SKKN: Rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT qua hệ thống bài tập chương các định luật chất khí

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH TỔNG HỢP CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Giáo viên: Đào Ngọc Hào Tổ : vật lí Năm học: 2008-2009 Mở đầu I lý chọn đề tài: Đổi phương pháp dạy học khắc phục phương pháp truyền thụ chiều, rèn luyện thói quen, nếp sống tư sáng tạo người học Để thực nhiệm vụ cần phải bồi dưỡng cho học sinh phương pháp học tập để phát triễn tư nhận thức kỹ vận dụng kiến thức vào thực tế Muốn nâng cao chất lượng học tập mơn Vật Lý phải có nhiều yếu tố song hành viêc áp dụng phương pháp hướng dẫn giải tập Vật Lý đóng vai trị quan trọng Trong trình giải tập Vật lý lớp 10 nói chung tập chương định luật chất khí nói riêng, học sinh cịn nhiều lúng túng, nhiều em chưa có phương pháp giải phù hợp, linh hoạt chưa biết vận dụng phương pháp phân tích - tổng hợp để giải tập cách có hiệu Bài tập vật lí công cụ thiếu q trình dạy học Với tính chất phương tiện dạy học, tập vật lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc hoàn thành dạy học vật lí: - Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lí, biết phân tích chúng ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiển - Thơng qua tập vật lí, với vận dụng linh hoạt kiến thức học để tự lực giải tốt tình có vấn đề kiến thức trở nên sâu sắc, hồn thiện - Bài tập vật lí phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập suy luận, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn - Bài tập vật lí hình thức cố, ơn tập, hệ thống hóa kiến thức chương hay phần - Đứng mặt điều khiển hoạt động nhận thức tập vật lí cịn phương tiện kiểm tra kiến thức kĩ học sinh Việc vận dụng phương pháp phân tích - tổng hợp để giải tập vật lý chương mở cho em hướng giải tập linh hoạt hơn: sở kiện đề ra, phân tích đại lượng tìm mối liên hệ đại lượng dựa định luật vật lýđã học, tổng hợp lại tìm hướng giải phù hợp tốn, nhờ rèn luyện khả phân tích – tổng hợp, tư sáng tạo cho học sinh II Mục đích đề tài: - Thấy tầm quan trọng tập vật lí việc dạy học vật lý - Trình bày số tập chương “Các định luật chất khí” vật lí 10 THPT - Nêu rỏ vai trị ý nghĩa tập vật lí trình ơn tập cố khắc sâu kiến thức III ý tưởng đề tài: Có thể chọn xếp hệ thống tập chương “Các định luật chất khí” vật lí 10 THPT thơng qua việc giải chúng để nâng cao lực phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT IV nhiệm vụ đề tài: - Học sinh nhận biết bước tư phân tích - tổng hợp - Vận dụng bước tư phân tích - tổng hợp vào việc giải tập nói chung - Thông qua hệ thống tập chương “Các định luật chất khí” vật lí 10 THPT làm cho học sinh hiểu rèn luyện cho chúng thao tác tư phân tích - tổng hợp bước giải Nội dung Chương I Cơ sở lí luận việc sử dụng tập vật lý để rèn luyện kỹ phân tích- tổn hợp cho học sinh I Cơ sở lí luận: Vai trị ý nghĩa tập vật lý trình dạy học - Bài tập vật lý với tư cách phương tiện dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học - Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lý, tượng vật lý Biết phân tích chúng ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn - Bài tập vật lý đóng vai trò to lớn việc phát triển tư phân tích – tổng hợp, phát triển tính độc lập suy nghĩ, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn - Các hình thức khác tập vật lý tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt định luật, định lí thuyết vật lý để tự lực giải thành cơng tình cụ thể khác kiến thức trở thành sâu sắc hoàn thiện trở thành tri thức riêng Các bước giải tập vật lý : Bài tập vật lý đa dạng phong phú nêu khái quát chung phương pháp giải gồm bước sau: -Bước 1: Tìm hiểu đề bài: Nghiên cứu kỹ đề bài, lập bảng tóm tắt ký hiệu toán học -Bước 2: Xác lập mối liên hệ: Phân tích liệu tìm thêm liệu kho tri thức liên quan, xây dựng toán trung gian theo hệ thống dẫn đến việc đáp ứng yêu cầu chung toán Cụ thể dùng phương pháp phân tích từ đại lượng phải tìm ngược lại xem xét kiến thức liên quan đến nó, kiến thức tìm đường gần đến dự kiện cho -Bước 3: Gải tìm kết quả: Có thể theo lối chiếu từ toán trung gian hệ thống thiết lập Có thể theo lối tổng hợp nêu cơng thức tổng qt thỗ mãn u cầu, sau tìm đại lượng cơng thức cách giải toán phụ, cuối thay giá trị vào công thức tổng quát -Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết quả: Kiểm tra tính tốn xác chưa, giải hết yêu cầu toán đặt chưa, kết thu có phù hợp thực tế không kiểm tra thứ nguyên đại lượng vật lý tìm * Đối với tập vật lý trắc nghiệm khách quan bước thực trên, riêng bước thực lời giải làm giấy nháp, kết lời giải việc chọn câu đánh dấu vào dó Phương pháp phân tích tổng hợp: Trên nói lên bước chung để giải tập vật lý, để thực bước tốt cần nắm vững phương pháp phân tích - tổng hợp Phân tích-tổng hợp hai mặt q trình tư thống Phân tích sở tổng hợp, tiến hành theo hướng dẫn tới tổng hợp Sự tổng hợp diễn sở phân tích, phân tích tổng hợp nhiều xen kẻ Phân tích sâu tổng hợp đầy đủ, tri thức vật tượng phong phú a, Các bước phương pháp “phân tích- tổng hợp” Bước1: Khảo sát đối tượng cần nhận thức cách toàn Nếu đối tượng cần nhận thức vật thể ta khồng khảo sát đối tượng hình thức bề ngồi mà cịn phải xem xét mục đích sử dụng chức đối tượng số vật thể học sinh biết nhiều mục đích sử dụng chúng Bước2: Phân chia đối tượng cần nhận thức thành yếu tố, phận tính chất, mối liên hệ Bước3: Tách yếu tố bản chất khỏi yếu tố không không chất Bước4: Tập hợp yếu tố thành đối tượng trừu tượng Mối liên hệ chức yếu tố làm rõ Nếu đối tượng nhận thức vật thể vẽ sơ đồ diễn tả hiệu phối hợp yếu tố Bước5: Khái qt hố tìm mối liên hệ có tính quy luật, rút quy luật hoạt động cho tất đối tượng tương tự Bước 6: Kiểm tra lại khái quát hoá đối tượng loại không thuộc đối tượng nghiên cứu b, Cách hướng dẫn học sinh giải tập phương pháp “phân tíchtổng hợp” Muốn hướng dẫn học sinh giải tập đó, giáo viên cần phân tích phương pháp giải tập cách vận dụng hiểu biết tư giải tập vật lý Đồng thời với mục đích rèn luyện tư “ phân tích-tổng hợp” cho học sinh, hướng dẫn giải giáo viên phải cho học sinh thấy bước thao tác tư để từ họ vận dụng vào giải tập tương tự - Hướng dẫn theo mẫu (angorit): kiểu hướng dẫn rõ cho học sinh hành động cụ thể cần thực trình tự thực hành động để đạt kết mong muốn Những hành động gọi hành động sơ cấp, học sinh hiểu đơn giản nắm vững - Hướng dẫn tìm tịi(oristic) : kiểu hướng dẫn mang tính gợi ý cho học sinh suy nghĩ, tìm tịi phát cách giải vấn đề, giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác địng hành động cần thực để đạt kết - Hướng dẫn khái qt chương trình hố: kiểu hướng dẫn học sinh tự tìm cách giải quyết, giáo viên định hướng tư học sinh theo đường lối khái quát việc giải vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi học sinh tự lực tìm tịi giải Nếu học sinh khơng đáp ứng giúp đỡ giáo viên phát triển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm bước cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết, cho vừa sức học sinh Nếu học sinh chưa tìm tịi, giải hướng dẫn giáo viên chuyển dần thành hương dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành yêu cầu bước 1, từ tiếp tục yêu cầu học sinh tự tìm tịi, giải bước Nếu cần giáo viên giúp đỡ thêm, giải xong vấn đề Chương II tập chương “các định luật chất khí” vật lý 10 THPT nhằm rèn luyện kỹ “phân tích-tổng hợp” cho học sinh I Bài tập định luật bôi-lơ - ma-ri-ốt: A Kiến thức : Quá trình đẳng nhiệt : Quá trình biến đổi trạng thái nhiệt độ giữ khơng đổi gọi q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-Lơ - Ma-ri-ốt : Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích p: V hay pV = số p 3.Đường đẳng nhiệt: Đường biểu diễn phụ biến thiên áp suất theo thể tích nhiệt độ khơng đổi gọi đường đẳng nhiệt Trong hệ toạ độ(p,V) đường đường hypebol T2>T1 T2 T1 O V B tập mẫu: Bài 1: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến lít áp suất tăng lên lần? Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: V1= 10 lít ; V2 = lít Đại lượng cần tìm: Tỉ số P2 P1 Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Xác định rỏ lượng khí khơng đổi nén đẳng nhiệt, nên xác định tăng áp suất ta áp dụng định luật B-M Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng định luật B-L: P1V1=P2V2 Suy ra: P2 V1 10 = = = 2,5 P1 V2 Bước4 Củng cố: Chú ý: tính tỉ số độ lớn đại lượng dùng đơn vị tuỳ ý chung cho mẫu số tử số Bài 2: Một bọt khí đáy hồ sâu m lên đến mặt nước Hỏi thể tích bọt khí tăng lên lần? Giải: Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng cho: áp P1 độ sâu m nước; áp suất khí P2 Đại lượng cần tìm: Tỉ số V2 V1 Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Cần tính đại lượng cho thành số, sau áp dụng định luật B-L Ta có: P2=1atm=1,013.105 Pa P1=P2 + D P Trong D P độ chênh áp suất ứng với độ chênh D h độ sâu m nước( nước có khối lượng riêng r =1000kg/m3) D P= r g D h=1000.9,81.6=58860 Pa Bước3 Thực kế hoạch giải: Theo định luật B-M: P1V1=P2V2 Suy ra: P2 V1 1, 6016.105 = = = 1,58 P1 V2 1, 013.105 Vậy thể tích bọt khí tăng lên 1,6 lần Bước4 Củng cố: Chú ý: âp suất khí khơng cho biết cụ thể phải coi atm ii Bài tập định luật sác-lơ: A Kiến thức : Quá trình đẳng tích: Q trình biến đổi trạng thái thể tích khơng đổi q trình đẳng tích Định luật sác-lơ: Trong q trình đẳng tích lượng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ thuyệt đối P =hằng số T hay Đường đẳng tích: Đường biểu diễn biến thiên Của áp theo nhiệt độ thể tích khơng đổi gọi đường đẳng tích P1 P2 = T1 T2 p V1 V2>V1 V2 O T(k) B tập mẫu: Bài1: Một bình kín chứa khí áp suất 100 kPa nhiệt độ 17oC Làm nóng bình đến 57oC a) Tính áp suất P khí bình 57oC b) Vẽ đường biểu diễn biến thiên áp suất theo nhiệt độ c) Vẽ đường biểu diễn trình đồ thị P-V, biết thể tích khí V0 Giải: Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: t1=17oC; P1=100 kPa Đại lượng cần tìm: áp suất P2 nhịêt độ t2: đường biểu diễn áp suất theo nhiệt độ Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Cần đổi nhiệt độ: T1=t1+273=290k T2=t2+273=330k P(kpa 114 100 Bước3 Thực kế hoạch giải: a) áp dụng định luật Sác-lơ: P2 P1 = T2 T1 Suy ra: P2 = T2 330 P1 = 10 = 1,138.105 pa T1 290 b) Đường biểu diễn đoạn thẳng nối hai điểm đồ thị P-T Bước4 Củng cố: Chú ý đoạn thẳng kéo dài đường biểu diễn áp suất theo nhiệt độ qua góc toạ độ O ứng với nhiệt độ T=Ok P=O Bài2: Một bình khí đóng kín nút có tiết diện 3,2 cm2 áp suất khí áp suất khí bên ngồi, nhiệt độ khí 70C Lực ma sát giữ nút có giá trị cực đại N Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nàođể nút bật Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: P1=P0=1,013.105Pa ; t1=70C ; Fms=8N; S=3,2cm2 Đại lượng cần tìm: t2 để nút bật Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Để nút bật áp suất khí bình cần có giá trị lớn áp suất khí cộng với áp suất lực ma sát tác dụng lên nút bình Có nghĩa phải đun nóng khí lên nhiệt độ t2 để khí bìng có áp suất: P2 ³ P0 + Pms Lượng khí hai trạng thái: P1=P0=1,013.105Pa ; T1=273+ t1=280k P2=P0+ Pms=013.105 + =1,263.105 Pa ; T2 =273+t -4 3, 2.10 áp dụng định luật Sác-Lơ ta tìm nhiệt độ cần xác định Bước3 Thực kế hoạch giải: Cần tăng nhiệt độ khí bình vượt q giá trị T2 xác định sau: áp dụng định luật Sác-Lơ: P2 P1 = T2 T1 Suy ra: T2 = P2 1, 263.105 T1 = 280 = 347, K P1 1, 013.105 Vậy phải đun nóng khí đến nhiệt độ 347,2K, tức 74,20C Bước4 Củng cố: Phải làm rỏ chất vấn đề muốn cho nút bật áp suất khí bình phải lớn áp suất khí cộng với áp suất lực masát tác dụng lên nút Bài3: Van an toàn nồi áp suất mở áp suất nồi atm 20 C, nồi áp suất 1,5 atm Hỏi nhiệt độ van an tồn mở? Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: t1=200C, p1=1,5 atm, p2=9 atm Đại lượng cần tìm: t2=? Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Lượng khí nồi áp suất van chưa mở tích khơng đổi nên q trình đẳng tích Trạng thái đầu có: T1=273+t1=293k, p1=1,5 atm Trạng thái cuối có: T2=273+t2, p1=9 atm áp dụng định luật Sác-Lơ để tìm t2 Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng định luật Sác-Lơ: P2 P1 = T2 T1 Suy ra: T2 = P2 T1 = 293 = 1758k P1 1,5 Vậy nhiệt độ khí 1758k hay 14850C Bước4 Củng cố: Nồi áp suất có tác dụng làm tăng nhiệt sôi chất lỏng iii Bài tập định luật gay-luy-xác: A Kiến thức : Quá trình đẳng áp: Quá trình biến đổi trạng thái áp suất khơng đổi gọi q trình đẳng áp 2.Định luật gay-luy-xác: Trong q trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối V =hằng số T hay V1 V2 = T1 T2 Đường đẳng áp: Đường biểu diễn biến thiên thể tích theo nhiệt độ áp suất không đổi gọi đường đẳng áp V P1 P2>P1 P2 O T(k) B tập mẫu: Bài1: Một lượng khí đựng xi lanh đậy kín pittông, pittông chuyển động tự Lúc đầu lượng khí có nhiệt độ 200C đo thể tích khí 12 lít Đưa xi lanh đến nơi có nhiệt độ 700C, khí nở đẩy pittơng lên Thể tích lương khí xi lanh lúc bao nhiêu? Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: t1=200C ; V1=12lit; t2=700C Đại lượng cần tìm: V2 Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Vì lương khí đậy kín xilanh tự dịch chuyển nên nhiệt độ tăng lên pittơng lên vị trí cân nên áp suất khí bình khơng đổi Ta áp dụng định luật Gay-Luy-Xác để tìm V2 Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng định luật Gay-Luy-Xác: V1 V2 = T1 T2 Suy ra: V2 = T2 273 + 70 343 V1 = 12 = 12 = 14 (lit) T1 273 + 20 293 Vậy thể tích khí xi lanh lúc 14 lit Bước4 Củng cố: Trong toán nhận biết ban đầu khí xinh lanh có áp suất xác định áp suất khí cộng với áp suất do pittơng có trọng lượng gây Khi tăng nhiệt độ khí giản nở pitơng lên, pittơng tự chuyển động nên phải đến vị trí cho áp suất bình áp suất khí cộng với áp suất do pittơng có trọng lượng gây iv Bài tập phương trình trạng thái khí lý tưởng: A Kiến thức : Các thơng số trạng thái: Một lượng khí cho trạng thái cân có áp suất P, thể tích V nhiệt độ T xác định P,V,T gọi thơng số trạng thái lượng khí Phương trình trạng thái: Một lượng khí xác định biến đổi trạng thái thơng số có mối quan hệ sau: pV = số T số phụ thuộc vào lượng khí B tập mẫu: Bài1: Nén 10 lít khí nhiệt độ 270C thể tích cịn lit nhiệt độ 600C áp suất khí tăng lên lần? Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: t1=270C ; V1=10lit; t2=600C; V2=4lit Đại lượng cần tìm: P2 P1 Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Trạng thái đầu: V1=10lit, T1=273+27=300k, P1 Trạng thái cuối: V1=4lit, T1=273+60=333k, P2 Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng phương trình trạng thái: PV PV 1 = 2 T1 T2 Suy ra: p2 V1T2 = = 2, 775 » 2,8 P1 V2T1 Vậy áp suất khí tăng lên 2,8 lần Bước4 Củng cố: Khi vận dụng phương trình trạng thái, đại lượng p V tính đơn vị bất kì, miễn giá trị áp suất p1 p2 giá tri thể tích V1 V2 tính theo đơn vị; nhiệt độ phải tính theo đơn vị nhiệt giai tuyệt đôi( nhiệt giai kenvin) Bài2: Trong xi lanh đặt thẳng đứng tiết diện S=100cm3 đậy pittông cách đáy xi lanh h=0,4m, có chứa mmột lượng khơng khí nhiệt độ t1=270C Đặt lên mặt pittông vật nặng khối lượng 50kg thấy pittơng xuống đoạn 8cm dừng lại Tính nhiệt độ khơng khí xi lanh Cho biết áp suất khí p0=105 N/m2 Bỏ qua ma sát khối lượng pittơng, lấy g=10m/s2 Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: S=100cm3 ; h=0,4m; t1=270C; m=50kg p0=105 N/m2 ; d=8cm Đại lượng cần tìm: t2=? Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Ban đầu pittông nằm cân bằng, áp suất khơng kí xi lanh khí nhau: p1=p0 Khi đặt vật nặng lên pittơng, pittơng xuống dừng lại, pitiơng nằm cần vị trí áp lực nên: p2 = p0 + mg S Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng phương trình trạng thái: PV PV 1 = 2 V1=S.h ; V2=S(h-d) T1 T2 Suy ra: T2 = p2V2 T1 = p1V1 ( p0 + mg )(h - d ) S T1 p0 h Thay số ta tìm nhiệt độ khơng khí xi lanh: T2=360k hay t2=870C v Bài tập cla-pê-rôn – men-đê-lê-ép: A Kiến thức : Với lượng khí có khối lượng m, khối lượng mol khí m ba thơng số trạng thái p, V, T tuân theo phương trình pV = m RT m gọi phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep Tỷ số m số mol lượng khí Khi vận dụng phương Cla-pêm rôn – Men-đen- lê-ep hệ đơn vị SI: đơn vị áo suất p Pa, đơn vị thể tích m3, đơn vị nhiệt độ T nhiệt độ tuyệt đối k(Ken-vin), đơn vị khối lượng lấy tuỳ ý thống cho m m Khi số chất khí R có giá trị R=8,31J/mol.K B tập mẫu: Bài1: Một bình vỏ thép, đựng khí áp suất 50,4 atm, nhiệt độ 270C Dung tích chai 50 lit a) Tính số mol khí chai b) Nếu khí ơxi có khối lượng mol 32g/mol khố lượng khí chai bao nhiêu? Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: p=50,4 atm=50,4.1,013.105=5,106.106Pa V=50 lit=0,05 m3 T=27+273=300k Đại lượng cần tìm: số mol, khối lượng m Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Bài toán cho thơng số trạng thái bắt tìm số mol nên vận dụng phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep Bước3 Thực kế hoạch giải: áp dụng phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep pV = n RT Suy n= pV 5,106.106.0, 05 = = 102, RT 8,31.300 Khối lượng khí m = nm = 102, 4.32 = 3277 g = 3, 277 kg Bước4 Củng cố: Trong toán dể nhầm lẫn tính số mol lấy thể tích chia cho 22,4 Tức ta nhầm lẫn chổ hiểu mổi mol khí tích 22,4 lít điều kiện tiêu chuẩn 1tam, Ok 1mol khí tích 22,4, sử dụng phương Cla-pê-rơn – Men-đen- lê-ep để kiểm chứng điều Bài2: Một bình chứa hỗn hợp hai khí ơxi heli có dung tích 26,6 lit; áp suất 200kPa nhiệt độ 70C khối lượng hỗ nợp 45g Tính khối lượng khí hỗn hợp Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: p=200kPa=2.105Pa; V=26,6lit=0,0266m3; T=280k Khối lượng hỗn hợp: m=mO+mHe=45g Khối lượng mol: mO =32g/mol; m He =4g/mol Đại lượng cần tìm: Khối lượng: mO mHe Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Muốn tìm khối lượng khí ta tìm số mol khí, từ phương Cla-pê-rơn – Men-đen- lê-ep suy tổng số mol hai khí, phương trình chứa hai ẩn, để giải ta áp dụng dự kiện thứ hai tổng khối lượng hai khí Bước3 Thực kế hoạch giải: Trước hết áp dụng phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep, tính số mol hỗn hợp n n= pV 2.105.0,0266 = = 2, 286 mol RT 8,31.280 Số n tổn số mol ôxi n o = Như vậy: mo m số mol heli n He = He mo m He mo mo m m + = n Þ o + He = 2, 286 mo mo 32 (1) Ngồi ra, cịn có: mO+mHe=45g (2) Kết hợp (1) (2) giải hệ ta được: mO =40,98g mHe=4,02g Bước4 Củng cố: Khi vận dụng phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep ý đến đơn vị đại lượng đặc biệt số chất khí, có nhiều tài liệu khác chọn giá trị khác Khi đơn vị áp suất p Pa, đơn vị thể tích m3, đơn vị nhiệt độ T nhiệt độ tuyệt đối k(Ken-vin), đơn vị khối lượng lấy tuỳ ý thống cho m m Khi số chất khí R có giá trị R=8,31J/mol.K P Bài2: Có 20g heli chứa xilanh có P2 pittơng dịch chuyển chậm từ trạng thái tích V1=32 lit áp suất P1 p1=4,1 atm tới trạng thái tích V2=9 lit áp suất p2=15,5 atm.Nhiệt độ O V2 V1 V lớn mà khối khí có đường biểu diễn trình biến đổi từ trạng thái từ sang hình vẽ Bước1 Tóm tắt đề: Đại lượng biết: V1=32 lit, p1=4,1 atm, V2=9 lit p2=15,5 atm m=20g, m = Đại lượng cần tìm: Tmax=? Bước2 Phân tích tập kế hoạch giải: Trong toạ độ p-V đường biểu diễn phụ thuộc áp suất vào thể tích đoạn thẳng khơng phải đường hypebol nên qua trình đẳng nhiệt mà trình biến đổi trạng thái có biến đổi nhiệt độ Vì đường 1-2 đường thẳng nên phụ thuộc p theo V viết: p= aV+b áp dụng phương Cla-pê-rơn – Men-đen- lê-ep: (1) pV = n RT (2) Từ hai phương trình (1) (2) ta tìm phụ thuộc T vào p V ta tìm Tmax Bước3 Thực kế hoạch giải: Vì đường 1-2 đường thẳng nên phụ thuộc p theo V viết: p= aV+b Ta có: p1= aV1+b p2= aV2+b Thay số ta tìm được: a=-0,5; b=20 Suy ra: p=-0,5V+20 (3) áp dụng phương Cla-pê-rôn – Men-đen- lê-ep: pV = n RT ÞT = m pV mR Thay (3) vào (4) ta được: T = (4) m m pV = (-0.5V + 20V ) mR mR (5) Từ (5) ta thấy T phụ thuộc vào hàm bậc V có hệ số a âm nên Tmax V=-b/2a=20 lit, p=-0,5.20 + 20=10 atm Thay giá trị p=10 atm v=20 lit vào (4) ta tìm Tmax=490 Bước4 Củng cố: Chú ý thay giá trị p=10 atm v=20 lit vào (4) phai đơi đơn vi áp suất Pa thể tích m3 ; cịn R=8,31J/mol.K Kết luận - Là đề tài dựa kinh nghiệm thân đồng nghiệp thực tế giãng dạy, dựa nghiên cứu lý luận dạy học vật lý phương pháp giãng dạy tập vật lý để nâng cao nhận thức cho học sinh thông qua hệ thống tập chương “các định luật chất khí” - Trong q trình nghiên cứu tơi vận sở dạy học nêu vấn đề, quan điểm “ trình tư phân tích tình có vấn đề”, quan điểm “ vùng phát triển gần nhất”…để nêu ý kiến q trình giãng dạy chương “các định luật bảo tồn” - Trên sỏ nghiên cứu nhiều tài liệu: sách giáo khoa, sách tập …của chương “các định luật chất khí” chọn hệ thống tập nội dung chương - Chúng phân tích, đưa câu hỏi định hướng hướng dẫn học sinh giải Ngày tháng năm 2009 Người làm Đào Ngọc Hào ... tư phân tích - tổng hợp - Vận dụng bước tư phân tích - tổng hợp vào việc giải tập nói chung - Thơng qua hệ thống tập chương ? ?Các định luật chất khí? ?? vật lí 10 THPT làm cho học sinh hiểu rèn luyện. .. chọn xếp hệ thống tập chương ? ?Các định luật chất khí? ?? vật lí 10 THPT thơng qua việc giải chúng để nâng cao lực phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 THPT IV nhiệm vụ đề tài: - Học sinh nhận... giúp đỡ thêm, giải xong vấn đề Chương II tập chương ? ?các định luật chất khí? ?? vật lý 10 THPT nhằm rèn luyện kỹ ? ?phân tích- tổng hợp? ?? cho học sinh I Bài tập định luật bôi-lơ - ma-ri-ốt: A Kiến thức