit-tông là 1 cm². Coi pit-tông chuyển động thẳng đều. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Công của khối khí thực hiện là 1,2 J.

b) Độ biến thiên nội năng của khối khí là 0,5 J.

c) Trong quá trình dãn nở, áp suất của chất khí là 2.10⁵ Pa.

d) Thể tích khí trong xilanh tăng 6 lít.

Câu 2: Dùng tay cọ xát miếng kim loại vào sàn nhà thì miếng kim loại nóng lên. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Ta đã làm thay đổi nội năng của miếng kim loại bằng cách truyền nhiệt.

b) Nội năng của miếng kim loại giảm.

c) Mặt tiếp xúc giữa miếng kim loại và sàn nhà có ma sát.

d) Khi cọ xát trong thời gian đủ dài có thể tạo ra lửa.

- GV sử dụng ứng dụng kenhhoctap.edu.vn để tham khảo và cho học sinh làm trắc nghiệm online.

Link: https://kenhhoctap.edu.vn/bai-tap/trac-nghiem-vat-li-12-ket-noi-bai-7-bai-tap-ve-vat-li-nhiet

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn:

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8
B	C	B	D	A	D	D	D
Câu 9	Câu 10	Câu 11	Câu 12	Câu 13	Câu 14	Câu 15	Câu 16
B	B	A	D	A	B	B	D
Câu 17	Câu 18	Câu 19	Câu 20	Câu 21	Câu 22	Câu 23	Câu 24
A	B	C	A	B	C	B	A
Câu 25	Câu 26	Câu 27	Câu 28	Câu 29	Câu 30
A	D	B	B	A	C

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi trắc nghiệm đúng sai:

Câu 1:

a) Đ.

b) S.

c) Đ.

d) S.

Câu 2:

a) S.

b) S.

c) Đ.

d) Đ.

- GV mời đại diện HS khác nhận xét, bổ sung.

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

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

- GV chuyển sang hoạt động vận dụng

[2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác được xác định rõ ràng với công nghệ số (làm bài tập online) trong lớp học.

5.2.NC1b: Sử dụng máy tính cầm tay trong tính toán.]

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: Sử dụng kiến thức vừa được tìm hiểu về vật lí nhiệt để trả lời các bài tập thực hành và bài tập gắn với đời sống.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn, thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về các bài tập liên quan đến vật lí nhiệt.

d. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS về nhà hoàn thành bài tập 3, 4, 5 phần Bài tập vận dụng (SGK – tr32):

Câu 3: Lấy hai túi trà lọc giống nhau. Thả nhẹ nhàng một túi vào cốc thuỷ tinh đựng nước nguội, một túi vào cốc thuỷ tinh đựng nước nóng để các túi nằm yên ở đáy cốc. Quan sát và dùng mô hình động học phân tử về cấu tạo chất để giải thích hiện tượng xảy ra trong hai cốc.

Câu 4: a) Một ấm điện công suất 1000 W. Tính thời gian cần thiết để đun 300 g nước có nhiệt độ ban đầu là 20⁰C đến khi sôi ở áp suất tiêu chuẩn. Tại sao kết quả chỉ được coi là gần đúng?

b) Nếu để nước trong ẩm sôi thêm 2 phút thì lượng nước còn lại trong ẩm là bao nhiêu? Lấy nhiệt dung riêng và nhiệt hoá hơi riêng của nước là c = 4,2.10³ J/kg.K và L = 2,26.10⁶ J/kg.

Câu 5: Dùng bếp điện để đun một ấm nhôm khối lượng 600 g đựng 1,5 lít nước ở nhiệt độ 20⁰C. Sau 35 phút đã có 20% lượng nước trong ấm hoá hơi ở nhiệt độ sôi 100⁰C. Tính nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây, biết chỉ có 75% nhiệt lượng mà bếp toả ra được dùng vào việc đun ấm nước. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K, của nước là 4 200 J/kg.K; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở nhiệt độ sôi 100⁰C là 2,26.10⁶ J/kg. Khối lượng riêng của nước là 1 kg/lít.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi vận dụng.

- GV quan sát, hướng dẫn (nếu cần thiết).

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

- Đại diện nhóm HS xung phong trả lời câu hỏi.

Gợi ý trả lời

Câu 3:

Khi ta thả túi trà vào cốc thuỷ tinh đựng nước nguội và một túi trà vào cốc thuỷ tinh đựng nước nóng thì ta thấy túi trà trong nước nguội tan chậm hơn túi trà trong nước nóng.

Bởi vì theo mô hình động học phân tử về cấu tạo thì các phân tử chuyển động không ngừng, nhiệt độ càng cao thì tốc độ chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. Do đó, túi trà cho vào nước lạnh có nhiệt độ thấp hơn nên tốc độ chuyển động cũng chậm hơn, chính vì vậy mà nó tan chậm hơn. Túi trà cho vào nước nóng có nhiệt độ cao hơn nên tốc độ chuyển động nhanh hơn, chính vì vậy mà nó tan nhanh hơn.

Câu 4:

…………………………………………..