Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-Lơ

Ngày soạn: 20/02/2009 Chương trình Vật Lý 10 Chuẩn Ngày dạy: 27/02/2009 Lớp: 10C6 Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ Mục tiêu dạy học Kiến thức Hiểu được định nghĩa quá trình đẳng tích. Hiểu được định luật Sác-lơ Vẽ và nắm được cách vẽ, đặc điểm của đường đẳng tích trong hệ toạ độ P, T. Kỹ năng Có thể lấy được các ví dụ về quá trình đẳng tích trong cuộc sống hàng ngày Vận dụng kiến thức học trong bài để giải thích các hiện tượng liên quan trong đời sống. Rèn luyện được kỹ năng thao tác, tiến hành thí nghiệm, kỹ năng làm việc nhóm. Rèn luyện kỹ năng thu thập, xử lý số liệu thí nghiệm, vẽ đồ thị thực nghiệm. Vận dung định luật Sác-lơ để giải các bài tập. Chuẩn bị Giáo viên Bộ thí nghiệm biểu diễn. Kiến thức cần mở rộng trong bài, các hình ảnh liên quan, các bài tập để giao nhiệm vụ cho các em. Một bơm tiêm y tế loại 60ml. Phiếu học tập(phát trước cho các em.) Học sinh ôn lại kiến thức của bài trước. Nếu có sử dụng bộ thí nghiệm trực diện đồng loạt thì các em phải mang tới lớp để tiến hành. Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề nhận thức.( 6phút ) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Suy nghĩ trả lời - Em hãy phát biểu thế nào là đẳng quá trình?, quá trình đẳng nhiệt? Và phát biểu cũng như biểu thức của định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt? Vẽ dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (p,V) Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình đẳng tích (3 phút) Hoạt động học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Các em đã biết một đẳng quá trình là gì. ở bài trước chúng ta đã nghiên cứu quá trình đẳng nhiệt, vậy từ định nghĩa quá trình đẳng nhiệt một em nào có thể phát biểu cho thầy thế nào là quá trình đẳng tích? Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Sác-lơ ( 20phút ) Hoạt động học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời: ở hình bên phải thì áp suất tác dụng lên pít-tông tăng. - Do nung trong nước nóng nên nhiệt độ khí tăng -> áp suất tăng. - Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn -> áp suất tăng lên -Khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng, chúng tăng tỉ lệ thuận với nhau. - Cá nhân ghi nhận vấn đề - áp kế - Nhiệt kế - Cần một bình(xi lanh ) nhốt khí. - Cá nhân quan sát, ghi chép số liệu. - Chúng ta tính tỉ số p/T - Thảo luận đưa ra kết quả. - Nhận xét: Trong phạm vi sai số cho phép p/T = hằng số - Ghi nhận vấn đề - Ghi nhận vấn đề -Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. - Các em quan sát hình 30.1 và cho thầy nhận xét? - Như vậy chính áp suất khí tăng lên làm ta phải đặt thêm quả cân, nhưng vì sao áp suất lại tăng? - Chúng ta cũng có thể dựa vào thuyết động học phân tử chất khí để giải thích điều này.? - Ai có thể đem ra dự đoán gì về sự thay đổi của áp suất theo sự thay đổi của nhiệt độ trong trường hợp này hay không, có tỉ lệ hay không? - Vậy để kiểm tra sự tăng áp suất có tỉ lệ với sự tăng nhiệt độ và nếu có thì tỉ lệ như thế nào? có phải tỉ lệ thuận hay không? chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng - Một em có thể dựa vào những gì em đã biết, đã học và nói cho thầy biết mục đích của thí nghiệm này? HD: Trong bài trước về quá trình đẳng nhiệt thì nghiên cứu sự phụ thuộc p,V vậy bài này thì như thế nào? - Một em có thể dẫn ra được những dụng cụ thí nghiệm ta cần có để tiến hành nghiên cứu nào? ở thí nghiệm hôm nay chúng ta nghiên cứu sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ thì cần gì nhỉ? - Cái gì để đo áp suất: - Cái gì để đo nhiệt độ? - Vậy làm sao để có được một lượng khí không đổi? - Ngoài ra ta cần một giá đỡ nữa. Chúng ta cùng tiến hành thí nghiệm Kết quả thí nghiệm: - Chúng ta đã có kết quả, để kiểm tra dự đoán của các bạn có đúng là tỉ lệ thuận hay không, chúng ta phải tiến hành xử lý số liệu như thế nào? - Đó cung là nội cung câu hỏi C1, đề nghị các em suy nghĩ làm bài? - Nhà Vật lý học Sác-lơ đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm (tất nhiên là trong những điều kiện chính xác rất cao, gần như tuyệt đối) và cũng đưa ra kết luận như các em. đó là tỉ số p/T là hằng số. - Người ta đặt tên cho định luật mà ông tìm ra mang tên ông, để tưởng nhớ công ơn của ông. Định luật Sac-lơ. Chúng ta sẽ nghiên cứu sau đây -Một em từ kết luận của thí nghiệm phát biểu cho tôi thành lời. - Một em có thể viết biểu thức của định luật? Hoạt động 4: Tìm hiểu đường đẳng nhiệt (14 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân suy nghĩ làm bài - Cá nhân suy nghĩ trả lời -Cá nhân suy nghĩ trả lời - Cá nhân suy nghĩ: Là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc toạ độ. - Cá suy nghĩ trả lời: - áp suất tại O bằng 0 - Các phân tử chuyển động không ngừng, các phân tử khi chuyển động thì va chạm vào thành bình gây áp suất. - Khi phân tử khí đứng yên. - Cá nhân ghi nhận. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - p1 V2 < V1 V O T p O V Cá nhân suy nghĩ trả lời Bây giờ các em hãy hoàn thành câu C2 cho thầy? - Một em đứng tại chỗ nhắc lại cho thầy thế nào là đường đẳng nhiệt? - Hoàn toàn tương tự như cách xây dựng đường đẳng nhiệt, em nào có thể phát biểu được thế nào là đường đẳng tích? - Đường đẳng nhiệt có hình Hypebol(trong hệ pOV), trong trong hệ pOT, đường đẳng tích có đặc điểm gì? = Câu C3 - Vì sao có không đi qua gốc toạ độ mà chỉ kéo dài đi qua mà thôi.? Nếu nó đi qua O thì áp suất khí bằng bao nhiêu? - Theo nội dung thuyết động học phân tử chất khí ta có gì? -Như vậy áp suất chỉ bằng không khi nào? - Như vậy là vô lý đúng không? - Nếu với mỗi lượng khí, ở mỗi thể tích nhất định, ta vẽ được một đường đẳng tích; với các thể tích khác nhau V1 # V2 ta vẽ được hai đường đẳng tích khác nhau ứng với hai thể tích đó. - Một em có thể chứng minh cho thầy vì sao đường đẳng nhiệt ở trên lại ứng với thể tích nhỏ hơn? - HD: Cá em lấy một điểm bất kì trên trục T, từ đó kẻ một đường song song với Op, đường này cắt hai đường đẳng tích tại hai điểm, từ việc so sánh giá trị áp suất của hai điểm đó, các em hãy so sánh thể tích của hai điểm đó. - Các em hãy biểu diễn cho thầy đường đẳng tích trong các hệ toạ độ (pOV), và (VOT) -HD: Quá trình đẳng tích thì thông số nào không thay đổi ? Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (3 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Cá nhân ghi nhận - Cá nhân ghi nhận - Bài học hôm nay các em cần nắm được những nội dung chính sau: . Định nghĩa quá trình đẳng tích . Hiểu được định luật sác-lơ, phát biểu được nội dung và biểu thức . Nắm được định nghĩa và đặc điểm của đường đẳng tích. -Các em về nhà làm bài tập và chuẩn bị cho bài học tiếp theo “ Các phương trình trạng thái của khí lý tưởng” Đánh giá của giáo viên hướng dẫn ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................