Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ MA-RI-ỐT pot

GIÁO ÁN DỰ GIỜ Thứ 6 ngày 8 tháng 03 năm 2013 Giáo viên hướng dẫn : Hoàng Quý Trang. Tiết 6. Lớp : 10/4 Phòng : 14 Môn học : Vật lý. Sinh viên lên lớp : Đinh Trung Nguyên Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ MA-RI-ỐT I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 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 –Mariot. - Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ p-V. 2. Kỹ năng - Vận dụng được các phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối quan hệ giữa p-V trong quá trình đẳng nhiệt. - Vận dụng được định luật Bôilơ-Mariot để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. 3. Thái độ - Có thái độ hứng thú đối với bài học. - Hứng thú với việc vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và vận dụng các kiến thức đó vào cuộc sống. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Giáo án. - Vài ống pittông và xi-lanh. - Dụng cụ thí nghiệm xác định thể tích và áp suất một lượng khí. - Phiếu học tập. 2. Học sinh - Ôn lại thuyết động học phân tử chất khí, định nghĩa khí lí tưởng. - Đọc trước bài Quá trính đẳng nhiệt. Đinh luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt trong sách giáo khoa. II. Tổ chức các hoạt động dạy học: 1. Hoạt động 1: ( 5 phút) Chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề để bắt đầu bài mới. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng 1 Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ: Câu hỏi : Nêu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử?  Đặt vấn đề: Cho học sinh làm một thí nghiệm nhỏ: - Phát cho một bàn 1 cái xi lanh rồi yêu cầu học sinh :Ban đầu, kéo pit-tông ra rồi ấn vào một cách bình thường. Sau đó, kéo pit-tông ra với khoảng cách ban nãy, rồi lấy 1 ngón tay bịt lỗ hở của xi lanh, sau đó ấn pittông xuống để thể tích khí trong xi lanh giảm. Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau: + Nhận xét sự khác biệt giữa hai lần ấn pit-tông. + Trong quá trình ấn pittông ở lần thứ 2, cảm giác ở tay ta thay đổi như thế nào? Từ bài học trước, ta đã biết các phân tử khí chuyển động không ngừng thì gây ra áp suất lên thành bình. Khi ta giảm thể tích khí trong xi-lanh, áp suất chất khí gây ra càng lớn, vì vậy cảm giác nặng ở tay là do áp suất chất khí gây ra. 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 nhớ lại và trả lời câu hỏi. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: + Lần ấn pit-tông thứ hai tay ta cảm giác nặng hơn. + Khi ta ấn cho thể tích khí trong ống xi-lanh càng giảm thì tay ta có cảm giác càng nặng. Học sinh nhận thức được vấn đề của bài học. Bài 29 QÚA TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA- RI-ỐT 2 2. Hoạt động 2: ( 10’ ) Tìm hiểu khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Mỗi người đều có những đặc trưng riêng: chiều cao, cân nặng Giống như thế, 1 lượng khí cũng có những đặc trưng riêng, để biểu thị các đặc trưng đó, người ta dùng các đại lượng được gọi là thông số trạng thái  Trạng thái của một 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. Nhắc lại kiến thức cũ cho HS: -Nhiệt độ tuyệt đối là nhiệt độ theo nhiệt giai Ken-vin, có đơn vị là ken-vin, kí hiệu là K.  Quá trình biến đổi trạng thái: Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định. Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái, gọi tắt là quá trình. Trong hầu hết các quá trình trong tự nhiên, cả ba thông thông số trạng thái đều thay đổi. Tuy nhiên cũng có thể Học sinh lắng nghe và ghi bài vào vở. Học sinh lắng nghe để tiếp thu và ghi bài vào vở. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: Ta có thể có 3 đẳng quá I.Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái 1. Trạng thái của một lượng khí: - Xác định bởi 3 đại lượng: • Thể tích V (lít, m 3 , …) • Áp suất p (Pa, atm, mmHg, at…) • Nhiệt độ tuyệt đối T (K) Những đại lượng này được gọi là thông số trạng thái của một lượng khí. 2.Quá trình biến đổi trạng thái: Quá trình biến đổi trạng thái là quá trình biến đổi lượng khí từ trạng thái này sang trạng thái khác. 3. Đẳng quá trình - Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái trong đó có hai thông số thay đổi, thông số còn lại không đổi. -Các loại đẳng quá 3 thực hiện được những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi, còn một thông số không đổi. Những quá trình này được gọi là đẳng quá trình. Từ khái niệm đẳng quá trình, ta có thể có bao nhiêu đẳng quá trình ? trình. trình: • Quá trình đẳng nhiệt. ( T = const) • Quá trình đẳng tích. ( V = const) • Quá trình đẳng áp. ( p = const) 3. Hoạt động 3: ( 5’ phút) Tìm hiểu quá trình đẳng nhiệt Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Dựa vào khái niệm đẳng quá trình yêu cầu HS cho biết thế nào là quá trình đẳng nhiệt? Gọi HS trả lời. - Trong điều kiện nhiệt độ giữ nguyên không đổi, nếu ta thay đổi thể tích của một 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. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi. HS tiếp thu và ghi bài vào vở. II. Quá trình đẳng nhiệt Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. T = hằng số => p, V biến đổi 4. Hoạt động 4: ( 10 phút) Tìm hiểu định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng  Đặt vấn đề - Ở thí nghiệm đầu bài, nhận thấy rằng khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng và ngược lại. Nhưng liệu áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích không? - Để trả lời được câu hỏi này ta quan sát thí nghiệm trong hình Học sinh lắng nghe và nhận thức được vấn đề của bài học. III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 4 29.2 SGK.  Thí nghiệm (mô phỏng) - Dụng cụ thí nghiệm: 1 xi lanh có pittông để thay đổi thể tích của khí, 1 áp kế để đo áp suất, trên xi-lanh có vạch đo thể tích. - Cách tiến hành thí nghiệm (sử dụng thí nghiệm mô phỏng) + Thay đổi thể tích của khí ở trong xi-lanh bằng cách di chuyển pittông, đọc giá trị thể tích và áp suất tương ứng. + Yêu cầu HS ghi lại các giá trị của áp suất và các giá trị thể tích tương ứng vào phiếu học tập số 1. - Để xét mối liên hệ giữa áp suất p và thể tích V của một lượng khí, ta tính tích p.V + Yêu cầu HS tính p.V từ số liệu đã thu được ở thí nghiệm. + Nhận xét kết quả tính được. + Yêu cầu HS nhận xét mối liên hệ giữa p và V. - Nhận xét câu trả lời của học sinh. - Lưu ý cho HS: chỉ trong quá trình đẳng nhiệt của một 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.  Định luật Bôi-Lơ – Ma- Ri-Ốt -Nội dung: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch Học sinh lắng nghe và tiếp thu. Học sinh chú ý lắng nghe và ghi kết quả thí nghiệm vào phiếu học tập số 1. Học sinh dựa vào kết quả thí nghiệm để tính p.V vào phiếu học tập số 1. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: p.V là một số không đổi. p tỉ lệ nghịch với V. Học sinh lắng nghe và ghi nhớ. Học sinh lắng nghe và ghi bài vào vở. 1. Thí nghiệm a. Dụng cụ: (1): Xi-lanh (2): Pit-tông (3): Áp kế b. Kết quả thí nghiệm: c. Nhận xét: pV = const 2. Định luật Bôi-Lơ – Ma- Ri-Ốt a. Nội dung: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp 5 với thể tích. -Biểu thức: p ~ 1/V Hay tổng quát: pV = hằng số  Định luật trên được nhà vật lí người Anh Bôi-lơ (Boyle, 1627-1691) tìm ra năm 1662 và nhà vật lí người Pháp Ma-ri-ốt (Mariotte, 1620-1684) cũng tìm ra một cách độc lập vào năm 1676, nên được gọi là định luật Bôi-Lơ – Ma-Ri-Ốt - Nếu gọi p 1 , V 1 là áp suất và thể tích của lượng khí ở trạng thái 1; p 2 , V 2 là áp suất và thể tích của lượng khí ở trạng thái, theo định luật Bôi-lơ-Ma-Ri- Ốt ta có điều gì? - Nhận xét câu trả lời của HS. Học sinh lắng nghe và tiếp thu. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: p 1 .V 1 = p 2 .V 2 suất tỉ lệ nghịch với thể tích. b. Biểu thức: p ~ 1/V Hay tổng quát : pV = hằng số -Xét một lượng khí biến đổi đẳng nhiệt: Trạng thái 1: p 1 , V 1 Trạng thái 2: p 2 , V 2 Từ định luật Bôi-lơ – Ma- ri-ốt p 1 .V 1 = p 2 .V 2 5. Hoạt động 5: ( 10 phút) Tìm hiểu đường đẳng nhiệt Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.  Từ kết quả thí nghiệm thu được, yêu cầu HS vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V trong hệ tọa độ (p,V) trên phiếu học tập. Yêu cầu HS nhận xét hình dạng của đường đẳng nhiệt. HS vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V trong hệ tọa độ (p,V) trên phiếu học tập. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: Đường đẳng nhiệt là một đường cong, và IV. Đường đẳng nhiệt - Đường đẳng nhiệt là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khí khi nhiệt độ không đổi. 6 Nhận xét câu trả lời của học sinh và kết luận lại: Đường đẳng nhiệt là một đường hypebol.  Lưu ý: - Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau. - Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới. ♦ Có thể yêu cầu HS giỏi tìm cách giải thích tại sao đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới ? Nhận xét câu trả lời của học sinh. hai đầu của đường đẳng nhiệt tiến tới hai trục tọa độ. Học sinh chú ý lắng nghe và ghi nhớ. Học sinh suy nghĩ và dự kiến câu trả lời: Kẻ đường song song trục OV. Đường này cắt đường đẳng nhiệt dưới ở điểm ứng với V 1 , cắt đường đẳng nhiệt ở trên ở điểm ứng với thể tích V 2 . Vì p không đổi, V 2 > V 1 nên T 2 > T 1 . - Trong hệ tọa độ (p,V) đường đẳng nhiệt là đường hypebol. 6. Hoạt động 6: ( 5 phút) Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. 7 - Giáo viên nêu câu hỏi củng cố: + 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 –Mariot. + Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ p-V. + Ôn lại khái niệm nhiệt độ tuyệt đối. + Nếu còn thời gian thì làm bài tập ở phiếu học tập số 2. + Làm các bài tập 5,6,7,8,9 trang 159 SGK và tất cả các bài tập trong SBT. - Yêu cầu học sinh đọc trước bài 30 Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ. Huế, ngày 06 tháng 03 năm 2013 Xác nhận của GVHD Sinh viên thực tập Hoàng Quý Trang Đinh Trung Nguyên 8 . : Vật lý. Sinh viên lên lớp : Đinh Trung Nguyên Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ MA-RI-ỐT I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức - Nhận. lệ nghịch với thể tích. Đó chính là nội dung của định luật Bôi-Lơ- Ma-Ri-Ốt.  Định luật Bôi-Lơ – Ma- Ri-Ốt -Nội dung: Trong quá trình đẳng nhiệt của