giáo án bài " định luật Bôi - lơ Ma - ri - ot"

Mục tiêu dạy học 1.Kiến thức :  Nêu được các thông số trạng thái của một khối khí  Nêu được định nghĩa của quá trình biến đổi trạng thái và quá trình đẳng nhiệt  Phát biểu được nội du

QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUÂT BÔILƠ – MARIỐT

Họ và tên:

Tiết: chương trình: Ngày soạn:

I Mục tiêu dạy học

1.Kiến thức :

 Nêu được các thông số trạng thái của một khối khí

 Nêu được định nghĩa của quá trình biến đổi trạng thái và quá trình đẳng nhiệt

 Phát biểu được nội dung của định luật Bôilơ – Mariốt và viết được biểu thức của định luật

2.Kĩ năng :

 quan sát thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu từ đó đưa ra dự đoán

 Vẽ được đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (P,V)

 Vận dụng định luật Bôilơ – Mariốt dể giải thích các hiện tượng và các bài tập liên quan

II Chuẩn bị

 Giáo viên : bộ thí nghiệm định của định luật bôilơ – mariốt

 Học sinh: học bài cũ và đọc trước bài mới

III Nội dung ghi bảng:

BÀI 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIỐT

I Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

 Trạng thái của một lượng khí được xác định bởi các đại lượng: P,V,T (thông số trạng thái)

 1 (P1, V1, T1) 2 (P2, V2, T2) gọi là qúa trình biến đổi trạng thái (quá trình)

 Đẳng quá trình: là qúa trình mà chỉ có 2 thông số trạng thái thay đổi còn một thông số trạng thái giữ nguyên

II Qúa trình đẳng nhiệt

Qúa trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ nguyên không đổi

III Định luật Bôilơ-Mariốt

1.Thí nghiệm:

 Dụng cụ thí nghiệm

 Tiến hành thí nghiệm

 Kết quả thí nghiệm

 Nhận xét: khi

3 3 2 2 1

1 V P .V P.V

2 Định luật Bôilơ-Mariốt

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

p.V = hằng số trạng thái 1: P1, V1

trạng thái 2: P2, V2

2 2 1

1 V P .V

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

IV Tiến trình dạy học

S h

P

V

T 2

T

2 > T 1

T 1

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Hoạt động 1: kiểm tra bài cũ

 Các chất được cấu tạo từ các phân tử

có kích thước

rất nhỏ so với khoảng cách giữa

chúng

 Các phân tử khí chuyển động hỗn

loạn không ngừng;chuyển động này

càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng

cao

 Khi chuyển động hỗn loạn các

nguyên tử, phân tử khí va chạm vào

thành bình gây áp suất lên thành

bình

 Nêu nội dung chính của thuyết động học phân tử chất khí

Hoạt động 2: Đặt vấn đề

 V giảm, mật độ phân tử tăng, p tăng

 Học sinh nhận thức được vấn đề cần

nghiên cứu

 Khi nén khí trong xilanh em có nhận xét gì về sự hay đổi của thể tích, mật

độ phân tử khí và áp suất của khối khí trong xilanh ?

 Qua ví dụ trên ta thấy rằng ở nhiệt độ xác định khi thể tích của khi thay đổi thì áp suất cũng thay đổi theo Vậy sự thay đổi đó có tuân theo quy luật nào hay không? Và nếu có thì quy luật đó

là gì? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta cùng đi vào bài 29: Quá trình đẳng nhiệt định luật Bôilơ – Mariốt

Hoạt động 3: tìm hiểu khái niệm thông số trạng thái

 Cá nhân tiếp thu và ghi nhớ  Trạng thái của một lượng khí được

xác định bởi các đại lượng: áp suất P, thể tích V, nhiệt độ tuyệt đối T.những đại lượng đó được gọi là thông số trạng thái của một lượng khí

Hoạt động 4: định nghĩa quá trình biến đổi trạng thái và quá trình đẳng nhiệt

 Xét một khối khí xác định, giả sử :

Ở trạng thái 1 (P1, V1, T1)

 Qúa trình một lượng khí chuyển từ

trạng thái này sang trạng thái khác gọi

là quá trình biến đổi trạng thái,gọi tắt

là quá trình

 Quá trình mà chỉ có 2 thông số trạng

thái thay đổi còn một thông số không

đổi được gọi là đẳng quá trình

 Có 3 đẳng quá trình: Đẳng tích, đẳng

nhiệt và đẳng áp

 Qúa trình đẳng nhiệt là quá trình biến

đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được

giữ nguyên không đổi

Trạng thái 1: V1, P1, T

Trạng thái 2: V2, P2, T

Ở trạng thái 2 (P2, V2, T2) Quá trình chất khí chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 được gọi là quá trình biến dổi trạng thái, hay còn gọi tắt là quá trình

 Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí

 Hầu hết trong các quá trình , cả 3 thông số trạng thái đều thay đổi tuy nhiên cũng có một số trường hợp chỉ

có 2 thông số thay đổi, còn một thông

số không đổi.Quá trình như vậy được gọi là đẳng quá trình

 Yêu cầu học sinh nhắc lại thế nào là đẳng quá trình?

 Vậy chúng ta sẽ có mấy đẳng quá trình? Đó là những đẳng quá trình nào?

 Yêu cầu học sinh Nêu định nghĩa quá trình đẳng nhiệt?

 Viết các thông số trạng thái ứng với 2 trạng thái của một lượng khí trong quá trình đẳng nhiệt?

Hoạt động 5: Tìm mối liên hệ giữa P, V trong quá trình đẳng nhiệt

 Hướng dẫn học sinh nêu ra các dụng

cụ thí nghiệm cần thiết

 Học sinh lên đọc giá trị của P, V điền

vào bảng kết quả thí nghiệm

P1 V1 P2 V2 P3 V3

 Giới thiệu bộ thí nghiệm

 Giáo viên tiến hành thí nghiệm cho học sinh lên đọc giá trị của P, V điền vào bảng kết quả thí nghiệm

 Yêu cầu học sinh nhận xét sự thay đổi của áp suất theo thể tích dựa vào kết quả thí nghiệm từ đó đưa ra dự đoán

về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích

 Nếu P tỉ lệ nghịch với V thì : P.V= const

 Yêu cầu học sinh tính tích P.V và điền vào bảng kết quả Sau đó rút ra kết luận (chú ý cho học sinh là trong thí nghiệm không thể tránh khỏi những sai số, nhưng với sai số nhỏ chúng ta có thể xét một cách gần đúng)

Hoạt động 6: phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật Bôilơ – Mariốt

 Trong quá trình đẳng nhiệt của một

lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ

nghịch với thể tích

 Cũng tiến hành thí nghiệm tương tự nhưng với kết quả chính xác hơn Hai

nhà vật lí Bôilơ – Mariốt đã đưa ra

định luật mang tên 2 ông Đó là định luật Bôilơ – Mariốt

 Yêu cầu học sinh phát biểu nội dung định luật bôilơ – mariốt

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

P.V = hằng số

 Nếu gọi Là áp suất và thể tích của khối khí ở trạng thái 1là P1, V1;ở trạng thái 2 là P2, V2 định luật Bôilơ – Mariốt còn có thể viết dưới dạng: P1.V1=P2.V2

Hoạt động 7: vận dụng định luật Bôilơ – Mariốt

Khi thể tích tăng thì mật độ phân tử

chất khí giảm, làm cho số va chạm

 Yêu cầu học sinh vận dụng nội dung của thuyết động học phân tử chất khí

của các phân tử khí lên một đơn vị

diện tích thành bình giảm, do đó áp

lực tác dụng lên 1 đơn vị diện tích

thành bình giảm làm cho áp suất lên

thành bình cũng giảm

Khi bóp quả bóng bay thì thể tích của

khối khí bên trong quả bóng bay sẽ

giảm, nhưng nhiệt độ của khối khi

không đổi nên theo định luật Bôilơ –

Mariốt áp suất của khối khí tăng làm

cho quả bóng bay căng hơn Nếu ta

bóp mạnh sẽ làm cho thể tích của

khối khí giảm mạnh và áp suất của

khối khí tăng mạnh, do đó áp lực của

khối khí tác dụng lên qua bóng bay

lớn Nếu áp lực này lớn hơn giới hạn

đàn hồi của quả bóng bay thì quả

bóng bay sẽ bị nổ

để giải thích định luật Bôilơ – Mariốt

về mặt định tính

 Yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng quả bóng bay sẽ căng hơn khi

bị bóp, nếu bóp mạnh thí quả bóng bay co thể bị nổ

Hoạt động 8: vẽ đường đẳng nhiệt

 Trong hệ tọa độ (P, V) Nó là 1 đường

hypebol

 Hãy dùng các số liệu trong bảng thí nghiệm vẽ Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất P theo thể tích V trong hệ tọa độ (P, V)

 Hướng dẫn học sinh vẽ

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

 Yêu cầu học sinh nhận xét về hình dạng của đường đẳng nhiệt Trong hệ tọa độ (P, V)

 ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí thì có các đường đẳng nhiệt khác nhau

 Yêu cầu học sinh giải thích tại sao ứng với nhiệt độ T2 > T1 thì đường đẳng nhiệt T2 lại nằm phía trên đường

P

V

T 2

T

2 > T 1

T 1

đẳng nhiệt T1

Hoạt động 9: nhận xét giờ học và giao nhiệm vụ

 Làm các bài tập trong sách giáo khoa

 Đọc trước bài quá trình đẳng tích định luật sắc lơ

V Tổng kết và rút kinh nghiệm giờ dạy: