Giáo án định luật BôiLơ Mariot

TIẾT 63: ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ- MARIOTNgười soạn: Nguyễn Thị Lương Trường ĐHSPHN Khoa vật lí Ngày soạn: 6/3/2014 I Mục tiêu 1 Kiến thức: - Đề xuất được phương án thí nghiệm xây dựng định

TIẾT 63: ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ- MARIOT

Người soạn: Nguyễn Thị Lương

Trường ĐHSPHN

Khoa vật lí Ngày soạn: 6/3/2014

I) Mục tiêu

1) Kiến thức:

- Đề xuất được phương án thí nghiệm xây dựng định luật Bôi Lơ –Mariot

- Phát biểu và viết được biểu thức của định luật Bôi Lơ-Mariot

- Vẽ được đường đẳng nhiệt trong các hệ trục tọa độ (POV), (POT), (VOT)

- Dùng thuyết động học phân tử giải thích định luật Bôi Lơ Mariot

2) Kĩ năng:

- Vận dụng định luật bôi lơ vào giải các bài tập sgk,sbt

- Vận dụng vào giải thích các hiện tượng vật lí đơn giản trong đời sống

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ thông qua làm thí nghiệm

3) Thái độ:

- Hứng thú với tiết học

- Hăng hái tích cực tham gia xây dựng bài

- Hình thành tư duy khoa học logic biện chứng

- Tôn trọng kiến thức khoa học

II) Chuẩn bị

1) Giáo viên:

- Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

- Phần mềm thí nghiệm ảo kiểm chứng định luật Bôi lơ

- Giáo án, sgk, sbt, sách tham khảo

2) Học sinh

- Ôn tập kiến thức về thuyết động học phân tử và các tính chất của chất khí

III) Tổ chức các hoạt động dạy

Hoạt đông của GV , HS Nội dung bài học

• Hoạt động 1) ổn định tổ chức lớp( 5’)

+ Kiểm tra sĩ số lớp

• Hoạt động 2) kiểm tra bài cũ(5’)

Gv:

1) Nêu các tính chất của chất

khí

2) Khí lí tưởng?

3) Nguyên nhân gây ra áp

suất thành bình

Và áp suất ấy phụ thuộc vào

yếu tố nào?

HS: trả lời

1,Tính chất của chất khí: bành trướng, dễ nén, khối lượng riêng nhỏ

2, Khí lí tưởng là khí được coi như là chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm

3, Các phân tử khí tương tác với nhau và va chạm vào thành bình gây lên áp duất tác dụng vào thành bình

Áp suất phụ thuộc: Mật độ phân tử khí trong bình, vận tốc của các phân tử chất khí

• Hoạt động 3) Đặt vấn đề vào bài mới(3’)

GV: Chất khí được đặc trưng

bởi 3 thông số trạng thái:

P,V, T.Hãy xđ sự thay đổi 3

thông số ấy của 1 lượng khí

trong 1 bơm tiêm khi dùng

1tay bịp kín 1 đầu, 1 tay đẩy

pittong xuống?

HS: V giảm, áp suất tăng,

nhiệt độ gần như không đổi

GV: Vậy với 1 lượng khí xác

định, khi nhiệt độ không đổi,

áp suất tỉ lệ nghịch với thể

tích.Để biết chúng tỉ lệ với

nhau cụ thể bằng biểu thức

toán học nào, chúng ta cùng

học bài hôm nay: bài 45:

Định luật Bôi Lơ –Mariot

HS: Ghi đề bài

Bài 45: Định luật Bôi Lơ –Mariot

• Hoạt động 4) Thí nghiệm (15’)

GV: Vậy bằng cách nào tìm

được biểu thức liên hệ giữa

P,V khi T không đổi của 1

lượng khí xác định Vào năm

1662,bằng việc tiến hành thí

nghiệm nhiều lần với 1 lượng

khí xác định đo P, V, cố định

T, Bôi –Lơ đã rút ra được

mối quan hệ ấy.Bây giờ,

đóng sách lại,Cũng giống như

ông ta, chúng ta cũng sẽ tự

đề xuất ra thí nghiệm của

mình, đo đạc, tự tìm ra mqh

đó

GV: yêu cầu thí nghiệm của

chúng ta là gì?

HS: cố định T của 1 lượng

khí xác định, thay đổi V , đo

P ứng với từng V ấy, dựa vào

bảng số liệu tìm ra mqh

GV: dụng cụ cần?

HS:trả lời

Gv: với dụng cụ đó cần bố trí

và cách tiến hành thế nào?

GV: khi đẩy pittong rất dễ có

ma sát giữa pittong và xilanh

làm cho khối khi nóng lên, do

vậy ta cần khắc phục ntn?

HS: trả lời

GV: do dụng cụ chúng ta

1) Thí nghiệm:

a) Bố trí thí nghiệm Y/c: lượng khí xác định

Cố định T

Đo (V1,P1 ), (V2,P2),…

Dụng cụ :Xilanh chứa khí đọc được thể tích Nhiệt kế xem sự thay đổi của T

Áp kế đo áp suất

Bố trí thí nghiệmvà tiến hành:

Đẩy pittong đọc (V1, P1),(V2,P2),… đồng thời quan sát T xem có thay đổi không

Chú ý: + Đẩy pittong chậm + nút pittong cần làm bằng cao su, được bôi trơn

b) Tiến hành thí nghiệm:

không có ở đây, nên chúng ta

sẽ cùng làm thí nghiệm trên

phần mềm thí nghiệm ảo

Hs: quan sát, ghi số liệu vào

bảng

GV: nhận xét: Với 1 lượng

khí xác định, nhiệt độ không

thay đổi, P, V có thể thay đổi,

xong luôn đảm bảo tích PV là

1 hằng số

bằng phần mềm thí nghiệm ảo

Bảng số liệu:

P(10^5 pa) 2 1 0.67 0.5

Kết quả P1V1= P2V2=P3V3=P4V4

Nhận xét: P1V1=P2V2=P3V3 Hay PV= hằng số

Với 1 lượng khí xác định, nhiệt độ không thay đổi, P,

V có thể thay đổi, xong luôn đảm bảo tích PV là 1 hằng số

• Quá trình biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác khi T không đổi được gọi là quá trình đẳng nhiệt

Hoạt động 5: Rút ra định luật và giới thiệu bộ thí nghiệm của Bôi Lơ (3’)

GV: Biểu thức chúng ta thu

được cũng chính là biểu thức

của định luật Bôi Lơ –Mariot

( Mariot cũng đồng tìm ra

định luật này 1 cách độc lập

với Bôi Lơvào năm 1676)

Nếu lịch sử quay lại những

năm 1662, có lẽ định luật này

sẽ mạng tên là định luật

10A3.khám phá ra khoa học

cũng không khó khăn gì đúng

không, chỉ là chúng ta không

chịu tìm ra, hoặc ngày xưa

tìm ra hết rồi

Gv: y/c phát biểu và ghi lại

định luật trong sgk/224 nêu

điều kiện áp dụng định luật?

HS: phát biểu và ghi lại

GV: nghiên cứu sgk/223,

chúng ta so sánh ưu nhược

điểm giữa bộ thí nghiệm của

chúng ta và Bôi Lơ

Hs: so sánh

Bôi lơ sử dug pittong nước::

giảm được ma sát tốt hơn,

nhiệt sinh ra được làm nguội

đi nhờ nước, xong lượng khí

có thể bị thay đổi do hơi nước

bốc lên

Gv: nhận xét và bổ sung

2) Định luật Bôi Lơ- Mariot

* Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất và thể tích V của một lượng khí xác định là 1 hằng số

pV= hằng số

* Điều kiện áp dụng định luật:

+ khí lí tưởng + Lượng khí xác định + Nhiệt độ không đổi

• Hoạt động 6) Vẽ đường đẳng nhiệt trong các hệ trục tọa độ

Gv: PV = hằng số

Hằng sô ấy có phụ thuộc vào

T của khối khí không, ta sang

nghiên cứu đường đẳng nhiệt

Hs: Ghi

Gv: Nghiên cứu cho biết “

Quá trình đẳng nhiệt là gì”

Đường đẳng nhiệt?

Hs: + Quá trình đẳng nhiệt là

quá trình làm thay đổi các

thông số trạng thái của khối

khí trong đó T không đổi

+ Đường đẳng nhiệt là đường

biểu diễn sự biến thiên của áp

suất theo thể tích khi nhiệt độ

không đổi

Gv: Hướng dẫn học sinh dựa

vào bảng số liệu vẽ đường

đẳng nhiệt trong hệ POV

Hs: vẽ

Gv: Ứng với nhiệt độ khác

nhau của 1 khối khí ta được

các đường đẳng nhiệt khác

nhau Vẽ đồ thị,Y/c hs chứng

mình T2>T1?

Hs: Ứng với cùng 1 V, áp

suất lớn hơn nhiệt độ lớn hơn

Gv: Yc hs vẽ đường đẳng

nhiệt trong các hệ trục còn lại

Hs: vẽ

3.Đường đẳng nhiệt

+ Quá trình đẳng nhiệt là quá trình làm thay đổi các thông số trạng thái của khối khí trong đó T không đổi + Đường đẳng nhiệt là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi

NX: Đường đẳng nhiệt trong POV có dạng hybepol

Ứng với nhiệt độ khác nhau của 1 khối khí ta được các đường đẳng nhiệt khác nhau

* Đường đẳng nhiệt trong các hệ trục tọa độ

Gv: Chiếu Silde cho hs làm

trắc nghiệm

Hs: Làm

Câu 1: Nén đẳng nhiệt một khối lượng khí xác định

từ 12l đến 3l, áp suất khí tăng lên mấy lần?

a) 4 lần b) 3 lần c) 2 lần d) Không đổi Câu 2) Khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong một đơn vị thể tích:

• A Tăng, tỉ lệ nghịch với áp suất

• B Không đổi

• C Tăng tỉ lệ thuận với áp suất

• D Tăng, tỉ lệ với bình phương áp suất Câu 3) Dùng thuyết động học phân tử giải thích Định luật Bôi Lơ –Mariot???

Lời giải:

Ta có : áp suất phụ thuộc vào

- Cường độ va chạm của các phân tử( không đổi

vì nhiệt độ của khối khí không đổi)

- Mật độ phân tử : n=N/V (N là số phân tử trong bình)

Mà p tỉ lệ thuận n Nên p tỉ lệ thuận 1/V Câu 4) Một lượng khí có thể tích 7m3 ở nhiệt độ 18

độ C và 1 at Người ta nén đẳng nhiệt tới áp suất 3,5

at, khi đó thể tích lượng khí này là:

A 2 m3

B 5 m3

C 0,2 m3

D 0,5 m3

• Hoạt động 7) nhắc nhở, dặn dò, giao bài tập(2’)

Học thuộc bài

Làm hết sgk, sbt

Đọc trước nội dung bài mới

VI) Rút kinh nghiệm sau tiết dạy: