Kỹ năng - Bồi dưỡng kỹ năng tự thiết kế phương án thí nghiệm để khảo sát mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi.. - Rèn luyện kỹ năng sử d
Trang 1Họ và tên sinh viên: TRẦN LÊ TRANG
Soạn ngày: 06/ 03/ 2012
Dạy ngày: 14/03/2012
Lớp : 10A5
Tiết: 4 Tiết số (theo PPCT): 62
TÊN BÀI DẠY: BÀI 29 QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT.
ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ỐT I/ MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hiểu được khái niệm trạng thái của chất khí và các thông số trạng thái của chất khí.
- Hiểu được khái niệm quá trình biến đổi trạng thái của chất khí, khái niệm đẳng quá trình Từ đó xây dựng được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
- Xây dựng và phát biểu được định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt Làm quen dạng đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của khí đối với quá trình đẳng nhiệt.
2. Kỹ năng
- Bồi dưỡng kỹ năng tự thiết kế phương án thí nghiệm để khảo sát mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi.
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng đồ thị trong vật lí, cụ thể là đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của chất khí khi nhiệt độ không đổi, trong các hệ tọa độ (p,V), (p,T), (V,T).
3. Tình cảm, thái độ
- Có thái độ say mê nghiên cứu các hiện tượng thực tế, vận dụng kiến thức được học,
cụ thể là định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt để giải thích chúng (ví dụ: bịt 1 đầu bơm xe đạp rồi bơm thì thấy có cảm giác hút – đẩy ở tay; hay khi thổi bóng bay; hay trò chơi bắn súng bằng cây trúc – quả xoan, hay khi tiêm thuốc bằng xi-lanh hoặc giữ
1 đầu xi-lanh rồi cho xi-lanh hút – đẩy khí,…)
-Có thái độ nghiêm túc trong thực nghiệm, tôn trọng thực nghiệm, tích cực liên hệ giữa kiến thức được học với thực tế.
II/ CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
-Bảng phụ ghi câu hỏi trắc nghiệm phần kiểm tra bài cũ.
-Tranh minh họa thí nghiệm nghiên cứu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
-Các số liệu thực nghiệm đã tiến hành, bảng phụ vẽ đồ thị biểu diễn đường đẳng nhiệt trong các hệ tọa độ (p,V), (p,T), (V,T).
2. Học sinh: Ôn tập kiến thức của bài trước: Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử
chất khí.
Trang 2III/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp và kiểm tra bài cũ
Hoạt động của GV Hoạt động của
- Ổn định trật tự lớp, yêu cầu
lớp trưởng báo cáo sĩ số.
- Đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ:
+ Trả lời các câu hỏi trắc
nghiệm về thuyết động học
phân tử của chất khí (treo
bảng phụ, gọi 1 HS lên bảng)
+ Trình bày định nghĩa khí lí
tưởng (gọi 1 HS trả lời)
- Nhận xét câu trả lời, sửa
chữa, bổ sung.
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp.
- 1 em lên bảng làm bài.
- 1 em dưới lớp trả lời.
Nghe, ghi nhớ.
Thuyết động học phân tử
chất khí: ND thuyết trong SGK
trang 153.
Định nghĩa khí lí tưởng:
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi
là khí lí tưởng.
2. Tìm hiểu bài mới
Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái của chất khí.
Hoạt động của GV Hoạt động của
Yêu cầu HS nghiên cứu nội
dung phần I trong SGK để
cùng đưa ra các khái niệm
cơ bản
Khái niệm trạng thái của
chất khí: Trạng thái của một
lượng khí được xác định
bằng thể tích V, áp suất p,
nhiệt độ tuyệt đối T (lưu ý
cho HS cách quy đổi đã học
từ cấp dưới: T (K) = t ( o C) +
273 và yêu cầu HS làm rõ các
khái niệm thể tích,áp suất,
nhiệt độ của 1 lượng khí xác
định)
Khái niệm các thông số trạng
thái của chất khí: các đại
lượng dùng để xác định
trạng thái của chất khí (p, V,
Nghiên cứu SGK, trả lời các câu hỏi.
- Nghe, ghi nhận.
I/ Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
1. Trạng thái
Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V,
áp suất p, nhiệt độ tuyệt đối T Các thông số trạng thái của chất khí: p, V, T.
T (K) = t ( o C) + 273
Trang 3T) được gọi là các thông số
trạng thái của chất khí Giữa
chúng có các mối liên hệ xác
định với nhau.
Khi các thông số trạng thái
của 1 lượng khí thay đổi, ta
nói trạng thái của khí thay
đổi, và gọi là quá trình biến
đổi trạng thái (gọi tắt là quá
trình)
Trong trường hợp trạng thái
của khí thay đổi nhưng có 1
thông số không đổi, ta gọi đó
là đẳng quá trình.
2. Quá trình biến đổi trạng thái
Khi các thông số trạng thái của
1 lượng khí thay đổi, ta nói trạng thái của khí thay đổi, và gọi là quá trình biến đổi trạng thái (gọi tắt là quá trình)
- Đẳng quá trình: là quá trình biến đổi trạng thái của chất khí trong đó có 1 thông số không thay đổi.
Hoạt động 2: Nghiên cứu mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của chất khí khi nhiệt độ không đổi.
Hoạt động của GV Hoạt động của
Định nghĩa quá trình đẳng
nhiệt
Dẫn dắt: Từ khái niệm đẳng
quá trình, có thể dự đoán và
đưa ra định nghĩa quá trình
đẳng nhiệt được không?
Đưa ra khái niệm chính xác
về quá trình đẳng nhiệt.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
Như trên đã nói, các thông số
trạng thái của 1 lượng khí
xác định có mối liên hệ với
nhau, vậy trong quá trình
đẳng nhiệt, các thông số ấy
có mối liên hệ như thế nào?
Làm thế nào để khảo sát sự
phụ thuộc lẫn nhau giữa các
thông số trạng thái của một
lượng khí xác định khi nhiệt
độ của nó không đổi? (nếu
HS không biết thì gợi ý:
thông thường có 2 cách, đó
là làm thí nghiệm hoặc suy
luận từ lý thuyết đã biết)
- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của khí khi nhiệt độ không đổi.
- Làm thí nghiệm.
II/ Q uá trình đẳng nhiệt
Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt.
III/ Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
1. Thí nghiệm
a) Thiết bị:
Pit-tông – xi-lanh để làm thay đổi thể tích của lượng khí xác định.
Áp kế để đo áp suất của khí trong xi-lanh.
Thước thẳng chia độ để đo thể tích khí trong xi-lanh.
Giá đỡ.
b)Tiến hành thí nghiệm:
Đẩy pit-tông để làm nén hoặc
Trang 4Hãy xây dựng phương án thí
nghiệm? (gợi ý cho HS từng
bước một, vẽ hình theo tiến
trình xây dựng thí nghiệm)
+ Để tiến hành được thí
nghiệm, đầu tiên ta phải cần
có gì? Có điều kiện gì kèm
theo không?
+ Nhiệt độ được giữ không
đổi, vậy ta cần làm gì để đo
được thể tích và áp suất của
khí?
+ Vẽ hình theo hướng
hướng HS đến bộ thí nghiệm
pit-tông, tiếp tục dẫn dắt: để
thay đổi thể tích của khối khí,
ta phải làm gì? (nếu HS
không biết thì gợi ý đến việc
bác sỹ tiêm thuốc)
+ Khi dùng pit-tông, ta cùng
lúc có thể thay đổi được cả
áp suất và thể tích của khối
khí, tuy nhiên ta cần giữ cho
nhiệt độ không đổi, vậy phải
làm thế nào để hạn chế ma
sát giữa pit-tông và thành
bình mà vẫn không làm thay
đổi khối lượng của khí ấy?
(Nếu HS không biết thì gợi ý
đến việc bôi trơn xích xe đạp
hoặc bản lề, ổ khóa cửa)
Treo tranh vẽ minh học cho
thí nghiệm, hướng dẫn cách
thức tiến hành thí nghiệm.
Thông báo kết quả thí
nghiệm đã được nhiều nhà
- Trả lời theo gợi
ý của GV
+ Trước tiên ta cần phải có một lượng khí xác định, tức là không thây đổi khối lượng, số phân tử,
do đó lượng khí này phải được nhốt trong một bình kín.
+ Đo thể tích ta dùng bình chia độ,
đo áp suất ta dùng
áp kế (sau đó GV gợi ý cách đo thể tích thông qua đo chiều cao của cột khí trong ống trụ
có tiết diện đã biết)
+ Dùng 1 pit-tông
để nén hoặc giãn khí.
+ Dùng dầu nhớt
để bôi trơn và lấp đầy khe hở giữa pit-tông và thành bình.
Nghe hiểu.
giãn khí đến 1 thể tích xác định.
Đo thể tích và áp suất tương ứng, ghi lại kết quả đo vào bảng số liệu.
c) Kết quả thí nghiệm:
Thể tích V (cm 3 ) Áp suất p (10
d) Nhận xét:
+ Khi p tăng thì V cũng tăng
và ngược lại.
+ Dự đoán & kiểm nghiệm, thấy tích pV = hằng số.
Trang 5khoa học tiến hành nhiều lần
(bảng 29.1 trang 157 SGK)
Yêu cầu HS từ bảng số liệu,
tìm mối quan hệ giữa p và V?
(để HS thoải mái phát biểu,
sau đó hướng đến việc xét
các mối quan hệ đơn giản
trước: cộng, trừ, nhân, chia,
rồi chia lớp thành 4 nhóm
tính theo 4 hướng)
+ Yêu cầu nghiên cứu phần
3 trang 158 SGK, phát biểu
nội dung định luật Bôi-lơ –
Ma-ri-ốt, viết biểu thức lên
bảng.
+ Giải thích tên gọi của định
luật, mở rộng cách viết thứ 2
của định luật:
p 1 V 1 = p 2 V 2
Đường đẳng nhiệt
Định nghĩa đường đẳng
nhiệt.
Yêu cầu HS mô tả hình dạng
của đường đẳng nhiệt đối với
các hệ tọa độ (p, T), (V, T)
tương ứng.
Treo bảng phụ vẽ cả 3 dạng
đồ thị ứng với 3 hệ tọa độ,
giới thiệu đường đẳng nhiệt
trong hệ tọa độ (p, V) là 1
đường hypebol, chỉ ra 1 số
tính chất.
Từ bảng số liệu, tính (p + V), (p - V), (p x V), (p : V), rút ra nhận xét:
p.V gần đúng bằng hằng số.
Nghiên cứu SGK, phát biểu định luật.
- Ghi chép bài.
- Nghe, ghi nhận.
Mô tả theo gợi ý
và theo kiến thức toán đã học.
-Nghe, ghi nhận.
2. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
Nội dung định luật: Trong quá
trình đẳng nhiệt của 1 lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Biểu thức của định luật:
p
1
V
:
hay p.V = hằng số
Cách viết khác của định luật:
p 1 V 1 = p 2 V 2
Trong đó: p 1 V 1 , p 2 V 2 lần lượt là
áp suất và thể tích tương ứng của lượng khí ở hai trạng thái 1
và 2.
IV/ Đường đẳng nhiệt
Định nghĩa: là đường biểu diễn
sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi.
Tính chất: ứng với các nhiệt độ
khác nhau của cùng 1 lượng khí ta có các đường đẳng nhiệt khác nhau.
Đường đẳng nhiệt trong các
hệ toạ độ:
Trang 6+ (p, V) : đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
+ (p, T) : đường đẳng nhiệt là đường thẳng song song với trục p.
+ (V, T) : đường đẳng nhiệt là đường thẳng song song với trục V.
Hoạt động 3: Vận dụng, củng cố
Hoạt động của GV Hoạt động của
Vận dụng
Nêu câu hỏi giải thích các
hiện tượng thực tế: khi bịt 1
đầu bơm xe đạp rồi bơm thì
thấy có cảm giác hút – đẩy ở
tay; hay khi thổi bóng bay;
hay trò chơi bắn súng bằng
cây trúc – quả xoan, hay khi
tiêm thuốc bằng xi-lanh hoặc
giữ 1 đầu lanh rồi cho
xi-lanh hút – đẩy khí,…
Yêu cầu HS làm bài tập áp
dụng: bài tập 8/ 159 SGK.
+ Phát phiếu học tập.
+ Yêu cầu 1 em nêu cách
làm (các bước)
+ Chữa bài lên bảng theo
trình tự bài làm đã gợi ý.
Củng cố
Nhắc lại toàn bộ nội dung bài
học 1 cách ngắn gọn.
Nhắc nhở nhiệm vụ về nhà:
học thuộc lý thuyết của bài
học, làm các bài tập liên
quan đến quá trình đẳng
nhiệt của chất khí (liên quan
Giải thích dựa trên định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
Theo dõi phiếu học tập, đọc kỹ đề bài
Nêu cách làm bài tập: AD cách viết thứ 2 của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
Chữa bài vào vở.
Nghe, ghi nhớ.
- Nội dung định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
- Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
- Định nghĩa qúa trình đẳng nhiệt.
- Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
- Dạng đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt.
Trang 7đến định luật Bô-lơ –
Ma-ri-ốt)
IV/ RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY
1. Nội dung kiến thức
2. Cách dẫn dắt vấn đề, cách truyền đạt và hướng dẫn HS giải quyết vấn đề
3. Sử dụng các phương tiện dạy học
………
………
………