GIÁO án CHƯƠNG CHẤT KHÍ

Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠMARIÔTI.MỤC TIÊU1.Kiến thứcNhận biết được các khái niệm “trạng thái” và “ quá trình”.Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.Phát biểu và nêu được biểu thức của định luật BôilơMariôtNhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ pV2.Kỹ năng:Quan sát được thí nghiệm, thu thập được số liệu để đưa ra dự đoán.Vẽ được đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V)Vận dụng được định luật BôilơMariôt để giải các bài tập trong bài và giải thích được một số hiện tượng vật lý liên quan3.Thái độTrung thực, khách quan trong việc thu thập số liệuÝ thức làm việc nhóm, có tinh thần xây dựng bài họcII.CHUẨN BỊ1.Giáo viên: Bộ thí nghiệm định luật BôilơMariôt, phiếu học tập áp dụng kĩ thuật khăn phủ bàn2.Học sinh: học bài cũ và xem trước bài mớiIII. TIẾN TRÌNH TIẾT HỌC:

Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔILƠ-MARIÔT

I.MỤC TIÊU

1.Kiến thức

-Nhận biết được các khái niệm “trạng thái” và “ quá trình”

-Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt

-Phát biểu và nêu được biểu thức của định luật Bôilơ-Mariôt

-Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ p-V

2.Kỹ năng:

-Quan sát được thí nghiệm, thu thập được số liệu để đưa ra dự đoán

-Vẽ được đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V)

-Vận dụng được định luật Bôilơ-Mariôt để giải các bài tập trong bài và giải thích được một số hiện tượng vật lý liên quan

3.Thái độ

-Trung thực, khách quan trong việc thu thập số liệu

-Ý thức làm việc nhóm, có tinh thần xây dựng bài học

II.CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Bộ thí nghiệm định luật Bôilơ-Mariôt, phiếu học tập áp dụng kĩ thuật khăn phủ bàn

2. Học sinh: học bài cũ và xem trước bài mới

III TIẾN TRÌNH TIẾT HỌC:

Thời

gian

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản

Hoạt động 1: kiễm tra bài cũ

-Nêu nội dung của

thuyết động học phân

tử chất khí?

-Cá nhân trả lơi câu hỏi

-Giáo viên nhận xét

đánh giá

Hoạt động 2: đề xuất vấn đề của bài học

-Gíao viên tiến hành

làm thí nghiệm mở

đầu, yêu cầu 2 học

sinh cùng làm: phát

cho mỗi em một cái

xilanh; bịt lỗ hở của

xilanh rồi nhấn pittông

xuống

-Trong quá trình nhấn

pittông xuống, em có

nhận xét gì?

-Vì sao có hiện tượng

này?

-Giáo viên nhận xét:

đối với một lượng khí

xác định, thể tích giảm

thì áp suất tăng, nhưng

chưa cho biết mối

quan hệ định lượng

giữa thể tích và áp

suất.Để tìm mối quan

hệ này, chúng ta cùng

nghiên cứu bài học

hôm nay

-Khi bịt kín lỗ hở của pittông, càng nhấn xilanh càng khó

-Học sinh suy nghĩ trả lời

Bài 29:QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT

BÔILƠ-MARIÔT

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm thông số trạng thái, quá trình biến đổi trạng thái

-Trạng thái của một

lượng khí được xác

định bằng những đại

lượng nào?

-Giáo viên nhận xét và

thông báo:p, V,T được

gọi là các thông số của

một trạng thái

-Theo các em, thế nào

là quá trình biến đổi

trạng thái?

-Giáo viên nhận xét:

-Học sinh suy nghĩ trả lời: áp suất p, thể tích V

và nhiệt độ T -Học sinh trả lời: quá trình thay đổi p,V,T là quá trình biến đổi trạng thái

-Học sinh tiếp thu, ghi nhớ

I.TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI: Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái:

+ V: lít +p: pa, atm…

+T: K Đằng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái

quá trình biến đổi

lượng khí từ trạng thái

này sang trạng thái

khác là quá trình biến

đổi trạng thái

trong đó có hai thông số thay đổi, một thông số còn lại không đổi

Hoạt động 4: tìm hiểu về quá trình biến đổi đẳng nhiệt

-Giáo viên thông báo:

hầu hết trong tự nhiên,

cả 3 thông số đều thay

đổi Tuy nhiên, có thể

thực hiện được quá

trình có 2 thông số

không đổi đẳng

quá trình

-Vậy có mấy đẳng quá

trình, kể tên các đẳng

quá trình?

-Dựa vào khái niệm

đẳng quá trình, em hãy

cho biết thế nào là quá

trình đẳng nhiệt?

-Học sinh lắng nghe

Tiếp thu

-Có 3 đẳng quá trình:

+Quá trình đẳng nhiệt +Quá trình đẳng tích +Quá trình đẳng áp -Học sinh trả lời: quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ nguyên không đổi

II QUÁ TRÌNH ĐẢNG NHIỆT:

Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ giữ nguyên không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt

Hoạt động 5: Xác định mối quan hệ p-V

-Yêu cầu học sinh đề

xuất phương án thí

nghiệm:

+Chia học sinh theo

nhóm 4 học sinh

+Cho học sinh quan

sát bộ thí nghiệm chất

khí

+Phát phiếu học tập

A0, và hướng dẫn học

sinh điền câu trả lời

vào phiếu học tập

-Giáo viên tiến hành

thí nghiệm để tìm mối

quan hệ giữa p-V

Dụng cụ: xi lanh chứa khí, áp kế đo áp suất, thước đo thể tích trên xi lanh

Thiết kế: ấn pittông và đọc số liệu thể tích, áp suất từ đó tìm mối liên

hệ giữa p và V

III.Định luật Bôilơ-Mariôt

1.Thí nghiệm a.Tiến hành thí nghiệm b.Kết quả

V(cm3) 3 2.5 2 Nhận xét:

-Khi V tăng thì p giảm và ngược lại

-pV = hằng số

-Yêu cầu học sinh dự

đoán kết quả mối quan

hệ giữa p và V

-Nhận xét kết quả thí

nghiệm

-Giáo viên nhận xét,

lưu ý kết quả chỉ đúng

khi nhiệt độ không đổi

-Bằng TN tương tự

nhưng với độ chính

xác cao hơn, hai nhà

vật lí Bôilơ và Mariôt

đã độc lập với nhau

đưa ra định luật thể

hiện mối quan hệ p và

V của một lượng khí

xác định khi T không

đổi định luật này

mang tên hai ông và

được gọi là định luật

Bôilơ- Mariô

-Yêu cầu HS phát biểu

định luật Từ đó, viết

biểu thức của định luật

-Gọi p1, v1 là áp suất

và thể tích của một

lượng khí ở trạng thái

1; p2, V2 là áp suất và

thể tích của một lượng

khí ở trạng thái 2 thì

định luật Bôilơ-Mariôt

có thể viết ở dạng nào?

-Dự đoán: p tăng thì V giảm và ngược lại -học sinh kết quả thí nghiệm và tiến hành xử

lí số liệu -bảng số liệu:

p.V = hằng số

2.Định luật Bôilơ-Mariôt:

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, áp suất p tỷ lệ nghịch với thể tích V p~

hay p.V= hằng số nếu khối khí thay đổi trạng thái từ trạng thái 1(p1,V1) sang trạng thái 2(p1,V2) thì:

p1V1=p2V2

-Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, áp suất p tỉ lệ nghịch với thể tích V p.V=hằng số

p1V1=p2V2 -Học sinh suy nghĩ trả lời Hoạt động 6: đường đẳng nhiệt

-Ngoài biểu thức p.V =

hằng số, người ta còn

diễn tả mối quan hệ p

và V bằng đồ thị Dựa

vào bảng số liệu, yêu

cầu học sinh vẽ đồ thị

biểu diễn mối quan hệ

p và V

-Giáo viên hướng dẫn

vẽ đồ thị và yêu cầu

học sinh nhận xét dạng

đường biểu diễn

-Giáo viên nhận xét và

khái quát: đường biểu

diễn sự biến thiên của

áp suất theo thể tích

khi nhiệt độ không đổi

gọi là đường đẳng

nhiệt trong hệ tọa độ

(p,V) đường này gọi là

đường hypebol

-Yêu cầu học sinh

nhận xét về hai đường

đẳng nhiệt ứng với 2

nhiệt độ khác nhau của

-Học sinh dựa vào bảng

số liệu, vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ p và V -đường biểu diễn có dạng đường cong -T2 > T1, hai đường đẳng nhiệt ứng với hai nhiệt độ khác nhau thì khác nhau Đường đẳng nhiệt trên ứng với nhiệt

độ cao hơn đường đẳng nhiệt dưới

IV.ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT:

Đường đẳng nhiệt là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi

p T1>T2 T2 T1

O V

cùng một lượng khí?

Hoạt động 7: củng cố, vận dụng

-Giáo viên khái quát

lại nội dung kiến thức

về trạng thái và quá

trình biến đổi trạng

thái; định nghĩa quá

trình đẳng nhiệt; định

luật Bôilơ-Mariôt và

đường đẳng nhiệt

trong hệ tọa độ (p,V)

-Yêu cầu học sinh làm

bài 6 và bài 8 trong

SGK

-Yêu cầu học sinh làm

bài tập trong SGK và

học lí thuyết, đồng

thời xem trước bài mới

-Học sinh lắng nghe, ghi nhớ

-Học sinh làm bài tập vận dụng

-Học sinh ghi chép, nhận nhiệm vụ về nhà

PHIẾU HỌC TẬP

Nêu tên các dụng cụng trong bộ thí nghiệm chất khí và nêu một phương án thí nghiệm để tìm mối liên hệ giữa p và V?

Thời

gian

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề

-Kiểm tra bài cũ: -Trong quá trình đẳng

Phát biểu nội dung

định luật Bôilơ-Mariôt

-Đặt vấn đề:

Chúng ta thường bắt

gặp các bánh xe bơm

căng để ngoài nắng

thường bị phát nổ mà

ta biết rằng khi bơm

căng thể tích bánh xe

chứa một lượng khí

xác định

Vì sao có hiện tượng

này?

Giáo viên nhận xét:

Khi thể tích của một

lượng khí xác định

không đổi, nhiệt độ

của chất khí tăng thì

áp suất cũng tăng,

nhưng chưa cho biết

mối quan hệ định

lượng giữa áp suất và

nhiệt độ Để tìm mối

quan hệ này, chúng ta

cùng nghiên cứu bài

học hôm nay

nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

-Học sinh lắng nghe theo dõi

-Nhiệt độ tăng nên áp suất tăng theo

BÀI 30: QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SAC-LƠ

Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình đẳng tích

-Dựa vào khái niệm

đẳng quá trình Em

nào có thể cho thầy

biết thế nào là quá

trình đẳng tích?

-Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích

I.QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH:

-Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích

Hoạt động3: tìm hiểu định luật sác- lơ

-Ở vấn đề đặt ra đầu

bài ta nhận thấy nhiệt

độ của lượng khí tăng

thì áp suất tăng và

ngược lại

Nhưng liệu áp suất có

Học sinh lắng nghe và nhận thức vấn đề II.ĐỊNH LUẬT SAC-LƠ:

1.Thí nghiệm:

tăng tỉ lệ thuận với

nhiệt độ không? Ta

cùng vào phần thí

nghiệm

-Yêu cầu học sinh đề

xuất phương án thí

nghiệm:

+Chia học sinh theo

nhóm 4 học sinh

+Cho học sinh quan

sát bộ thí nghiệm chất

khí

+Phát phiếu học tập

A0, và hướng dẫn học

sinh điền câu trả lời

vào phiếu học tập

Qua quá trình làm kết

quả nhiều lần, người

ta đã thu được kết quả

như sau

-yêu cầu học sinh dự

đoán kết quả mối quan

hệ p và T

-các em tính tỉ số p/T

-Dựa vào kết quả tính

được ở bảng sô liệu

các em nhận xét tỉ số

p/T

- Nhà vật lí Sac-lơ đã

làm nhiều chất khí

khác nhau và cùng

một chất khí ở các thể

tích khác nhau để đưa

ra định luật thể hiện

mối quan hệ p và T

của một lượng khí xác

định khi thể tích

không đổi Định luật

+Dùng xi lanh chứa khí +Áp kế đo áp suất + Dùng thước đo thể tích gắn trên xi lanh đo thể tích

-thiết kế: cho xi lanh vào

ca nước nóng sau đó đọc các giá trị áp suất tương ứng với từng nhiệt độ tương ứng

Học sinh tính kết quả

P tỉ lệ thuận với T

a)Dụng cụ:

Xi lanh, bình đựng nước nóng, nhiệt kế

b)Tiến hành:

thay đổi nhiệt độ chất khí

c)Kết quả:

Áp suất p(105Pa) 1,00

1,10 1,20 1,25

này mang tên Sac-lơ

Trong quá trình đẳng

tích của một lượng khí

nhất định, áp suất tỉ lệ

thuận với nhiệt độ

tuyệt đối

-Nếu gọi p1, T1 là áp

suất và nhiệt độ tuyệt

đối ở trạng thái 1

Gọi p2, T2 là áp suất

và nhiệt độ tuyệt đối ở

trạng thái 2

Thì định luật Sac-lơ

còn có thể viết ở dạng

nào?

-Qua quá trình làm kết

quả nhiều lần, người

ta đã thu được kết quả

như sau

-Yêu cầu học sinh dự

đoán kết quả mối quan

hệ p và T

Các em hãy tính tỉ số

= hằng số

Kết luận:

p~T

= hằng số 2.Định luật Sac-lơ: -Nội dung: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối

Hệ thức:

p~T

= hằng số Nếu chất khí ở trạng thái 1(p1,T1) biến đổi đẳng tích sang trạng thái 2(p2,T2) thì theo định luật Sac-lơ, ta có:

Dựa vào kết quả tính

được ở bảng số liệu

các em hãy nhận xét tỉ

số

-nhà vật lí Sác- lơ đã

làm nhiều chất khí

khác nhau và cùng

một chất khí ở các thể

tích khác nhau để đưa

ra định luật thể hiện

mối quan hệ p và T

của một lượng khí xác

định thể tích không

đổi định luật này

mang tên là Sac-lơ

Trong quá trình đẳng

tích của một lượng khí

nhất định, áp suất tỉ lệ

thuận với nhiệt độ

tuyệt đối

-Nếu gọi p1, T1 là áp

suất và nhiệt độ ở

trạng thái 1

Gọi p2,T2 là áp suất và

nhiệt độ ở trạng thái 2

Thì định luật Sác-lơ

còn có thể viết ở dạng

nào?

Hoạt động 4: Tìm hiểu đường đẳng tích

-Dựa vào kiến thức

đường đẳng nhiệt các

em hãy cho thầy biết

thế nào là đường đẳng

tích?

-Bây giờ các em hãy

dựa vào bảng số liệu

để vẽ hình trên giấy

nháp với

+ Độ dài trục tung

1cm ứng với

Đường biểu diễn của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích Học sinh dựa vào bảng

số liệu, vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ p và T

III.ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH:

Đường đẳng tích là đường biểu diễn của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi

+Độ dài trục hoành

1cm ứng vơi 50K

-Nhận xét hình dạng

của đường vừa vẽ

-Với chất khí này nếu

tăng thể tích lên thì đồ

thị sẽ có hình dạng

như thế nào?

Đường ở trên ứng với

thể tích V1, đường ở

dưới ứng với thể tích

V2

P(105Pa)

O T(K)

Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng tích là đường thẳng

P(105Pa)

0 T(K) Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng tích là đường thẳng

p(pa)

V1

V2

O T(K)

ứng với các thê tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau

Hoạt động 5: cũng cố

Giáo viên phát biểu

học tập

Trong bài này các em

cần nắm khái niệm

Học sinh làm bài Học sinh lắng nghe

đường đẳng tích

Phát biểu định luật

sác-lơ

Đường đẳng tích

Hoạt động 6: dặn dò

-làm các bài tập sách

giáo khoa

-Đọc chuẩn bị kiến

thức bài phương trình

trạng thái của khí lí

tưởng

Học sinh lắng nghe

PHIẾU HỌC TẬP

Nêu tên các dụng cụng trong bộ thí nghiệm chất khí và nêu một phương án thí nghiệm để tìm mối liên hệ giữa p và T?