2.3.2.1. Kiến thức cần xõy dựng
Sự phụ thuộc của ỏp suất chất khớ vào nhiệt độ chất khớ khi thể tớch khụng đổi.
-Thuyết động học phõn tử chất khớ
-Cụng thức tớnh ỏp suất theo độ cao của cột chất lỏng p.g.h
Nếu giữ cho thể tớch khụng đổi thỡ 2 thụng số P,T quan hệ với nhau nhƣ thế nào?Biểu thức nào biểu thị mối quan hệ đú?
Kết quả thớ nghiệm t (0C) h (mm) P(Pa) P/T 10C 20C 30C 40C 30 70 104 138 360 700 1040 1380 360 350 347 345 kết quả trờn cho thấy
t P = B (là một hằng số đối với một lƣợng khớ nhất định )
Theo thuyết động học phõn tử, khi thể tớch khụng đổi, nếu tăng nhiệt độ thỡ mật độ phõn tử giữ nguyờn, nhƣng vận tốc trung bỡnh của chuyển động nhiệt tăng khiến số va chạm lờn một đơn vị diện tớch thành bỡnh trong một đơn vị thời gian tăng. Mặt khỏc, động lƣợng của phõn tử truyền cho thành bỡnh trong mỗi va chạm cũng tăng. Hai yếu tố đú làm cho ỏp suất của chất khớ lờn thành bỡnh tăng.
Với 1 lƣợng khớ nhất định cú thể tớch khụng đổi thỡ ỏp suất P phụ thuốc vào nhiệt độ t của khớ nhƣ sau: P P0(1.t) với 1/273(độ-1
)
Hóy dựng thuyết động học phõn tử để tỡm mối liờn hệ giữa ỏp suất và nhiệt độ khi thể tớch khụng đổi.
Bố trớ thớ nghiệm nhƣ hỡnh 46.1 sgk. Tiến hành thớ nghiệm , xỏc định độ biến thiờn của ỏp suất từ độ cao của cột chất lỏng dõng lờn trong ống và độ biến thiờn của nhiệt độ. Rỳt ra tỷ số
t P
,
dựng biến đổi toỏn học để rỳt định luật Charles .
Vậy với 1 lượng khớ nhất định ỏp suất của chất khớ lờn thành bỡnh tỷ lệ thuận với nhiệt độ theo hệ thức
) . 1 ( 0 t P P với 1/273
Vậy với 1 lượng khớ nhất định ỏp suất của chất khớ lờn thành bỡnh tỷ lệ thuận với nhiệt độ độ theo hệ thức
) . 1 ( 0 t P P với 1/273
2.3.2.3.Mục tiờu đối với quỏ trỡnh học
- HS phỏt hiện ra vấn đề cần nghiờn cứu đú là: "Với một lƣợng khớ xỏc định P phụ thuộc vào T nhƣ thế nào khi V=const? ".
- HS giải quyết đƣợc vấn đề khi trải qua 4 gúc học tập. - HS vận dụng-kiểm nghiệm kiến thức thu đƣợc.
2.3.2.4. Mục tiờu đối với kết quả học
- Từ thớ nghiệm rỳt ra đƣợc tỷ số t P khụng đổi, từ đú suy ra ) 1 ( 0 t P P
- Phỏt biểu đƣợc định luật Charles viết cho nhiệt độ Celsius, khỏi niệm khớ lý tƣởng, nhiệt độ tuyệt đối, và khỏi niệm nhiệt độ.
- Biết vận dụng nhiệt độ tuyệt đối để phỏt biểu định luật Charles.
- Biết vận dụng cỏc khỏi niệm trờn để giải thớch một số hiện tƣợng đơn giản trong đời sống, sản xuất và giải cỏc bài tập.
2.3.2.5. Phƣơng tiện dạy học
- Thớ nghiệm theo hỡnh 46.1 Sgk vật lớ lớp 10 nõng cao. - Phần mềm thớ nghiệm ảo về định luật Charles (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tranh, ảnh, sỏch tài liệu cú liờn quan tới việc hỡnh thành định luật Charles Cỏc phiếu học tập cho cỏc gúc.
2.3.2.6. Tiến trỡnh dạy học hoạt động theo gúc
Trƣớc khi vào cỏc gúc GV yờu cầu HS nờu cỏc trƣờng hợp xảy ra giữa ba thụng số P,V,T và định hƣớng cho HS phỏt hiện ra vấn đề cần nghiờn cứu
1.Gúc hoạt động (trải nghiệm): làm thớ nghiệm
a) Mục tiờu đối với GV
- Giỳp học sinh trải qua hoạt động thớ nghiệm thực tế.
- Giỳp HS phỏt hiện vấn đề và giải quyết vấn đề bằng phƣơng phỏp thực nghiệm.
- Kớch thớch hứng thỳ học tập của học sinh.
b) Mục tiờu đối với HS
- Trỡnh bày đƣợc suy luận lý thuyết dẫn đến phƣơng ỏn tiến hành thớ nghiệm
- Học sinh nắm đƣợc nguyờn tắc hoạt động của cỏc dụng cụ đo cú trong sơ đồ thớ nghiệm quỏ trỡnh đẳng tớch
- HS thao tỏc đƣợc chớnh xỏc để đo đƣợc nhiệt độ và ỏp suất .
- Từ bảng số liệu thu đƣợc , tỡm ra mối quan hệ giữ P và t0 , khỏi quỏt húa để tỡm ra định luật .
- Viết đƣợc biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng tớch.
c)Đồ dùng:
- Dụng cụ thớ nghiệm nhƣ hỡnh 46.1 sgk
d) Nhiợ̀m vụ:
- Tiến hành thớ nghiệm để trả lời cõu hỏi: “khi thể tớch khụng đổi P và T cú quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
- Nờu cấu tạo và chức năng của cỏc dụng cụ thớ nghiệm - Ghi lại áp suṍt và nhiệt độ ban đõ̀u của khụ́i khí - Bố trớ thớ nghiệm nhƣ hỡnh vẽ .
+ Cho dũng điện chạy qua R và quạt khuấy nƣớc để tăng nhiệt độ khớ trong bỡnh B
+ Ngắt điện chờ ổn định nhiệt độ + Đo độ chờnh mực nƣớc tƣơng ứng + Tớnh ra độ tăng ỏp suất tƣơng ứng + Ghi các sụ́ liợ̀u vào bảng :
t
(0C) h (mm) P(Pa) P/T
kết luận
+ Tỡm mối quan hệ giữa P và T, khỏi quỏt húa thà nh định luọ̃t + Viết biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin + Vẽ đƣờng đẳng tớch
e) Hoạt động hỗ trợ của giỏo viờn:
- Giới thiệu về sơ đồ thớ nghiệm của quỏ trỡnh đẳng tớch và cỏc đơn vị đo ỏp suất.
- Gợi ý cho học sinh tớnh ỏp suất từ độ cao của cột chất lỏng
- Gợi ý học sinh tỡm mối quan hệ giữa P và t 0, khỏi quỏt húa thành định luọ̃t, vẽ đồ thị
- Gợi ý cho học sinh viết đƣợc biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gợi ý cho HS xỏc định nguyờn nhõn dẫn đến sai số trong phộp đo.
2. Gúc quan sỏt:
a) Mục tiờu đối với GV.
- Giỳp HS trải qua hoạt động thớ nghiệm ảo.
- Chớnh xỏc hoỏ cỏc kết quả của thớ nghiệm thật bằng bảng số liệu cú tớnh chớnh xỏc cao hơn nhiều.
- Giỳp HS quan sỏt rừ ràng sự biến đổi của P, T và quỏ trỡnh biến đổi trạng thỏi khi V=const
b) Mục tiờu đối với HS
- HS biết vận hành thớ nghiệm ảo về quỏ trỡnh đẳng tớch tƣ̀ đó tỡm ra đƣợc mối quan hệ ỏp suất và nhiệt độ.
- Phõn tớch bảng số liệu tỡm ra đƣợc biểu thức biểu thị mối quan hệ P, T, từ đú khỏi quỏt hoỏ thành định luật.
- Xõy dựng đƣợc biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken- vin
- Thiết kế đƣợc thớ nghiệm kiểm chứng quan hệ P, T
c) Đồ dùng
- Thớ nghiệm ảo về quỏ trỡnh đẳng tớch của một khối khớ.
Đ Địịnh lunh luậật st sỏỏcc--lơlơ Đo làm lại nhiệt độ (độ C) độ cao cột H2O (cm) độ cao cột khí (cm) delta(P)/delta(t) delta(p)(pa) Lab el5 0 3 6 9 120 150 0 không khí H2O nhiệt khoá
nhập vào nhiệt độ mà bạn muốn đo (từ 26 đến 64 độ C)
Bếp điện
- Mỏy vi tớnh
- Bỳt chỡ, thƣớc kẻ, giấy vẽ…
d) Nhiợ̀m vụ:
- Tiến hành thớ nghiệm ảo để trả lời cõu hỏi: “ khi thể tớch khụng đổi P,T quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
- Tiến hành thớ nghiệm ảo.
- Ghi lại cỏc thụng số quan sỏt đƣợc vào bảng
t
(0C) H (m) P(Pa) P/T
kết luận
- Tỡm mối quan hệ P, t0 và biểu thức biểu diễn mối quan hệ đú.
- Xõy dựng biểu thức của định luật Sỏc-Lơ trong nhiệt giai Ken-vin
- Thiết kế thớ nghiệm kiểm chứng quan hệ P, T
c) Hỗ trợ của giỏo viờn
- Hƣớng dẫn HS chiếu Powerpoint và quan sỏt thu thập số liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gợi ý cho HS tìm mụ́i quan hợ̀ giƣ̃a P và t0.
- Hƣớng dẫn HS viết biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin
3. Gúc phõn tớch
a) Mục tiờu đối với GV
- Giỳp HS tiếp cận với nhiều tài liệu, tranh ảnh khỏc nhau liờn quan tới quỏ trỡnh hỡnh thành định luật.
- Giỳp HS phỏt hiện ra đƣợc vấn đề nảy sinh thụng qua việc nghiờn cứu tài liệu
- Giỳp HS giải quyết vấn đề trờn cơ sở cỏc dữ liệu thu đƣợc từ tài liệu.
b) Mục tiờu đối với HS
- Tỡm ra đƣợc mối quan hệ định tớnh giữa ỏp suất và nhiệt độ khi thể tớch khối khớ khụng thay đổi trờn cơ sở cỏc dữ liệu thu đƣợc từ tài liệu.
- Giải thớch đƣợc mối quan hệ P, t0 dựa vào thuyết động học phõn tử.
c) Dụng cụ.
- Tài liệu SGK, và cỏc tài liệu khỏc cú liện quan tới việc hỡnh thành định luật.
- Tranh, ảnh, bảng, biểu.
d) Nhiợ̀m vụ.
- Quan sỏt tranh, ảnh, đồ thị để trả lời cõu hỏi: “khi thể tớch khụng đổi P,T quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
- Dựa vào thuyết cấu tạo chất và thuyết động học phõn tử giải thớch vỡ sao ỏp suất lại tỷ lệ với nhiệt độ. Tỡm mối quan hệ đú.
- Thiết kế cỏc phƣơng ỏn thớ nghiệm để kiểm nghiệm mối quan hệ đú.
e) Hụ̃ trợ của giáo viờn
- Gợi ý cho học sinh vọ̃n d ụng thuyờ́t đụ̣ng học phõn tƣ̉ đờ̉ tƣ̀ đó su y luọ̃n ra mụ́i quan hợ̀ giƣ̃a P và t0
.
- Hƣớng dẫn HS viết biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin
- Gợi ý cho HS trong thiết kế phƣơng ỏn thớ nghiệm
4. Gúc ỏp dụng
a) Mục tiờu đối với GV
- Cung cấp cho HS hệ thống cỏc bài tập định tớnh và định lƣợng cú chức năng làm nảy sinh vấn đề cần nghiờn cứu.
- Giỳp HS giải quyết vấn đề trờn cơ sở cỏc kết quả thu đƣợc từ việc giải bài tập.
b) Mục tiờu đối với HS
- HS phỏt hiện đƣợc vấn đề nảy sinh khi giải cỏc bài tập đƣợc cung cấp.
- HS tỡm ra đƣợc mối quan hệ giữa P và t0 khi V=const thụng qua cỏc kết quả của bài toỏn (giải quyết vấn đề)
- Thiết kế đƣợc phƣơng ỏn thớ nghiệm kiểm tra mối quan hệ của P,t0 của khối khớ xỏc định khi thể tớch khụng đổi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vẽ đƣợc đƣờng đẳng t ớch
c) Dụng cụ.
- Phiếu học tập của giỏo viờn.
d) Nhiệm vụ
- Hoàn thành phiếu học tập để trả lời cõu hỏi: “khi thể tớch khụng đổi P,T quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
e) Hỗ trợ của giỏo viờn.
- Phỏt phiếu học tập cú cỏc bài tập từ dễ đến khú.
- Giỳp học sinh thỏo gỡ khú khăn trong quỏ trỡnh thực hiện phiếu học tập
2.3.2.7. Tổ chức dạy học
- Giỏo viờn giới thiệu sơ lƣợc về 4 gúc học tập(mục đớch , yờu cầu, nhiệm vụ) cho cả lớp và hƣớng dẫn học sinh chọn gúc lần (3 phỳt).
- 4 nhúm thực hiện 4 gúc lần 1.(6 phỳt)
- Giỏo viờn vừa bao quỏt lớp vừa đi tới từng gúc hƣớng dẫn cỏc em. - Cỏc nhúm trỡnh bày kết quả (4 phỳt)
- Quay vũng gúc : Theo chiều kim đồng hồ sao cho tất cả cỏc học sinh đều đƣợc trải nghiệm qua 4 gúc học tập. Mỗi lần quay vũng thực hiện trong 2 phỳt.
- Giỏo viờn nhận xột và chốt lại bài dạy, hs cú thể chỉnh sửa và viết lại kết luận trờn phiếu học tập (5 phỳt)
- Giỏo viờn giao nhiệm vụ về nhà : Cỏc nhúm nộp lại sản phẩm hoàn chỉnh của 4 phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP DÀNH CHO GểC SỐ 1
Mục tiờu:
- Trỡnh bày đƣợc suy luận lý thuyết dẫn đến phƣơng ỏn tiến hành thớ nghiệm
- Học sinh nắm đƣợc nguyờn tắc hoạt động của cỏc dụng cụ đo cú trong sơ đồ thớ nghiệm quỏ trỡnh đẳng tớch
- HS thao tỏc đƣợc chớnh xỏc để đo đƣợc nhiệt độ và ỏp suất .
- Từ bảng số liệu thu đƣợc , tỡm ra mối quan hệ giữ P và t0 , khỏi quỏt húa để tỡm ra định luọ̃t.
- Viết đƣợc biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng tớch. Đồ dựng. - Bộ thớ nghiệm quỏ trỡnh đẳng tớch. - Mỏy tớnh, bỳt chỡ, thƣớc kẻ và giấy vẽ. Nhiệm vụ
- Tiến hành thớ nghiệm để trả lời cõu hỏi: “khi thể tớch khụng đổi P và T cú quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
- Ghi lại áp suṍt và nhiệt độ ban đõ̀u của khụ́i khí - Bố trớ thớ nghiệm nhƣ hỡnh vẽ .
+ Cho dũng điện chạy qua R và quạt khuấy nƣớc để tăng nhiệt độ khớ trong bỡnh B
+ Ngắt điện chờ ổn định nhiệt độ + Đo độ chờnh mực nƣớc tƣơng ứng + Tớnh ra độ tăng ỏp suất tƣơng ứng + Ghi các sụ́ liợ̀u vào bảng :
t
(0C) h (mm) P(Pa) P/T
kết luận
+ Tỡm mối quan h ệ giữa P và T, khỏi quỏt húa thành định luật + Viết biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chỳ ý:
- Hs trỡnh bày nhận xột và thiết kế phương ỏn thớ nghiờm ra phiếu học tập.
- Học sinh hoàn thành cỏc nhiệm vụ trong 6 phỳt. Trỡnh bày kết quả trong 4 phỳt.
PHIẾU HỌC TẬP DÀNH CHO GểC SỐ 2
Mục tiờu
- HS biết vận hành thớ nghiệm ảo về quỏ trỡnh đẳng tớch tƣ̀ đó tỡm ra đƣợc mối quan hệ ỏp suất và nhiệt độ.
- Phõn tớch bảng số liệu tỡm ra đƣợc biểu thức biểu thị mối quan hệ P, T, từ đú khỏi quỏt hoỏ thành định luật.
- Xõy dựng đƣợc biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken- vin
- Thiết kế đƣợc thớ nghiệm kiểm chứng quan hệ P, T
Đồ dùng.
- Thớ nghiệm ảo của giỏo viờn về quỏ trỡnh đẳng tớch của một khối khớ.
- Mỏy vi tớnh
- Bỳt chỡ, thƣớc kẻ, giấy vẽ…
Nhiệm vụ
- Vận hành thớ nghiệm ảo của giỏo viờn.
t
(0C) h (m) P(Pa) P/T
kết luận
- Tỡm mối quan hệ P, t0 và biểu thức biểu diễn mối quan hệ đú.
- Xõy dựng biểu thức của định luật Charles trong nhiệt giai Ken-vin
- Thiết kế thớ nghiệm kiểm chứng quan hệ P, T
Chỳ ý:
Hs hoàn thành nhiệm vụ trong 6 phỳt. Cử đại diện trỡnh bày trong(4 phỳt)
PHIẾU HỌC TẬP DÀNH CHO GểC SỐ 3
Mục tiờu
- Tỡm ra đƣợc mối quan hệ định tớnh giữa ỏp suất và nhiệt độ khi thể tớch khối khớ khụng thay đổi trờn cơ sở cỏc dữ liệu thu đƣợc từ tài liệu.
- Giải thớch đƣợc mối quan hệ P, t0 dựa vào thuyết động học phõn tử.
Dụng cụ.
- Tài liệu SGK, và cỏc tài liệu khỏc cú liện quan tới việc hỡnh thành định luật.
- Tranh, ảnh, bảng, biểu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiệm vụ.
- Quan sỏt tranh, ảnh, đồ thị để trả lời cõu hỏi: “khi thể tớch khụng đổi P,T quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”.
- Dựa vào thuyết cấu tạo chất và thuyết động học phõn tử giả thớch vỡ sao ỏp suất lại tỷ lệ với nhiệt độ. Tỡm mối quan hệ đú.
- Thiết kế cỏc phƣơng ỏn thớ nghiệm để kiểm nghiệm mối quan hệ đú.
Chỳ ý: Học sinh hoàn thành trong 6 phỳt. Cử đại diện trỡnh bày trong 4 phỳt.
PHIẾU HỌC TẬP DÀNH CHO GểC SỐ 4
Mục tiờu
- HS phỏt hiện đƣợc vấn đề nảy sinh khi giải cỏc bài tập đƣợc cung cấp.
- HS tỡm ra đƣợc mối quan hệ giữa P và t0 khi V=const thụng qua cỏc kết quả của bài toỏn (giải quyết vấn đề)
- Thiết kế đƣợc phƣơng ỏn thớ nghiệm kiểm tra mối quan hệ của P,t0 của khối khớ xỏc định khi thể tớch khụng đổi.
- Vẽ đƣợc đƣờng đẳng t ớch
Nhiệm vụ:
Hoàn thành cỏc bài tập sau:
Bài tập 1: khi để 1 bỡnh ga đầy ngoài trời nắng (từ 30-40 độ) cú thể