1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Giáo án quá trình đẳng nhiệt định luật boyle mariotte nguyễn tấn phát

9 398 1

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 9
Dung lượng 245,93 KB

Nội dung

Hoạt động 1: Tìm hiểu các khái niệm mới 8 phút - Thông báo: Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng bộ đại lượng: thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.. Mở rộng thêm

Trang 1

SỞ GD&ĐT ……… CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM



GIÁO ÁN GIẢNG DẠY

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

1 Kiến thức

- Nhận biết các khái niệm “trạng thái” và “quá trình”

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt

- Phát biểu và nêu được hệ thức của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (Boyle – Mariotte)

- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (p , V)

2 Kĩ năng

- Vận dụng được phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc

xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt

- Vận dụng được định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự

3 Rèn luyện tư duy

- Nắm được phương pháp thực nghiệm để xây dựng định luật

4 Giáo dục

- Thấy được vai trò của thực nghiệm trong quá trình phát triển của khoa học vật lý

- Sử dụng kết hợp phương pháp giảng giải, phương pháp đàm thoại và phương pháp thực hiện thí nghiệm biểu diễn

1 Giáo viên

- Dụng cụ để làm thí nghiệm như hình 29.2, ống tiêm y tế

- Giấy khổ lớn có vẽ khung của bảng “kết quả thí nghiệm”

(Nếu không có điều kiện tiến hành thí nghiệm thực thì có thể sử dụng thí nghiệm mô phỏng hoặc mô tả thí nghiệm và viết trên giấy khổ lớn kết quả thí nghiệm có trong SGK)

Trang 2

2 Học sinh

- Mỗi học sinh một tờ giấy kẻ ô li khổ 15 x 15 cm

- Câu 1: Trình bày thuyết động học phân tử chất khí

- Câu 2: Khí lí tưởng là gì?

1 Hoạt động 1: Tìm hiểu các khái niệm mới (8 phút)

- Thông báo: Trạng thái của

một lượng khí được xác định

bằng bộ đại lượng: thể tích V,

áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối

T

- Đặt câu hỏi: Vậy các đại

lượng này có đơn vị đo là gì?

- Nhận xét câu trả lời của học

sinh Mở rộng thêm cho học

sinh một số đơn vị đo khác của

các đại lượng

Thể tích: dm3

(l), cm3 (cc), …

Áp suất: atm, mmHg, bar, …

- Đặt câu hỏi: Đại lượng nhiệt

độ tuyệt đối T được xác định

theo độ C theo biểu thức nào?

- Thông báo: Bộ ba đại lượng

(p,V,T) của một lượng khí gọi

là thông số trạng thái của một

lượng khí

- Tiếp nhận khái niệm trạng thái khí

- Trả lời câu hỏi:

Thể tích V: [m3

]

Áp suất p: [Pa]

Nhiệt độ tuyệt đối T: [K]

- Tiếp nhận kiến thức về một số đại lượng đo

- Trả lời: T[K] = 273 +t[0C]

- Tiếp nhận khái niệm thông số trạng thái khí

I Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

- Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng:

Thể tích V: [m3

]

Áp suất p: [Pa]

Nhiệt độ tuyệt đối T: [K]

T[K] = 273 + t[0C]

- (p,V,T) gọi là các thông

số trạng thái của khí

Trang 3

- Nêu ví dụ để dẫn ra khái

niệm: Ta có một khối khí ban

đầu ở trạng thái thứ (1) có các

thông số trạng thái là

(p 1 =100kPa, V 1 =2l, T 1=300K)

Lúc sau, khối khí ở trạng thái

thứ (2) có các thông số trạng

thái là (p 2 =2atm, V 2=0.001m3,

T 2=450K) Vậy bằng một

phương pháp nào đó, khối khí

đã chuyển từ trạng thái (1)

sang trạng thái (2) Ta gọi đó

là quá trình biến đổi trạng thái

khí, gọi tắt là quá trình

- Thông báo: Trong hầu hết

các quá trình tự nhiên, cả ba

thông số trạng thái đều thay

đổi Tuy nhiên, ta cũng có thể

thực hiện được những quá

trình mà trong đó chỉ có hai số

thông đổi, còn một thông số

không đổi Nêu ví dụ và thông

báo khái niệm: Những quá

trình này được gọi là đẳng quá

trình

- Yêu cầu học sinh: Nhắc lại

khái niệm đẳng quá trình biến

đổi trạng thái khí

- Đặt câu hỏi: Vậy ta có thể

thực hiện bao nhiêu đẳng quá

- Theo dõi ví dụ và tiếp nhận khái niệm quá trình biến đổi trạng thái khí

- Theo dõi và tiếp nhận khái niệm đẳng quá trình

- Trả lời: Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái khí mà trong đó chỉ có hai thông số biến đổi, còn một thông số không đổi

- Trả lời: Ba đẳng quá trình biến đổi trạng thái khí là:

p 1 = 100kPa (1) V 1 = 2l

T 1 = 300K

p 2 = 2atm (2) V 2 = 0.001m3

T 2 = 450K

Quá trình

- Đẳng quá trình: quá trình biến đổi trạng thái khí mà trong đó chỉ có hai thông số thay đổi, một thông số không đổi

Trang 4

trình biến đổi trạng thái khí?

(theo kiến thức học sinh đã

được tìm hiểu về các thông số

trạng thái)

- Thông báo: Ngoài phương

pháp xây dựng từ lý thuyết, ta

có thể sử dụng thực nghiệm để

nghiên cứu các đẳng quá trình

nêu trên, tìm ra mối liên hệ

giữa từng cặp thông số rồi từ

đó xây dựng phương trình mô

tả đồng thời cả ba thông số

trạng thái

- Đặt vấn đề: Bài học này ta sẽ

nghiên cứu về đẳng quá trình

đầu tiên là quá trình đẳng nhiệt

bằng phương pháp thực

nghiệm

- Đặt câu hỏi: Vậy quá trình

đẳng nhiệt là gì?

đẳng nhiệt, đẳng áp và đẳng tích

- Tiếp nhận

- Trả lời: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt

II Quá trình đẳng nhiệt

- Là quá trình biến đổi trạng thái khí mà trong đó nhiệt độ không đổi

2 Hoạt động 2: Thí nghiệm nghiên cứu quá trình đẳng nhiệt, định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (20 phút)

- Thực hiện thí nghiệm mở

đầu: Sử dụng ống tiêm y tế, bịt

chặt đầu ống Sau đó nén ống

tiêm và cho học sinh nhận xét

thí nghiệm

- Rút ra nhận xét và nêu vấn

- Nhận xét: Khi thể tích càng nhỏ thì nén càng khó khăn hơn, nghĩa là áp suất càng lớn

- Suy nghĩ về vấn đề đặt ra

III Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

1 Đặt vấn đề

- Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích khí càng giảm thì áp suất càng tăng

Trang 5

đề: Ta thực hiện thí nghiệm

này trong điều kiện nhiệt độ

khí không đổi, ta thấy nếu thể

tích của khí giảm thì áp suất

của nó tăng Nhưng liệu áp

suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể

tích không? Ta sẽ tiến hành thí

nghiệm để kiểm chứng nhận

định này

- Mục đích của thí nghiệm: Đo

giá trị của áp suất và thể tích

khí tại các trạng thái khác nhau

để tìm ra mối quan hệ giữa áp

suất và thể tích khí Kiểm

chứng xem áp suất có tăng tỉ lệ

nghịch với thể tích như nhận

định hay không

- Mô tả thí nghiệm (như hình

29.2): mô hình thí nghiệm bao

gồm một xilanh chứa khí Hai

bên xilanh có các vạch chia để

đo thể tích khí trong xilanh

Đầu ra của xilanh được nối với

một áp kế để đo áp suất khí

trong xilanh Hệ thống được

đặt trong môi trường không khí

có nhiệt độ xem như không

thay đổi

- Thực hiện thí nghiệm: Di

chuyển piston đến vị trí 0 sau

đó khoá chặt chốt ở đáy piston

Nén piston tới từng vạch 1, 2,

- Có cái nhìn tổng quát về nhiệm vụ cần làm và mục đích cần đạt được trong thí nghiệm

- Xem hình 29.2 kết hợp theo dõi mô tả của giáo viên

- Thực hiện thí nghiệm theo nhóm (hoặc quan sát thí nghiệm mô phỏng)

2 Thí nghiệm

Trang 6

3, 4 được khắc sẵn Tại mỗi

vạch đọc giá trị áp suất tương

ứng và ghi lại các giá trị thu

được Tổ chức cho học sinh

tiến hành thí nghiệm theo

nhóm

(Nếu không có điều kiện thực

hiện thí nghiệm thì có thể thực

hiện thí nghiệm mô phỏng

hoặc chỉ mô tả thí nghiệm)

- Kết quả thí nghiệm: Yêu cầu

học sinh thể hiện kết quả thí

nghiệm

(Khi sử dụng thí nghiệm mô

phỏng thì viết kết quả thí

nghiệm lên giấy khổ lớn và

trình bày cho học sinh)

- Yêu cầu: Như đã nhận định

trước khi thực hiện thí nghiệm

rằng trong điều kiện nhiệt độ

không đổi thì áp suất tăng tỉ lệ

nghịch với thể tích Vậy để

kiểm chứng điều này các em

hãy tính tích pV ở mỗi trạng

thái và nêu nhận xét về kết quả

thu được

- Rút ra kết luận cho học sinh:

Ta thấy tích số pV xấp xỉ bằng

nhau ở các trạng thái Do đó ta

có thể viết pV = hằng số Điều

này có nghĩa là p tỉ lệ nghịch

với V, đúng với nhận định

- Trình bày kết quả thí nghiệm thu được (hoặc quan sát kết quả thu được

từ thí nghiệm mô phỏng)

- Dựa vào kết quả thu được

để tính tích pV ở mỗi trạng

thái Rút ra nhận xét: Tích

số này có giá trị xấp xỉ bằng nhau ở các trạng thái

- Rút ra kết luận về mối

quan hệ giữa p và V

Trang 7

trước thí nghiệm

- Thông báo và yêu cầu: Thực

hiện rất nhiều thí nghiệm người

ta cũng kiểm chứng được rằng

áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

trong điều kiện nhiệt độ khí

không đổi và phát biểu thành

định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Hãy phát biểu định luật Bôi-lơ

– Ma-ri-ốt

- Giới thiệu sơ nét về Bôi-lơ –

Ma-ri-ốt và lịch sử của định

luật

- Đặt câu hỏi: Nếu khối khí ở

trạng thái (1) có áp suất p 1, thể

tích V 1 biến đổi đẳng nhiệt

sang trạng thái (2) có áp suất

p 2 , thể tích V 2 thì biểu thức liên

hệ giữa các đại lượng này được

viết như thế nào?

- Yêu cầu học sinh tóm tắt và

giải nhanh bài tập 8, SGK

trang 159

- Phát biểu định luật

- Tiếp nhận

- Trả lời: p 1 V 1 = p 2 V 2

- Tóm tắt và giải bài tập

3 Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

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

1

~

p

V hay pV = hằng số

Khi đó: p 1 V 1 = p 2 V 2

3 Hoạt động 3: Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị quá trình đẳng nhiệt và tìm hiểu khái niệm đường đẳng nhiệt (10 phút)

- Đặt vấn đề: Ngoài phương

pháp xử lý các số liệu thực

nghiệm thu được bằng cách

nhân p với V như ta đã thực

hiện, ta cũng có thể thể hiện

T=const

Trang 8

hai đại lượng này trên đồ thị để

tìm ra mối liên hệ của nó

- Yêu cầu: Dựa vào kết quả thí

nghiệm ta đã thu được, hãy

biểu diễn lên hệ toạ độ (OpV)

theo tỉ lệ xích phù hợp (hướng

dẫn học sinh chọn tỉ lệ)

- Đặt câu hỏi: Hãy nhận xét về

đồ thị vừa vẽ được

- Thông báo: Đồ thị ta thu

được trong hệ toạ độ (OpV) là

một đường hyperbol và được

gọi là đường đẳng nhiệt

- Đặt câu hỏi: Vậy đường đẳng

nhiệt là gì?

- Thông báo: Ứng với các nhiệt

độ khác nhau của cùng một

lượng khí có các đường đẳng

nhiệt khác nhau

- Đặt câu hỏi: Tại sao đường

đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ

cao hơn lại nằm phía trên?

- Rút ra nhận xét: Đường đẳng

nhiệt ứng với nhiệt độ càng

thấp thì nằm càng gần hai trục

toạ độ hơn

- Vẽ đồ thị theo hướng dẫn của giáo viên

- Trả lời: Đồ thị là một đường cong

- Trả lời: Đường biểu diễn

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

- Quan sát hình 29.3

- Trả lời: Tại một giá trị áp suất bất kì, thể tích ứng với đường ở trên lớn hơn thể tích ứng với đường ở dưới

Vì vậy, đường ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn

- Quan sát hình vẽ, nhận xét

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

- Trong hệ toạ độ (OpV)

đường này là đường hyperbol

- Đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ càng thấp thì nằm càng gần hai trục toạ

độ hơn

Trang 9

VI CỦNG CỐ BÀI HỌC

- Nhắc lại các khái niệm “trạng thái”, “quá trình”, “đẳng quá trình”

- Nhắc lại khái niệm quá trình đẳng nhiệt

- Nhắc lại định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

- Nhắc lại khái niệm đường đẳng nhiệt

- Làm các bài tập trang 159, SGK Vật Lý 10 Cơ bản

- Chuẩn bị cho bài học tiếp theo

Ngày đăng: 29/01/2018, 15:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w