giáo án định luật bôi lơ mariot

Định luật Bôilơ – Mariốt Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, áp suất p tỷ lệ nghịch với thể tích V.. Định luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt - Học sinh tiến hành thí nghiệm theo chỉ

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 toạ độ p-V

2 Kỹ năng

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

+ Vẽ được đường 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:

+ Chuẩn bị 3 cái xi lanh

+ Bộ thí nghiệm định luật Bôilơ – Mariôt và phiếu học tập

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

III NỘI DUNG GHI BẢNG

Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔLƠ – MARIỐT

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: lit, cm3, m3…

+ p: pa, atm, mmHg…

+ T: K

V1,p1,T1 V2,p2,T2

Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái trong đó có hai thông số thay đổi, một thông số còn lại không đổi

II Quá trình đẳng nhiệt

Quá trình biến đổi

T2

T2> T1 p

V O

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

III Định luật Bôilơ – Mariốt

1 Thí nghiệm

a Tiến hành thí nghiệm

b Kết quả

Nhận xét:

 Khi V tăng thì p giảm và ngược lại

 pV = hằng số

2 Định luật Bôilơ – Mariốt

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

1

p

V

: hay p.V = hằng số

Nếu khối khí thay đổi trạng thái từ trạng thái 1(p1, V1) sang trạng thái 2(p2, V2)thì:

p1.V1 = p2.V2

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

TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động của giáo viên (GV) Hoạt động của học sinh (HS) Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ

Câu hỏi: Nêu nội dung cơ bản của thuyết

động học phân tử?

HS trả lời

Hoạt động 2: Đặt vấn đề

- Bây giờ cô có 1 thí nghiệm nhỏ Mời 2 em

làm cùng với cô

- Phát cho 2 em học sinh 2 cái xi lanh rồi

yêu cầu học sinh làm theo mình: Lấy 1

ngón tay bịt lỗ hở của xi lanh, sau đó ấn

pittông xuống để thể tích khí trong xi lanh

giảm

- Trong quá trình ấn pittông các em có nhận

xét gì?

- Vì sao có hiện tượng này?

- Khi thể tích của 1 lượng khí giảm thì áp

suất tăng, nhưng ta vẫn chưa biết được mối

quan hệ định lượng giữa áp suất và thể tích

của 1 lượng khí Để tìm ra mối quan hệ này

chúng ta đi vào nghiên cứu bài học hôm

nay: Quá trình đẳng nhiệt Định luật

Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt

- Học sinh tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn của giáo viên

- Thể tích càng giảm thì càng khó ấn pittông

- Vì khi thể tích của 1 lượng khí giảm thì áp suất tăng

- Học sinh lắng nghe

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

Phần I: Trạng thái và quá trình biến đổi

trạng thái

- Phát phiếu học tập

- Mỗi bàn làm thành 1 nhóm, các em hãy

nghiên cứu sách giáo khoa, thảo luận và trả

lời các câu hỏi ở trong phiếu học tập:

+ Nhiệt độ tuyết đối là gì? Nó có quan hệ

như thế nào với nhiệt giai Celssus (0C): T=

t+ ?

+ Trạng thái của 1 lượng khí được xác định

bằng những đại lượng nào? Những đại

- Học sinh thảo luận, sau đó trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

+ Nhiệt độ tuyệt đối là nhiệt độ theo nhiệt giai Ken-vin, có đơn vị là K T= t + 273

lượng đó được gọi là gì?

+ Thế nào là quá trình biến đổi trạng thái?

+ Thế nào là đẳng quá trình? Có thể có các

đẳng quá trình nào?

- Cho các em thảo luận 4p sau đó cô sẽ mời

1 em đại diện cho nhóm trả lời

- Mời các nhóm khác nhận xét câu trả lời

của bạn

- Giáo viên nhận xét câu trả lời của học

sinh

- Trong quá trình biến đổi lượng khí từ

trạng thái này sang trạng thái khác các

thông số trạng thái có mối liên hệ với nhau,

việc mối liên hệ này rất phức tạp Để đơn

giản ta tìm mối liên hệ của 2 trong 3 thông

số trạng thái đó, còn 1 thông số ta giữ

không đổi Đó chính là các đẳng quá

trình Vậy quá trình đẳng nhiệt là quá trình

như thế nào ta đi vào nghiên cứu mục II

Quá trình đẳng nhiệt

+ Trạng thái của 1 lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T Những đại lượng này được gọi là thông số trạng thái của một lượng khí

+ Quá trình biến đổi trạng thái là quá trình biến đổi lượng khí từ trạng thái này sang trạng thái khác

+ Quá trình có 2 thông số biến đổi, còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình

Có quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích

- Các nhóm khác nhận xét câu trả lời của nhóm bạn

Hoạt động 4: Tìm hiểu quá trình đẳng nhiệt

- Dựa vào khái niệm đẳng quá trình em nào

có thể cho cô biết thế nào là quá trình đẳng

- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ

- Nhận xét câu trả lời của học sinh

- Trong điều kiện nhiệt độ giữ nguyên

không đổi, nếu ta thay đổi thể tích của 1

lượng khí thì áp suất tác dụng lên nó thay

đổi như thế nào Để trả lời câu hỏi này ta đi

vào nghiên cứu phần III Định luật Bôi-

Lơ-Ma-Ri-Ốt

nguyên không đổi

Hoạt động 5: Tiến hành thí nghiệm thành lập định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt

- Giới thiệu về dụng cụ thí nghiệm: 1 xi

lanh có pittông để thay đổi thể tích của khí,

1 áp kế để đo áp suất, vạch đo thể tích

- Ở thí nghiệm đầu bài ta đã rút ra kết luận

với nhiệt độ không đổi nếu thể tích của 1

lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng Để

tìm mối quan hệ giữa p và V ta tiến hành thí

nghiệm sau

- Các em hãy quan sát cô làm thí nghiệm và

ghi lại giá trị của áp suất khi cô thay đổi giá

trị của thể tích theo số liệu ở trên bảng ( kẻ

bảng số liệu trên bảng)

- Mời 1 hs lên đọc và ghi lại kết quả thí

nghiệm vào bảng số liệu

- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 với số

liệu vừa thu được

+ Học sinh không trả lời được thì gợi ý:

- Học sinh lắng nghe

- Học sinh quan sát

- Học sinh lên đọc và điền kết quả vào bảng

số liệu

- Học sinh tính toán và trả lời : Tích số pV

là 1 số không đổi  p tỉ lệ nghịch với thể

c p

c

pV    Học sinh vẫn không trả

lời được thì gợi ý tiếp: Nếu tỷ số giữa hai

đại lượng không đổi thì quan hệ là tỷ lệ

thuận Nếu tích số giữa hai đại lượng không

đổi thì quan hệ là tỉ lệ nghịch

- Nhận xét câu trả lời của học sinh

- Có phải trong điều kiện tiến hành thí

nghiệm nào tích pV cũng là 1 hằng số

không?

- Như vậy chỉ trong quá trình đẳng nhiệt

của 1 lượng khí không đổi, áp suất tỉ lệ

nghịch với thể tích Đó chính là nội dung

của định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt

tích V

- Không, nó chỉ đúng khi nhiệt độ không đổi

Hoạt động 6: Tìm hiểu định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt

- Một em hãy phát biểu lại cho cô nội dung

định luật

- Chúng ta còn có 1 cách phát biểu khác: Ở

nhiệt độ không đổi, tích pV là 1 hằng số

- Từ nội dung định luật em nào cho cô biết

biểu thức của định luật?

- Nếu gọi p1, V1 là áp suất và thể tích của

lượng khí ở trạng thái 1; p2, V2 là áp suất và

thể tích của lượng khí ở trạng thái, theo

định luật Bôi-lơ-Ma-Ri-Ốt ta có điều gì?

- Trong quá trình đẳng nhiệt của 1 lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

- Biểu thức: p ~

V

1

hay pV= const

- Ta có: p1V1 = p2V2

Hoạt động 7: Tìm hiểu đường đẳng nhiệt

- Yêu cầu học sinh làm câu C2?

- Yêu cầu học sinh nhận xét về đường biểu

diễn thu được?

- Đường biểu diễn ta thu được ở trên chính

là đường đẳng nhiệt Vậy em nào có thể cho

cô biết đường đẳng nhiệt là gì và trong hệ

tọa độ (p, V) thì nó có dạng như thế nào?

- Xét 2 trạng thái 1 và 2 có V2 = V1 và p2 >

p1  T1 và T2 có quan hệ như thế nào? Có

nhận xét gì về 2 đường đẳng nhiệt ứng với

2 nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng

khí (nhìn vào đồ thị vẽ trên bảng )?

- Học sinh làm câu C2

- Đường biểu diễn thu được là một đường hypebol

- 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) nó

là 1 đường hypebol

- T2 > T1 Hai đường đẳng nhiệt ứng với 2 nhiệt độ khác nhau thì khác nhau Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới

Hoạt động 8: Củng cố, vận dụng định luật Bôi-lơ-Ma-Ri-Ốt.

- Cho học sinh làm các câu trắc nghiệm

5,6,7 sách giáo khoa trang 159 để củng cố

kiến thức chính của bài

- Yêu vầu học sinh làm bài tập 8 trang 159

sách giao khoa

- Hướng dẫn: xác định áp suất và thể tích

của khí ở mỗi trạng thái và áp dụng định

luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt

- Gọi 1 em đứng lên tóm tắt và làm tại chỗ

- Yêu cầu học sinh khác nhận xét bài làm

của bạn

- Nhắc nhở học sinh học bài cũ, làm bài tập

sách giáo khoa và chuẩn bị bài mới

- Học sinh làm các câu trắc nghiệm

- Tóm tắt:

p1=2.105, V1= 150cm3

V2= 100cm3  p2=?

- Theo định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt ta có:

5

2

1 1

100

150 10 2









p

V p V

pa

- Học sinh lắng nghe và ghi chép