GIÁO án vật lí 10 – NÂNG CAO

- Nêu được giả thuyết, hệ quả về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khí trong quá trình đẳng nhiệt.. - Nêu được ví dụ trong thực tế liên quan đến quá trình đẳng nhiệt và vận dụng được

Nội dung bìa (in 4 quyển, bìa xanh đẹp, ko bóng kính):

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG THPT THÁI NGUYÊN

GIÁO ÁN VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO BÀI 45 ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ – MA RI ỐT

Giáo viên thực hiện: Hà Mạnh Khương

Thái Nguyên, tháng 2 năm 2015

Ngày 02/02/2015

Tiết 63 – Bài 45 ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ – MA RI ỐT

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức, kĩ năng.

- Nêu được giả thuyết, hệ quả về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khí trong quá trình đẳng nhiệt

- Đề xuất được phương án thí nghiệm, tiến hành hoặc quan sát thí nghiệm, xử lí kết quả và rút ra kết luận để kiểm tra giả thuyết đã nêu

- Phát biểu và viết được biểu thức, nêu được điều kiện áp dụng của định luật Bôi

lơ –Ma ri ốt

- Nêu được ví dụ trong thực tế liên quan đến quá trình đẳng nhiệt và vận dụng được định luật Bôi lơ –Ma ri ốt để giải thích hiện tượng, giải các bài tập liên quan

- Vẽ được đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt trên các hệ trục tọa độ khác nhau

- Rèn luyện được kỹ năng làm việc nhóm, các thao tác tiến hành thí nghiệm

2 Thái độ

- Tích cực, chủ động tham gia hoạt động học

- Có ý thức vận dụng kiến thức về quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi lơ – Ma

ri ốt vào thực tiễn

II PHƯƠNG PHÁP

Dạy học giải quyết vấn đề theo con đường đạt tới định luật qua thực nghiệm, làm việc nhóm

III CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị bộ thí nghiệm khảo sát định luật Bôi lơ – Ma ri ốt, xi lanh, phiếu học tập

- Chia học sinh lớp thành 4 nhóm

2 Học sinh

- Học bài “Thuyết động học phân tử chất khí Cấu tạo chất”; tìm hiểu trước bài

“Định luật Bôi lơ – Ma ri ốt”

- Chuẩn bị bảng nhóm học sinh, máy tính cầm tay

IV SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

1 Kiểm tra bài cũ, đặt ra tình huống có vấn đề

2 Tìm hiểu các thông số trạng thái và đẳng quá trình

3 Phát biểu vấn đề nghiên cứu Tìm mối quan hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng nhiệt

4 Đề xuất giả thuyết và hệ quả Giả thuyết: Trong quá trình đẳng nhiệt, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

Hệ quả: tích p.V = hằng số

5 Tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết

Đề xuất phương án – tiến hành thí nghiệm thay đổi thể tích khí, đo giá

trị áp suất – nhận xét và rút ra kết luận

6 Hình thành định luật Bôi lơ – Ma ri ốt Phát biểu nội dung định luật – viết biểu thức – phát biểu điều kiện áp dụng

7 Vận dụng định luật và vẽ đường đẳng nhiệt Vận dụng định luật Bôi lơ – Ma ri ốt giải thích các hiện tượng liên quan,

giải bài tập và vẽ đường đẳng nhiệt

V TIẾN TRÌNH CỤ THỂ

Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh

HĐ 1: Kiểm tra bài cũ và đặt tình huông có vấn đề cho bài mới (5 phút)

* Kiểm tra bài cũ

Nội dung: Câu 1, câu 2 (phiếu học tập)

Nhấn mạnh lại

Suy nghĩ, trả lời, nhận xét

* Đặt vấn đề:

- Y/C HS dùng tay kéo pit tông của một

xi lanh lên, bịt kín đầu xi lanh rồi từ từ

ấn pít tông xuống Hãy nêu cảm nhận?

- Y/C đặt câu hỏi cho tình huống này

- Y/C HS suy nghĩ, trả lời (Gợi ý: dựa

theo thuyết động học phân tử chất khí)

- Cá nhân thực hiện yêu cầu: Khi ấn pít tông xuống thì cảm thấy nặng

Tập thể lớp quan sát

- Cá nhân có thể đặt câu hỏi: Tại sao khi

ấn pit tông xuống thì lại thấy nặng?

- Suy nghĩ, trả lời: Khi kéo pit tông lên

và bịt kín đầu xi lanh thì bên trong xi lạnh đựng một lượng khí Khi ấn pit tông xuống thì thể tích của lượng khí giảm làm mật độ phân tử khí tăng lên, xác suất

va chạm vào thành bình tăng lên gây áp suất lớn đẩy pit tông lên trên nên cảm thấy nặng

Vậy trong quá trình trên, áp suất và thể

tích có mối quan hệ về mặt định lượng

như thế nào?

Chúng ta cần giải quyết vấn đề này trong

bài hôm nay

- Lắng nghe, ghi nhận

HĐ 2 Tìm hiểu các thông số trạng thái và đẳng quá trình (3 phút)

? Có những thông số nào đặc trưng cho

trạng thái của một lượng khí?

- Thông báo: Khi các thông số này thay

Suy nghĩ, trả lời: các thông số đặc trưng cho trạng thái của một lượng khí:

+ Thể tích V;

+Áp suất p;

+ Nhiệt độ T

- Ghi nhận

đổi ta nói lượng khí thực hiện quá trình

biến đổi trạng thái Nếu một thông số

được giữ không đổi gọi là đẳng quá

trình

+ Nhiệt độ không đổi => đẳng nhiệt

+ Thể tích không đổi = > đẳng tích

+ Áp suất không đổi => đẳng áp

Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái trong đó một thông số được giữ không đổi

+ Nhiệt độ không đổi => đẳng nhiệt + Thể tích không đổi = > đẳng tích + Áp suất không đổi => đẳng áp

HĐ 3 Phát biểu vấn đề nghiên cứu (1 phút)

? Trong thí nghiệm mở đầu, lượng khí

thực hiện đẳng quá trình nào?

Y/C HS phát biểu vấn đề cần nghiên cứu

- Trả lời: Lượng khí thực hiện quá trình đẳng nhiệt

- Trả lời, ghi nhận: Cần tìm mối quan hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng nhiệt

HĐ 4 Nêu giả thuyết và hệ quả (1 phút)

? Hãy nêu một giả thuyết về mối quan hệ

giữa thể tích và áp suất trong quá trình

đẳng nhiệt?

- Hãy rút ra hệ quả cho giả thuyết trên?

- Suy nghĩ, trả lời và ghi nhận:

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

- Hệ quả: Tích p.V = hằng số

HĐ 5 Tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết (15 phút)

- Y/C HS đề xuất phương án thí nghiệm

để kiểm tra giả thuyết

- Đễ xuất phương án thí nghiệm: Dùng một xi lanh chứa khí, thay đổi thể tích và

đo áp suất tương ứng Tính các giá trị p.V, nếu p.V bằng hằng số thì giả thuyết đúng

- Giới thiệu bộ thí nghiệm và các thao

tác tiến hành thí nghiệm

Chú ý: Trong quá trình tiến hành thí

nghiệm phải ấn pit tông từ từ, không

được tháo van khí ra

- Quan sát, theo dõi và ghi nhận

- Y/C 4 nhóm tiến hành thí nghiệm và

ghi bảng kết quả vào bảng nhóm học

sinh, vở ghi Tính tích p.V và nhận xét

- Các nhóm tiến hành thí nghiệm và ghi bảng kết quả, tính toán và nhận xét kết quả

kết quả.

* Chú ý:

+ Nhóm 1, 2 thực hiện thí nghiệm với

thể tích ban đầu V1 = 20.S

+ Nhóm 1, 2 thực hiện thí nghiệm với

thể tích ban đầu V1 = 25.S

Lần Thể tích

V = h.S

Áp suất (pa)

p.V

1 2 3 4

- Y/C các nhóm đánh giá, nhận xét sản

phẩm của nhau, đánh giá các nguyên

nhân sai số Từ đó đưa ra kết luận

- Đánh giá, nhận xét, đánh giá nguyên nhân sai số và rút ra kết luận:

Trong phạm vi sai số cho phép thì tích

p1.V1 = p2.V2 = p3.V3

=> Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

HĐ 6 Tìm hiểu định luật Bôi lơ – Ma ri ốt (5 phút)

Dẫn dắt về lịch sử và điều kiện hình

thành định luật Bôi lơ – Ma ri ốt Y/C

HS phát biểu nội dung định luật và nêu

biểu thức của định luật

? Hãy nêu điều kiện áp dụng của định

luật?

? Hằng số trên phụ thuộc vào yếu tố

nào?

- Lắng nghe, phát biểu và ghi nhận:

* Nội dung định luật: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí, áp suất tỉ

lệ nghịch với thể tích

* Biểu thức: p.V = hằng số hay

1 1 2 V 2

* Điều kiện áp dụng:

+ Cho một lượng khí xác định ở điều kiện nhiệt độ không đổi

+ Áp dụng cho khí lý tưởng hoặc khí thực ở điều kiện nhiệt độ, áp suất thông thường

- Phát biểu: phụ thuộc vào khối lượng khí và nhiệt độ

HĐ 7 Làm bài tập vận dụng (7 phút)

Y/C HS làm bài tập vận dụng SGK –

tr.224

- Y/C tóm tắt

- Thực hiện yêu cầu

* Tóm tắt

* Tóm tắt

n = 0,1 mol, p 0 = 1 atm.

a, V 0 = ?

b, V 1 = 0,5V 0 P 1 =?

c, Vẽ đường đẳng nhiệt

- Y/C HS giải bài tập

- Hướng dẫn: Nêu thể tích của 1mol khí

ở đktc Từ đó tính thể tích của 0,1 mol

- Vẽ hệ trục tọa độ (OV, Op) và xác định

điểm A biểu diễn trạng thái ban đầu

- Vì nhiệt độ không đổi nên có thể áp

dụng định luật nào để tìm áp suất?

- Xác định điểm B biểu diễn trạng thái

sau giống như điểm A

- Y/C vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc

của áp suất vào thể tích trong quá trình

đẳng nhiệt trên (đường đẳng nhiệt)

Gợi ý: Từ p.V = hằng số = a suy ra

a

p

V

 (dạng của đường đẳng nhiệt giống

với đồ thị hàm số y a

x

 là đường hypebol)

Bài giải

a, Ở đktc 1 mol khí có thể tích 22,4 l

 V 0 = 0,1.22,4 = 2,24 (l)

 Điểm A: V 0 =2,24 l, p 0 = 1 atm

b, Áp dụng ĐL Bôi – lơ

- Ma – ri - ốt:

p 1 V 1 = p 0 V 0 =>

p 1 = p 0 V 0 /V 1 = 2 atm Điểm B: V 1 =1,12 l,

p 1 = 2 atm

c, Đường đẳng nhiệt là một cung hypebol từ A đến B.

HĐ 8 Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà (8 phút)

- Y/C lấy một số ví dụ liên quan đến quá

trình đẳng nhiệt và dùng định luật Bôi lơ

– Ma ri ốt để giải thích

- Y/C trả lời một số câu hỏi vận dụng

- Tóm tắt nội dung kiến thức và những

thông tin bổ sung

- Giao nhiệm vụ về nhà:

+ Trả lời các câu hỏi và làm bài tập SGK

- Suy nghĩ, trả lời

- Suy nghĩ, trả lời

- Lắng nghe, theo dõi và ghi nhận

- Thực hiện yêu cầu

– tr 225.

+ Tìm hiểu bài 46 “ Định luật Sác – lơ

Nhiệt độ tuyệt đối”

VI RÚT KINH NGHIỆM

PHIẾU HỌC TẬP BÀI 45 ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ – MA RI ỐT

1 Kiểm tra bài cũ

Câu 1 Phát biểu nội dung của thuyết động học phân tử chất khí.

Câu 2 Thế nào là khí lý tưởng?

2 Đặt vấn đề

Câu 3 Em dùng tay bịt kín một đầu xi lanh và ấn pít tông xuống Hãy nêu cảm

nhận và giải thích dựa theo thuyết động học phân tử chất khí Trong quá trình đó, giữa áp suất và thể tích có mối quan hệ như thế nào?

3 Thông số trạng thái và đẳng quá trình?

Câu 4 Những thông số nào đặc trưng cho trạng thái của một lượng khí? (gợi ý: khi

trạng thái của khí thay đổi thì thông số đó cũng thay đổi)

Câu 5 Thế nào là đẳng quá trình? Nêu tên các đẳng quá trình.

4 Giả thuyết và hệ quả

Câu 6 Bài học đi tìm mối quan hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng

nhiệt Em hãy đề xuất một giả thuyết về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích? Từ

đó đưa ra hệ quả (biểu thức diễn tả mối quan hệ)

5 Thí nghiệm

Câu 7 Em hãy đề xuất một phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết đã nêu ở

câu 6 Tiến hành thí nghiệm để rút ra kết luận

6 Định luật Bôi lơ – Ma ri ốt

Câu 8 Em hãy phát biểu và viết biểu thức của định luật Bôi lơ – Ma ri ốt Điều

kiện áp dụng của định luật?

7 Vận dụng

Câu 9 Vận dụng định luật Bôi lơ – Ma ri ốt để giải bài tập vận dụng SGK trang

224 Vẽ đường đẳng nhiệt

Câu 10 Em hãy lấy các ví dụ về quá trình đẳng nhiệt trong thực tế và giải thích dựa

theo định luật Bôi lơ – Ma ri ốt