Bài 29: Qúa trình đẳng tích. Định luật Sac-lơ I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Định nghĩa được quá trình đẳng tích
- Học sinh đề xuất được dự đoán về mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của lượng khí nhất định khi thể tích không đổi (trong khi học).
- Học sinh đưa ra được phương án thí nghiệm cho định luật (trong khi học). - Học sinh phát biểu được định luật Saclơ (trong khi học).
- Học sinh vẽ được đường đẳng tích trong hệ tọa độ khác nhau( sau khi học).
2. Kĩ năng
- Học sinh thiết kế được phương án làm thí nghiệm.
- Học sinh áp dụng được định luật Saclơ vào các dạng bài tập.
- Học sinh vẽ được đương đẳng tích, từ đó giải các dạng bài tập liên quan tới đường đẳng tích.
3. Tình cảm thái độ
- Học sinh thích thú với thí nghiệm.
- Học sinh tích cực tham gia xây dựng bài.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết liên quan tới thí nghiệm. - Các video,clip…….
2. Học sinh
- Chuẩn bị kiến thức liên quan. Xi lanh và nước nóng
III. Thiết kế tiến trình dạy học
Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Định nghĩa quá trình đẳng nhiệt?viết biểu thức?
- Giải thích tại sao xăm xe đạp dễ nổ vào trời nắng?
- HS lắng nghe câu hỏi và trả lời.
- HS khác nhận xét
Đặt vấn đề: Qua bài tập về săm xe đạp dễ nổ vào trời nắng trên ta thấy ở
thể tích nhất định khi nhiệt độ của khối khí thay đổi thì áp suất thay đổi. Sự thay đổi đó có tuân theo qui luật nào không? Nếu có thì biểu thức toán học nào diễn tả qui luật của sự biến đổi dó?
Hoạt động 2: Nghiên cứu mối quan hệ giữa các thông số trạng thái của chất khí khi thể tích không đổi
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
- Yêu cầu HS nhắc lại quá trình đẳng nhiệt - Tương tự quá trình đẳng nhiệt hãy cho biết thế nào là quá trình đẳng tích?
- GV chuẩn hóa lại kiến thức (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- GV yêu cầu HS lấy
- HStrả lời - HStrả lời - HS làm thí nghiệm theo Bài 30: Qúa trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ I.Qúa trình đẳng tích
Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích
dụng cụ thí nghiệm đã chuẩn bị làm thí nghiệm như hình 30.1 và rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi?
- Chiếu hình 30.1 - Hãy cho biết cảm nhận ở tay đẩy pittông? Điều đó có ý nghĩa gì? - Khi đẩy pittông thì T và P của lượng khí trong xi lanh sẽ như thế nào?giải thích?
-Khi T của một lượng khí tăng thí P tăng, nhưng ta vẫn chưa biết được mối quan hệ định lượng giữa P và T của một lượng khí. Để tìm ra mối quan hệ này chúng ta đi vào nghiên cứu phần II .Định luật Saclơ.
- Như các em đã biết,các thông số trạng thái của một lượng khí có mối quan hệ với nhau, vậy trong quá
hướng dẫn của GV
- khi nhiệt độ thay đổi thì áp suất cũng thay đổi theo. -. Tay đẩy pittông nặng. Điều đó có nghĩa là áp suất tăng. - Học sinh suy nghĩ trả lời: T tăng thì P tăng và giải thích dự trên thuyết động học phân tử chất khí. -Học sinh lắng nghe.
- Học sinh dựa vào thuyết động học phân tử giải thích.
.
trình đẳng tích các thông số ấy quan hệ với nhau như thế nào?làm thế nào để khảo sát sự phụ thuộc lẫn nhau ấy? (làm thí nghiệm hoặc suy luận ra từ lý thuyết).
- Nêu dự đoán về sự thay đổi của áp suất của khối khí khi nhiệt độ của nó thay đổi?
- Khi nhiệt độ tăng thì áp suất của chất khí cũng tăng. Nhưng liệu áp suất cóbiến thiên tỉ lệ với nhiệt độ không? - Hãy xây dựng phương án thí nghiệm? Gợi ý: - Trước khi làm thí nghiệm ta cần có điều kiện gì kèm theo? - Chúng ta cần 1 lượng khí không đổi thì chúng ta cần làm thế nào? - Và để thay đổi nhiệt độ chúng ta làm thế nào?
- p, V tỷ lệ với nhau nhưng không tỷ lệ thuận - p, V tỷ lệ thuận với nhau. - phải có một lượng khí xác định. +chúng ta cần 1 chiếc bình và giữ cho khối lượng khí không đổi.
+ Chúng ta cần truyền nhiệt vào khối khí
- Bây giờ muốn thay đổi nhiệt độ chất khí trong bình chúng ta sẽ đổ nước sôi vào hoặc dùng lửa đun nóng nước hoặc cho dòng điện chạy qua
- Giáo viên chuẩn hóa câu trả lời của học sinh.
- Làm thế nào để đo nhiệt độ và áp suất của khối khí trong bình?
- Có nhiều phương án thí nghiệm khác nhau, nhưng dựa vào những điều kiện đã có cô có bộ thí nghiệm kiểm tra mối quan hệ của P và V khi T không đổi với 1 lượng khí không đổi như sau:
Giáo viên đặt dụng cụ thí nghiêm lên bàn cho học sinh quan sát và giới thiệu các chức năng của bộ dụng cụ: - Tiến hành thí nghiệm: Thay đổi thể tích của khí trong bình ta đọc số chỉ của áp kế từ đó có bảng số liệu sau:
- Muốn đo được nhiệt độ trên bình ta có thể dùng nhiệt kế. Và sử dụng 1 áp kế để đo áp suất.
- Giáo viên cho học sinh quan sát và tự đọc số liệu.
- Từ bảng số liệu các em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa P và V?
- Giáo viên chuẩn hóa - Dựa vào bảng số liệu em hãy tính tỷ số P/T. - Trong khoảng sai số cho phép em nào có nhận xét gì về tỷsố P/T? - Giáo viên nhận xét trả lời của học sinh.
- Nội dung của định luật Saclơ chính là kêt luận mà chúng ta tìm ra ở phần trên. Nội dung của đinh luật nói lên mối quan hệ của P và T đối với 1 lượng khí không đổi khi V không đổi được nhà bác học Saclơ tìm ra và được đặt theo tên ông. Em nào có thể dựa vào kết quả thí nghiệm ở trên phát biểu nội dung định luật? - Suy nghĩ trả lời - Thể tích tỷ lệ nghịch với áp suất - Làm thí nghiệm - HS trả lời theo gợi ý của GV Từ bảng số liệu ta nhận thấy khi T tăng thì P tăng. Như vậy P và T tỉ lệ thuận với nhau.
II .Định luật Saclơ 1.Thí nghiệm a. Dụng cụ thí nghiệm: b. Tiến hành thí nghiệm - Bảng số liệu Trạng thái Nhiệt độ T (K) Áp suất P (105Pa) P/T 1 2 3 4 c. Nhận xét:
- Khi P tăng thì T tăng và ngược lại. 2. Định luật Saclơ a) Phát biểu Vì = hằng số nên p ~ T Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, 60
Hoạt động 3: Đường đẳng tích (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
- Nếu chúng ta biểu diễn mối quan hệ của P và T khi V không đổi trong 1 hệ trục tọa độ thì chúng có tên là đường đẳng tích - Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng tích là đường thẳng mà kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
- Tương tự các em về vẽ đường đẳng tích trong hệ tọa độ P-V, V-T. - Học sinh lắng nghe. - Học sinh lắng nghe, và vẽ dạng đường đẳng tích vào vở. - Học sinh về nhà suy nghĩ vẽ tiếp dạng đường đẳng tích trong các hệ tọa độ khác nhau III.Đường đẳng tích Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
Hoạt động4: hoạt động vận dụng, củng cố
1. Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để thành một câu có nội dung đúng.
1. Quá trình đẳng tích là
a) áp suất tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. 2. Đường đẳng
tích
b) sự chuyển trạng thái của chất khí khi thể tích không đổi.
3. Nhiệt độ tuyệt đối
c) trong hệ tọa độ (p,T) là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
4. Khi thể tích không đổi thì
d) T(K) = 273 + t.
2. Hệ thức nào sau đây không phù hợp với nội dung của định luật Sác – lơ?
A. = hằng số.
C. .
D. .
3. Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng tích?
4. Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ?
A. Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ. B. Thổi không khi vào một quả bóng bay.
C. Đun nóng khí trong một xilanh kín. D. Đun nóng khí trong một xilanh hở.
5. Các câu sau đây, câu nào đúng, câu nào sai?
a) Trong quá trình đẳng tích, áp suất của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
b) Trong quá trìng đẳng tích, thương số của áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí xác định là một hằng số.
c) Trong quá trình đẳng tích, khi nhiệt độ tăng từ 200C lên 400C thì áp suất tăng gấp đôi.
d) Trong quá trình đẳng tích, khi nhiệt độ tăng từ 200 K lên 400 K thì áp suất tăng lên gấp đôi.
e) Đường biểu diễn quá trình đẳng tích trong hệ tọa độ (p,T) là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
6. Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 200C và áp suất 105 Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 400C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu?
Kết luận chương 2
Trong chương này chúng tôi đã vận dụng cơ sở lý luận đã trình bày ở chương 1 về vận dụng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của CNTT trong chương “Chất khí” lớp 10 cơ bản nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của HS trong quá trình học tập môn Vật lý. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trên cơ sở nghiên cứu những lý luận về phương pháp DH GQVĐ, vai trò của CNTT(MVT) trong DH vật lí, đặc điểm của của vật lí 10 cơ bản nói chung và chương chất khí nói riêng, cụ thể, nội dung mà chúng tôi thực hiện được trong chương này bao gồm :
- Nghiên cứu đặc điểm của của vật lí 10 cơ bản, nội dung và cấu trúc logic của chương chất khí làm cơ sở cho việc thiết kế tiến trình các bài DH.
- Tiến hành soạn thảo hai bài trong chương “Chất khí” lớp 10 cơ bản.
Những ý đồ của bài soạn phù hợp với tư tưởng của lý thuyết đã trình bày ở chương 1. Chúng tôi hy vọng khi tiến hành TNSP, phương pháp DH đã nêu ở trên sẽ mang lại hiệu quả, nâng cao được chất lượng kiến thức và khả năng GQVĐ cho HS. Kết quả TNSP sẽ được chúng tôi trình bày ở chương 3.
Chương 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích
Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết của đề tài :
“Nếu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin một cách hợp lý như luận văn chỉ ra thì có thể nâng cao chất lượng dạy học môn vật lý”.
Tức là nhằm kiểm tra hiệu quả của việc tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 cơ bản theo hướng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin. Kết quả thực nghiệm sư phạm sẽ trả lời các câu hỏi: - Tổ chức DH chương“Chất khí” Vật lý 10 cơ bản theo hướng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề với sự hổ trợ của công nghệ thông tin có góp phần nâng cao năng lực nhận thức, hứng thú học tập và phát huy tính tích tích cực, chủ động của HS trong học tập hay không?
- Chất lượng học tập của HS chương“Chất khí” Vật lý 10 cơ bản THPT được tổ chức theo hướng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề với sự hổ trợ của công nghệ thông tin có được nâng cao hay không?
3.1.2. Nhiệm vụ
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Tổ chức DH một số bài trong chương “Chất khí” Vật lý 10 cơ bản THPT cho các lớp đối chứng và thực nghiệm.
+ Với các lớp thực nghiệm (TNg): Sử dụng vận dụng DH GQVĐ với sự hổ trợ của công nghệ thông tin (CNTT).
+ Với các lớp đối chứng (ĐC): Thực hiện giảng dạy các bài trên theo PPDH truyền thống mà GV thường sử dụng.
- Đánh giá thái độ, tinh thần học tập, năng lực lĩnh hội tri thức và khả năng GQVĐ của HS trong quá trình học tập các kiến thức chương “Chất khí” theo định hướng DH GQVĐ với sự hổ trợ của CNTT. Căn cứ vào các dấu hiệu sau:
+ Không khí lớp học: Sôi nổi, hào hứng, chăm chú tập trung học tập hay trầm lặng, buồn tẻ, hờ hững, chán nản, không tập trung,..
+ Số HS giơ tay phát biểu nêu giả thuyết, bảo vệ giả thuyết hay bác bỏ giả thuyết, trình bày phương án GQVĐ…
3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm3.2.1. Đối tượng 3.2.1. Đối tượng
- Các bài dạy học trong chương “Chất khí” Vật lý 10 cơ bản THPT.
- HS lớp 10 cơ bản ở Trung tâm giáo dục thường xuyên Vĩnh Linh - huyện Vĩnh Linh - tỉnh Quảng Trị.
3.2.2 Phương pháp*Chọn mẫu thực nghiệm *Chọn mẫu thực nghiệm
Việc chọn mẫu TNg sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả TNSP. Ở đây chúng tôi trao đổi với các GV vật lí của trường, xem xét kết quả học tập của HS năm học trước. Các lớp được chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức DH, có trình độ và chất lượng học tập vật lí là tương đương nhau.
Số HS được khảo sát trong quá trình TNg gồm 2 nhóm: nhóm TNg với 137 HS và nhóm ĐC với 137 HS. Cụ thể là:
Trường Lớp TNg Lớp ĐC
Trung tâm GDTX Vĩnh Linh 10A (45 HS) 10D (45 HS) Trung tâm GDTX Vĩnh Linh 10B (45 HS) 10E (45 HS) Trung tâm GDTX Vĩnh Linh 10C (47 HS) 10F (47 HS)
Bảng 3.1. Số HS nhóm TNg và nhóm ĐC
Kết quả TNg được rút ra từ việc phân tích, tổng hợp, so sánh các kết quả kiểm tra của hai nhóm.
* Phương pháp tiến hành
- Tiến hành soạn giáo án TNg theo định hướng GQVĐ với sự hổ trợ của CNTT. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gặp gỡ ban lãnh đạo nhà trường, tổ chuyên môn để trao đổi về mục đích TNg sư phạm và xin phép cho tiến hành TNg sư phạm.
- Tham gia dự giờ đói với lớp ĐC và TNg trước khi tiến hành TNg để làm quen với HS.
- Lớp ĐC và lớp TNg đều do chúng tôi giảng dạy chỉ khác ở chỗ lớp TNg dạy theo giáo án mà chúng tôi soạn còn lớp ĐC dạy theo giáo án bình thường.
- Kiểm tra đánh giá kết quả: Sau khi TN sư phạm, HS ở cả hai lớp ĐC và TNg được đánh giá bằng một bài kiểm tra tổng hợp .
+ Đánh giá định tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ bản, các định luật, nguyên lý, các tính chất sự vật, hiện tượng Vật lý.
+ Đánh giá định lượng mức độ lĩnh hội các định luật, các công thức và các điều kiện để xảy ra các hiện tượng Vật lý, khả năng vận dụng kiến thức để giải một số bài toán cụ thể.
* Thăm dò ý kiến HS
Sau thời gian tiến hành thực nghiệm, chúng tôi đã tiến hành lấy ý kiến của HS về mức độ tiếp thu, những thuận lợi, khó khăn còn gặp phải khi sử dụng vận dụng DH GQVĐ với sự hổ trợ của công nghệ thông tin (CNTT).
3.3. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm3.3.1. Căn cứ để đánh giá 3.3.1. Căn cứ để đánh giá
3.3.1.1. Quan sát giờ học
Tất cả các giờ học ở các lớp TNg đều được quan sát về các hoạt động của