8. Cấu trỳc của luận văn
3.4.1. Cụng tỏc chuẩn bị
Trước khi tiến hành thực nghiệm tụi đó thực hiện cụng việc chuẩn bị sau:
- Soạn giỏo ỏn giảng dạy thực nghiệm.
- Gặp ban giỏm hiệu nhà trường trao đổi về mục đớch thực nghiệm và xin phộp triển khai kế hoạch thực nghiệm.
3.4.2. Thiết kế một số tiến trỡnh dạy học cú sử dụng hệ thống bài tập đó được xõy dựng theo hướng phỏt huy tớnh tớch cực tự lực của học sinh.
Để tiến hành thực nghiệm sư phạm, chỳng tụi đó thiết kế một số tiến trỡnh dạy học sử dụng hệ thống bài tập đó xõy dựng theo hướng phỏt huy tớnh tớch cực, tự lực của học sinh.
Dưới đõy chỳng tụi giới thiệu tiến trỡnh dạy học với giỏo ỏn cụ thể cú sử dụng bài tập được xõy dựng và đề kiểm tra 1 tiết đó được vận dụng trong thực nghiệm sư phạm.
Soạn giỏo ỏn : Cho biết một số thụng số trạng thỏi, qua quỏ trỡnh biến đổi, tỡm cỏc thụng số trạng thỏi cũn lại của một lượng khớ. Biểu diễn cỏc quỏ trỡnh lờn cựng đồ thị OPV, OPT, OVT.
Phương phỏp:
- Túm tắt cỏc thụng số P,V, T của từng trạng thỏi theo cỏc quỏ trỡnh biến đổi từ dữ kiện đề bài hoặc từ đồ thị. Chỳ ý đơn vị.
- Chỳ ý cỏc tỡnh huống sau:
+ Trong quỏ trỡnh biến đổi cú một số thụng số khụng đổi. * T = const: ỏp dụng định luật Bụi-lơ - Ma-ri-ốt.
* V = const: ỏp dụng định luật Sỏc-lơ. * P = const: ỏp dụng định luật Gay Luy-xắc
+ Trong quỏ trỡnh biến đổi, cả 3 thụng số đều biến đổi và khụng cần biết đến khối lượng của chất khớ thỡ dựng phương trỡnh trạng thỏi của khớ lớ tưởng.
+ Cần tớnh khối lượng chất khớ hoặc cho khối lượng làm dữ kiện thỡ ỏp dụng phương trỡnh Cla-pờ-rụn - Men-đờ-lờ-ộp.
Bài tập 1: Cú 0,4g khớ Hiđrụ ở nhiệt độ 270C, ỏp suất 105Pa, được biến
đổi trạng thỏi qua 2 giai đoạn: Nộn đẳng nhiệt đến ỏp suất tăng gấp đụi, sau
đú cho dón nở đẳng ỏp trở về thể tớch ban đầu.
b. Vẽ đồ thị mụ tả quỏ trỡnh biến đổi của khối khớ trờn trong hệ OPV. Bài giải
- Túm tắt m = 0,4g; = 2g/mol.
- Vậy ta sẽ tỡm V1, V2, T3. + Tỡm V1:
Đề cho m, P1, T1, ta sử dụng phương trỡnh Cla-pờ-rụn - Men-đờ-lờ-ộp
P1.V1 = .R.T1 với R=8,31J/K.mol.
V1 = 4,986 (lớt).
+ Tỡm V2: Từ TT1 sang TT2 biến đổi đẳng nhiệt, ta sử dụng định luật
Bụi -lơ - Ma-ri-ốt
P1.V1 = P2.V2 V2 = 2,493 (l).
+ Tỡm T3: Từ TT2 sang TT3 biến đổi đẳng ỏp, ta ỏp dụng định luật
Gay-luy-xắc
= T3 = 2.T2 = 600K.
+ Vẽ đồ thị trong hệ OPV
- Xỏc định cỏc điểm (P1, V1), (P2, V2), (P3,V3) (với cỏc giỏ trị đề cho và vừa tỡm ra) trờn hệ OPV
- Nối điểm (1) và (2) bằng đường hyperbol.
- Nối điểm (2) và (3) là đường thẳng vuụng gúc với OP.
Bài tập 2: Xylanh của một ống bơm hỡnh trụ cú diện tớch 10cm2, chiều cao 30 cm, dựng để nộn khụng khớ vào quả búng cú thể tớch 2,5 (l). Hỏi phải bơm bao nhiờu lần để ỏp suất của quả búng gấp 3 lần ỏp suất khớ quyển, coi rằng quả búng trước khi bơm khụng cú khụng khớ và nhiệt độ khụng khớ khụng đổi khi bơm.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Bước 1: Hướng dẫn học
sinh nghiờn cứu đề bài và túm tắt dữ liệu.
Bước 2: Phõn tớch hiện tượng, xỏc định hệ thức liờn hệ.
CH1: Nờn ỏp dụng định
luật gỡ trong bài này ?
CH2: Mỗi lần bơm thể
tớch đưa vào trong quả búng được tớnh theo cụng thức nào ?
CH3: Nếu gọi n là số lần
bơm, tỡm mối liờn hệ giữa n, V1, V2 CH4: Xỏc định cỏc thụng số trạng thỏi ở trạng thỏi 1 và trạng thỏi 2 ? CH5: Áp dụng định luật - Xỏc định thụng số trạng thỏi P1, V1; P2; V2 - Vỡ nhiệt độ khụng khớ khụng đổi khi bơm nờn ta cú thể ỏp dụng định luật Bụi-lơ-Ma-ri-ốt. - V1= s.h = 0,3 (l) - V2 = n.V1 Trạng thỏi 1: P1, V1. Trạng thỏi 2: P2 = 3P1, V2 = n.V1 - Túm tắt bài toỏn: S = 10cm2, h = 30cm, V2 = 2,5 (l), p2 = 3p1, Hỏi n = ? Lời giải: -- Vỡ nhiệt độ khụng khớ khụng đổi khi bơm nờn ta cú thể ỏp dụng định luật Bụi-lơ-Ma-ri-ốt. - Mỗi lần bom thể tớch khụng khớ vào búng là Vo = s.h = 0,3 (l) - Gọi n là số lần bơm thỡ thể tớch V1 = n.V0 là thể tớch cần đưa vào búng ở ỏp suất P1 = P0.
Theo bài ra, ta cú: P2 = 3P1 và V2 = 2,5 (l)
Theo định luật Bụi-lơ - Ma- ri-ot n.P1.V0 = P2.V2 2 2 1 1 1 . 3 .2,5 25 . o .0,3 p V p n p V p ⇒ = = =
tỡm ra n. Vậy số lần cần bom là 25 lần.
Bài tập 3:
Một khớ cầu cú thể tớch V = 336m3 và khối lượng của vỏ m = 84kg,
được bơm khụng khớ núng đến ỏp suất bằng ỏp suất khụng khớ bờn ngoài. Khụng khớ núng phải cú nhiệt độ bằng bao nhiờu để khớ cầu bắt đầu bay lờn ? Biết khụng khớ bờn ngoài cú nhiệt độ t = 270C, ỏp suất khớ quyển P0 = 1at.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- Hướng dẫn học sinh nghiờn cứu đầu bài, túm tắt đầu bài. - CH1: Phõn tớch cỏc lực tỏc dụng lờn khớ cầu ? - CH2: Nếu cựng một loại khớ, cựng một thể tớch, cựng một ỏp suất, nếu nhiệt độ của chỳng khỏc nhau thỡ cú nhận xột gỡ về khối lượng riờng của chỳng ?
CH3: Điều kiện để cho khớ cầu lơ lửng được là gỡ ?
-Túm tắt đầu bài
- Lực đẩy Asimet FA, trọng lượng tổng cộng của qủa cầu.
- Khối lượng riờng sẽ khỏc nhau.
- Trọng lượng tổng cộng của khớ cầu phải cõn bằng với lực đẩy Acsimet.
Cho V = 336m3, m = 84kg, t = 270C, P0 = 1at. Hỏi T2 = ? để khớ cầu bắt đầu bay lờn. Tiến hành giải: - Ở nhiệt độ T0: Phương trỡnh trạng thỏi của khụng khớ ở nhiệt độ T0: P0.V = .R.T0 hay P0 = . .R.T0 = D0.. .R.T0 hay D0 = (1). - Ở nhiệt độ T ta cú: P0.V = .R.T hay
D = (2).
- Điều kiện để khớ cầu bay lờn là: FA = Pv + D.V.g hay D0.V.g = Pv + D.V.g hay (D0 - D).V.g = Pv (3) - Thay (1), (2), vào (3) cú:
T = 3810K.
Giỏo ỏn 2 và đề kiểm tra 1 tiết theo hướng vận dụng hệ thống bài
tập (Trỡnh bày trong phần phụ lục 2).