8. Các phương pháp nghiên cứu
2.2.2. Dạy học bài 29: Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ-Ma-ri-ốt
Tiết 23 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ÔT
I. MỤC TIÊU: phần này đã được trình bày rõ ràng ở bảng xây dựng mục tiêu.
II. CHUẨN BỊ
a. Giáo viên : - Thí nghiệm ở hình 29.1 và 29.2 sgk.
- Bảng kết quả thí nghiệm SGK.
b. Học sinh : Mỗi học sinh một tờ giấy kẻ ô li khổ 15x15cm
III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: sử dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề kết hợp với phương pháp dạy học nhóm và phương pháp dạy học thông báo.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Hãy nêu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử.
Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài giảng
- Giới thiệu về các thông số trạng thái chất khí.
- Yêu cầu HS nêu kí hiệu, đơn vị của các thông số trạng thái.
- GV thông báo cho HS biết đơn vị nhiệt độ tuyệt đối là kenvin kí hiệu là K.
- GV nêu ra công thức liên hệ giữa T ( K) và t ( oC )
- GV trình bày khái niệm quá trình biến đổi trạng thái thông qua sơ đồ. Yêu cầu HS hãy phân biệt “trạng thái” và “quá trình “?
- GV nhận xét câu trả
- HS trả lời :
Nhiệt độ tuyệt đối
kí hiệu là T ( oC), áp suất kí hiệu là p (N/m2), thể tích kí hiệu là V ( m3). - HS tiếp thu và ghi nhận kiến thức mới. - HS suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
- Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T. Ở mỗi trạng thái chất khí có các giá trị p, V và T nhất định gọi là các thông số
trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định.
Chú ý : Đơn vị nhiệt độ tuyệt đối là oC
- Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.
TT1(p1,V1,T1)→TT2(p2,V2, T2)
- Những quá trình trong đó
chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình.
lời của HS.
- Trong trường hợp khi một trong ba thông số trạng thái không thay đổi thì ta gọi đó là đẳng quá trình.
- HS tiếp thu và ghi nhận khái niệm
“đẳng quá trình”
Hoạt động 3 (5 phút) : Tìm hiểu quá trình đẳng nhiệt.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nội dung bài giảng
- Giới thiệu quá trình đẳng nhiệt.
- Yêu cầu HS tìm ví dụ
quá trình đẳng nhiệt trong thực tế.
- Yêu cầu HS vẽ sơ đồ quá trình đẳng nhiệt. - Ghi nhận khái niệm. - HS nêu ví dụ thực tế. - HS suy nghĩ và vẽ ra sơ đồ quá trình đẳng nhiệt. 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.
Hoạt động 4 (15 phút) : Định luật Bơi-lơ-Ma-ri-ơt.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài giảng
Đặt vấn đề: GV làm thí nghiệm như sau: cho quả bóng vào một hộp kín nối với xylanh qua sợi dây trong điều kiện nhiệt độ không đổi. Khi kéo
Quan sát thí nghiệm như hình vẽ III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri- ôt. 1. Đặt vấn đề. Khi nhiệt độ không đổi, nếu
pittông lên thể tích V tăng thì áp suất giảm làm bóng căng lên, còn ngược lại khi đẩy pittông xuống thể tích V giảm thì áp suất tăng làm bóng xẹp lại. Vậy liệu giữa áp suất của lượng khí có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích hay không khi nhiệt độ không đổi? Để trả lời câu hỏi này chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm sau đây. - GV sẽ chia lớp thành 3 nhóm tiến hành thí nghiệm.
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm : Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích trong điều kiện nhiệt độ phòng không đổi. Lập bảng số liệu và xử lý số liệu giống như mẫu bảng 1.
Khi nén khí lại V giảm, p tăng thì bóng xẹp lại
Khi giãn khí V tăng, p giảm thì bóng căng lên
- Các nhóm tiến hành làm thí nghiệm và lấy số liệu và
thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng. Nhưng áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích hay không ? Để trả lời câu hỏi này ta phải dựa vào thí nghiệm. 2. Thí nghiệm. Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả như sau trong bảng 1: Th ể tích V S.h cm 3 Áp suất p (105 Pa ) pV (Nm ) Hình 2.4 Trường hợp 1 bĩng xẹp Hình 2.5 Trường hợp 2 bĩng căng
- GV yêu cầu HS trình
bày kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét gì về kết quả thí nghiệm ?
- Qua thí nghiệm trên
hãy cho biết mối quan hệ của áp suất và thể tích của khí như thế nào khi nhiệt độ không đổi ?
- GV thông báo : Đây
chính là nội dung của định luật Bôi-lơ-Ma-ri- ốt.
- Yêu cầu HS phát biểu
và viết biểu thức của định luật.
- Hãy cho biết điều kiện áp dụng định luật Bôi-lơ-
xử lí số liệu.
- Nhóm trưởng các nhóm
lên báo cáo kết quả thí nghiệm : Tích p.V là hằng số.
- Khi nhiệt độ không đổi
thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
- HS tiếp thu và ghi nhận
kiến thức mới. -
- HS phát biểu và viết
biểu thức của định luật Bôi- lơ-Ma-ri-ốt. - HS suy nghĩ và trả lời. - HS tiếp thu lời nhận xét của GV. 3. Định luật Bôi- lơ – Ma-ri-ôt. Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. p ∼ V 1 hay pV = hằng số Hoặc p1V1 = p2V2 = … Hình 2.6 TN Bơi-lơ-Ma- ri-ơt
Ma-ri-ốt.
- GV nhận xét câu trả
lời của HS.
Hoạt động 5 (7 phút) : Tìm hiểu về đường đẳng nhiệt.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung bài giảng
- GV yêu cầu các
nhóm hãy dùng bảng kết quả thí nghiệm để vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên p theo V trong hệ toạ độ (p,V).
- Hãy cho biết hình dạng của đồ thị ?
- GV thông báo khái niệm đường đẳng nhiệt và đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (p,V) là đường hypebol. - GV yêu cầu HS - Các nhóm thảo
luận với nhau và vẽ ra đồ thị biểu diễn sự biến thiên p theo V trong hệ toạ độ (p,V).
- HS trả lời câu hỏi.
- HS tiếp thu và ghi nhận kiến thức mới.
- HS trả lời câu
hỏi.
IV. Đường đẳng nhiệt.
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
Dạng đường đẳng nhiệt :
Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol. 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
nhận xét về các đường đẳng nhiệt ứng với các nhiệt độ khác nhau. - GV nhận xét câu trả lời của HS và đưa ra đặc điểm của đường đẳng nhiệt. - HS ghi nhận đặc
điểm của đường đẳng nhiệt.
Hoạt động 6 (3 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
- Yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trang 159.
- Ghi nhận những kiến thức cơ bản. - Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà.
V. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY