Ở chương 1, em đã phân tích, tổng hợp cơ sở khoa học việc sử dụng giáo án;giáo án điện tử và sử dụng phiếu học tập vào QTDH. Từ phân tích trên em thấy việc sử dụng giáo án, giáo án điện tử hình thành thói quen tự học với sự hỗ trợ của máy vi tính là hồn tồn hợp lí, phù hợp với cơ sở lí luận.
26
Xây dựng và sử dụng phiếu học tập sẽ giúp học sinh đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của quá trình dạy, học. Hình thành cho HS thói quen tự giác, tích cực trong học tập, thói quen học tập suốt đời. Hình thành và phát triển năng lực tự học cho HS là khâu then chốt để tạo ra “nội lực” nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả trong dạy học môn vật lý.
27
CHƯƠNG 2:
THIẾT KẾ GIÁO ÁN GIẢNG DẠY VÀ SỬ DỤNG PHIẾU HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 CƠ BẢN 1. Phân tích chương trình phần “nhiệt học” vật lí 10 cơ bản:
1.1. Nội dung:
-Cấu trúc phần “nhiệt học” vật lí 10 cơ bản:
-Trong phần “nhiệt học” vật lí 10 cơ bản, có những nội dung chính sau: * Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí:
Chất khí được cấu tạo từ các phần tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn khơng ngừng, chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao.
Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình.
*Trong q trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
28
p~ 1
V hay pV = hằng số.
*Trong q trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
p ~ T hay p
T = hằng số.
* Một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2). Các thông số p, V, T thoả mãn phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rơn: 1 1 2 2 1 2 p V p V T T hay pV T = hằng số.
* Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
*Có hai cách làm thay đổi nội năng : Thực hiện cơng, truyền nhiệt. * Ngun lí I Nhiệt động lực học:
Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được. U = A + Q
*Nguyên lí II Nhiệt động lực học: a) Cách phát biểu của Clau-di-ut
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn. b) Cách phát biểu của Cac-nô
Động cơ nhiệt khơng thể chuyển hố tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. * Phân biệt chất rắn kết tinh, chất rắn vơ định hình về cấu trúc vi mơ :
* Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể: cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt chẽ với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học khơng gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt ln dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó. Chuyển động nhiệt ở chất rắn kết tinh chính là dao động của mỗi hạt quanh một vị trí cân bằng xác định.
* Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn (hình trụ đồng chất) tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó.
29
l
l0 là độ biến dạng tỉ đối, là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn,
F
S là ứng suất tác dụng vào vật rắn.
* Độ nở dài l của thanh vật rắn hình trụ đồng chất, tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t của vật đó.
l = l l0 = l0t
* Độ nở khối của vật rắn đồng chất, đẳng hướng được xác định theo công thức : V = V V0 = V0t
* Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng. * Nhiệt nóng chảy Q tỉ lệ thuận với khối lượng m của chất rắn :
Q = m
* Nhiệt hoá hơi Q tỉ lệ thuận với khối lượng m của phần chất lỏng đã biến thành khí (hơi) ở nhiệt độ sôi :
Q = Lm
* Độ ẩm tuyệt đối a của khơng khí trong khí quyển là đại lượng đo bằng khối lượng m (tính ra gam) của hơi nước trong 1 m3 khơng khí. Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối là gam trên mét khối (g/m3).
* Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của khơng khí chứa hơi nước bão hồ, giá trị của nó tăng theo nhiệt độ. A có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hồ tính theo đơn vị là gam trên mét khối (g/m3).
* Độ ẩm tỉ đối f của khơng khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của khơng khí ở cùng nhiệt độ :
a
f .100%
A
1.2. Chuẩn kiến thức; kĩ năng:
CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT Chương “chất khí”:
a) Thuyết động học phân tử chất khí
Kiến thức
Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
30 b) Các q trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp đối với khí lí tưởng c) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Phát biểu được các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt, Sác-lơ. Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì.
Nêu được các thơng số p, V, T xác định trạng thái của một lượng khí.
Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởngpV const
T .
Kĩ năng
Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Vẽ được đường đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (p, V).
Chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”: a) Nội năng và sự biến đổi nội năng
b) Các nguyên lí của Nhiệt động lực học
Kiến thức
Nêu được có lực tương tác giữa các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật.
Nêu được nội năng gồm động năng của các hạt (nguyên tử, phân tử) và thế năng tương tác giữa chúng.
Nêu được ví dụ về hai cách làm thay đổi nội năng.
Phát biểu được nguyên lí I Nhiệt động lực học. Viết được hệ thức của nguyên lí I Nhiệt động lực học U = A + Q. Nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức này.
Phát biểu được nguyên lí II Nhiệt động lực học.
Kĩ năng
Vận dụng được mối quan hệ giữa nội năng với nhiệt độ và thể tích để giải thích một số hiện tượng đơn giản có liên quan. Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể.”: a) Chất rắn kết tinh Kiến thức
Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình về cấu trúc vi mơ và những tính chất vĩ mơ của chúng. Phân biệt được biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo.
31
và chất rắn vơ định hình
b) Biến dạng cơ của vật rắn
c) Sự nở vì nhiệt của vật rắn
d) Chất lỏng. Các hiện tượng căng bề mặt, dính ướt, mao dẫn của chất lỏng e) Sự chuyển thể : nóng chảy, đơng đặc, hố hơi, ngưng tụ f) Độ ẩm của khơng khí
Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Húc đối với biến dạng của vật rắn.
Viết được các công thức nở dài và nở khối.
Nêu được ý nghĩa của sự nở dài, sự nở khối của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật.
Mơ tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt. Mơ tả được thí nghiệm về hiện tượng dính ướt và khơng dính ướt.
Mơ tả được hình dạng mặt thống của chất lỏng ở sát thành bình trong trường hợp chất lỏng dính ướt và khơng dính ướt.
Mơ tả được thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn.
Kể được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kĩ thuật.
Viết được cơng thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn Q = m.
Phân biệt được hơi khô và hơi bão hồ.
Viết được cơng thức tính nhiệt hố hơi Q = Lm. Nêu được định nghĩa độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỉ đối, độ ẩm cực đại của khơng khí.
Nêu được ảnh hưởng của độ ẩm khơng khí đối với sức khoẻ con người, đời sống động, thực vật và chất lượng hàng hoá.
Kĩ năng
Vận dụng được công thức nở dài và nở khối của vật rắn để giải các bài tập đơn giản.
Vận dụng được công thức Q = m, Q = Lm để giải các bài tập đơn giản.
Giải thích được q trình bay hơi và ngưng tụ dựa trên chuyển động nhiệt của phân tử.
32
Giải thích được trạng thái hơi bão hồ dựa trên sự cân bằng động giữa bay hơi và ngưng tụ.
Xác định được hệ số căng bề mặt bằng thí nghiệm.
2. Hệ thống giáo án phần “nhiệt học” vật lí 10 cơ bản:
2.1 Giáo án bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.
Ngày soạn: …, tháng …, năm 2013 2.1.1. Mục tiêu:
a. Kiến thức
- Ôn lại được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
- Nêu được nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí. - Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng.
b. Kỹ năng
Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn.
2.1.2. Chuẩn bị:
a.Giáo viên:
- Dụng cụ để làm thí nghiệm ở hình 28.4 SGK.
- Mơ hình mơ tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và hình 28.4 SGK.
b.Học sinh: Ôn lại kiến thức đã học về cấu tạo chất đã học ở THCS
2.1.3.Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1 (5 phút):
-Đặt vấn đề: Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạng thái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt? Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại gì khơng?
33
Hoạt động 2 (20 phút): Tìm hiểu cấu tạo chất.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
-Yêu cầu học sinh nêu những đặc điểm về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.
-Yêu cầu học sinh lấy ví dụ minh hoạ về các đặc điểm đó.
-Giới thiệu lực tương tác giữa các phân tử.
-Yêu cầu học sinh thực hiện C1 và C2. -Yêu cầu học sinh nêu những hiểu biết của mình về các trạng thái tồn tại của vật chất.
-Nhận xét những ý kiến phát biểu của học sinh và nêu những đặc điểm của
-Nêu các đặc điểm về cấu tạo chất.
-Lấy ví dụ minh hoạ cho từng đặc điểm.
-Ghi nhận lực tương tác giữa các phân tử. -Thực hiện C1 và C2.
-Nêu những hiểu biết của mình về các trạng thái tồn tại của vật chất.
-Ghi nhận những đặc điểm của các trạng thái tồn tại của vật chất.
I. Cấu tạo chất.
1. Những điều đã học về cấu tạo chất:
-Nêu các đặc điểm về cấu tạo chất: + Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử;
+ Các phân tử chuyển động không ngừng;
+ Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
2. Lực tương tác phân tử.
+ Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy.
+ Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thì lực tương tác khơng đáng kể.
3. Các thể rắn, lỏng, khí.
+Ở thể khí, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn.
+Ở thể rắn, lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xã định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh vị trí này.
34 các trạng thái tồn tại của vật chất: +Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn thể khí nhưng nhỏ hơn thể rắn, nên các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng di chuyển được.
Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu thuyết động học phân tử chất khí.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
-Yêu cầu học sinh đọc sgk từ đó rút ra những nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
- Yêu cầu học sinh giải thích vì sao chất khí gây áp suất lên thành bình.
-Giới thiệu khái niệm khí lí tưởng.
-Nêu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
- Giải thích vì sao chất khí gây áp suất lên thành bình:do Khi chuyển động các phân tử khí va chạm với nhau và va chạm với thành bình.
- Ghi nhận khái niệm khí lí tưởng.
II. Thuyết động học phân tử chất khí.
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
+ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
2. Khí lí tưởng.
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng.
35
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập từ 5 đến 7 trang 154, 155 và 28.6, 28.7 sbt.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.
Ghi các bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................
2.2 Giáo án bài 29: Q trình đẳng nhiệt. Định luật Bơi-Lơ-Ma-Ri-Ớt.
Ngày soạn: …, tháng …, năm …
2.2.1. Mục tiêu: a. Kiến thức
- Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình. - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôi-lơ – Ma-ri-ôt. - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ p – V.
b. Kỹ năng
- Vận dụng phương pháp xữ lí các số liệu trong làm thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt.
- Vận dụng được định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt để giải các bài tập.
2.2.2. Chuẩn bị:
a.Giáo viên:
- Thí nghiệm ở hình 29.1 và 29.2 sgk.
- Bảng kết quả thí nghiệm sgk.
b.Học sinh:
36
2.2.3.Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1 (5phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ:
Câu 1: Nêu thuyết động học phân tử chất khí.
Câu 2:Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ?
A .Chuyển động không ngừng. B. Giữa các phân tử có khoảng cách.
C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động.
D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. -Nhận xét và ghi điểm.
-Học sinh được nêu tên trả lời câu hỏi của gv.
Hoạt động 2 (5 phút): Tìm hiểu trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
- Yêu cầu học sinh đọc sgk và giới thiệu các đại lượng xác định trạng thái của một khối khí.
-Giới thiệu thế nào là quá trình biến đổi trạng thái.
- Đọc sgk và giới thiệu các đại lượng xác định trạng thái của một khối khí. -Ghi nhận.
I-Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái:
-Trạng thái của khối khí được xác định bởi cái đại lượng:p (áp suất); V (thể tích bình chứa); T (nhiệt độ tính theo nhiệt giai Kenvin).
-p, V, T: được gọi là thông số trạng