Bài soạn môn Vật lý lớp 10 - Bài 28 đến bài 31

Chương V: CHẤT KHÍ Bài 28 (1 tiết): CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ. I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Nhắc lại được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8. - Nêu được các nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí. - Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng. Kĩ năng: - Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân từ, 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 lòng, thể rắn. II. CHUẨN BỊ Giáo viên - Dụng cụ để làm thí nghiệm ở Hình 28.3 SGK. - Mô hình mô tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và Hình 28.4 SGK. Học sinh - Ôn lại kiến thức đã học về cấu tạo chất ở THCS. Gợi ý sử dụng CNTT: Mô phỏng lực tương tác phân tử theo mô hình của SGK kèm theo đồ thị phụ thuộc của độ lớn lực tương tác với khoảng cách giữa các phân tử. Mô phỏng các đặc điểm cấu tạo của chất khí, chất rắn và chất lỏng. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 (10 phút): Ôn lại về cấu tạo chất. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Nhắc lại về những đặc điểm cấu tạo chất đã học ở THCS. - Lấy ví dụ minh họa về các đặc điểm cấu tạo chất. - Nêu câu hỏi. - Nhận xét câu trả lời. Hoạt động 2 (13 phút): Tìm hiểu về lực tương tác phân tử. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Thảo luận để tìm cách giải quyết vấn đề do giáo viên đặt ra. - Trả lời C1. - Trả lời C2. - Đặt vấn đề: tại sao các vật vẫn giữ được hình dạng và kich thước dù các phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động. - Giới thiệu về lực tương tác phân tử. - Trình bày về lực hút và lực đẩy phân tử trên mô hình. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu đặc điểm của các trạng thái cấu tạo chất. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Nêu các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, lỏng và rắn. - Giải thích các đặc điểm trên. - Trình bày các đặc điểm về khoảng cách phân tử, chuyển động và tương tác phân tử của các trạng thái cấu tạo chất. Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu các nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Tự nghiên cứu các nội dung cơ bản của thuyết động học chất khí. Một học sinh trình bày. - Giải thích vì sao chất khí gây áp suất lên thành bình chứa. - Nhận xét nội dung học sinh trình bày. Hoạt động 5 (5 phút): Tìm hiểu khái niệm khí lí tưởng. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Nhận xét về những yếu tố bỏ qua khi xét bài toán khí lí tưởng. - Đưa ra khái niệm khí lí tưởng. Hoạt động 5 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Ho¹t ®éng cña häc sinh Sù trî gióp cña gi¸o viªn - Ghi c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ - Ghi nh÷ng chuÈn bÞ cho bµi sau - Nªu c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ. - Yªu cÇu: HS chuÈn bÞ bµi sau Bài 29 (1 tiết) QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIỐT. I. MỤC TIÊU 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 luật Bôilơ – Mariốt. - Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ p – V. Kĩ năng: - Vận dụng được phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt. - Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariốt để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. II. CHUẨN BỊ Giáo viên - Thí nghiệm ở Hình 29.1 và 29.2 SGK. - Bảng “Kết quả thí nghiệm”. Học sinh - Mỗi HS một tờ giấy kẻ ô li khổ 15x15cm. Gợi ý sử dụng CNTT: Sử dụng phần mềm hỗ trợ việc vẽ đường đẳng nhiệt. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Nhắc lại về kí hiệu, đơn vị của các thông số trạng thái: áp suất, thể tích; quan hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ theo nhiệt giai Celsius ( oC ). - Tự đọc và rút ra các khái niệm: quá trình biến đổi trạng thái và đẳng quá trình. - Giới thiệu về các thông số trạng thái của chất khí. Hoạt động 2 (15 phút): Thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng nhiệt. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu khái niệm quá trình đẳng nhiệt. - Dự đoán quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí khi nhiệt độ không đổi. - Thảo luận để xây dựng phương án thí nghiệm khảo sát quan hệ p – V khi nhiệt độ không đổi. - Từ kết quả thí nghiệm rút ra quan hệ p–V. - Trình bày một vài thí nghiệm sơ bộ để nhận biết. - HD: cần giữ lượng khí không đổi, cần thiết bị đo áp suất và thể tích khí. - Tiến hành thí nghiệm khảo sát. - HD: Nếu tỉ số giữa hai đại lượng không đổi thì quan hệ là tỉ lệ thuận. Nếu tích số giữa hai đại lượng không đổi thì quan hệ là tỉ lệ nghịch. Hoạt động 3 (10 phút): Phát biểu và vận dụng định luật Bôilơ – Mariốt. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu về quan hệ p – V trong quá trình đẳng nhiệt. - Làm bài tập ví dụ. - Giới thiệu định luật Bôilơ – Mariốt. - HD: Xác định áp suất và thể tích của khí ở mỗi trạng thái và áp dụng định luật Bôilơ – Mariốt. Hoạt động 4 (13 phút): Tìm hiểu về đường đẳng nhiệt. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích trong quá trình đẳng nhiệt. - Nhận xét về dạng đường đồ thị thu được. - So sánh nhiệt độ ứng với hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí vẽ trong cùng một hệ tọa độ (p, V). - Dùng số liệu thí nghiệm, vẽ trong hệ tọa độ (p, V). - Trình bày khái niệm và dạng đường đẳng nhiệt. - HD: Xét hai điểm thuộc hai đường đẳng nhiệt, biểu diễn các trạng thái có cùng áp suất hay cùng thể tích. Hoạt động 5 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Ho¹t ®éng cña häc sinh Sù trî gióp cña gi¸o viªn - Ghi c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ - Ghi nh÷ng chuÈn bÞ cho bµi sau - Nªu c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ. - Yªu cÇu: HS chuÈn bÞ bµi sau Bài 30 (1 tiết) QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SACLƠ I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu được đinh nghĩa quá trình đẳng tích. - Phát biểu và nêu được biểu thức về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích. - Nhận biết được dạng đường đẳng tích trong hệ toạ độ (p,T). - Phát biểu được định luật Sác-lơ. Kĩ năng: - Xử lí được các số liệu ghi trong bảng kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích. - Vận dụng được định luật Sác – lơ để giải các bài tập trong bài và các bài tập tương tự. II. CHUẨN BỊ Giáo viên - Thí nghiệm vẽ ở Hình 30.1 và 30. 2 SGK. - Bảng “Kết quả thí nghiệm”. Học sinh - Giấy kẻ ô li 15x15cm - Ôn lại về nhiệt độ tuyệt đối. Gợi ý sử dụng CNTT: Mô phỏng thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng tích. Hỗ trợ vẽ đường đẳng tích. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu quá trình đẳng tích và phương án thí nghiệm khảo sát. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu khái niệm quá trình đẳng tích. - Quan sát hình 30.2 và trình bày phương án thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng tích. - Xử lí số liệu ở bảng 30.1 để rút ra quan hệ p –T trong quá trình đẳng tích. - Nhận xét trình bày của học sinh. - HD: Nếu tỉ số giữa hai đại lượng không đổi thì quan hệ là tỉ lệ thuận. Nếu tích số giữa hai đại lượng không đổi thì quan hệ là tỉ lệ nghịch. Hoạt động 2 (10 phút): Phát biểu và vận dụng định luật Saclơ. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu về quan hệ p – T trong quá trình đẳng tích. - Rút ra phương trình 30.2. - Làm bài tập ví dụ. - Giới thiệu về định luật Saclơ. - HD: Xác định áp suất và nhiệt độ của khí ở mỗi trạng thái và áp dụng định luật Saclơ. Hoạt động 3 (13 phút): Tìm hiểu về đường đẳng tích. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích. - Nhận xét về dạng đường đồ thị thu được. - So sánh thể tích ứng với hai đường đẳng tích của cùng một lượng khí vẽ trong cùng một hệ tọa độ (p, T). - Dùng số liệu bảng 30.1, vẽ trong hệ tọa độ (p, T). - Trình bày khái niệm và dạng đường đẳng nhiệt. - HD: Xét hai điểm thuộc hai đường đẳng tích, biểu diễn các trạng thái có cùng áp suất hay cùng nhiệt độ. Hoạt động 4 (2 phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Ho¹t ®éng cña häc sinh Sù trî gióp cña gi¸o viªn - Ghi c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ - Ghi nh÷ng chuÈn bÞ cho bµi sau - Nªu c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ. - Yªu cÇu: HS chuÈn bÞ bµi sau Bài 31 (2 tiết) PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG. ĐỊNH LUẬT GAY LUY – XÁC. I. MỤC TIÊU Kiến thức: - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp và nhận được dạng đường đẳng áp trong hệ tọa độ (p,T) và (p,t). - Hiểu ý nghĩa vật lí của “không độ tuyệt đối”. Kĩ năng: - Từ các phương trình của định luật Bôilơ – Mariốt và định luật Sáclơ xây dựng được phương trình Clapêrông và từ biểu thức của phương trình này viết được biểu thức đặc trưng cho các đẳng quá trình. - Vận dụng được phương trình Clapêrông để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập tương tự. II. CHUẨN BỊ Học sinh - Ôn lại các bài 29 và 30. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC (TiÕt 1) Hoạt động 1 (10 phút): Nhận biết khí thực và khí lí tưởng. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Tự đọc và trả lời: khí tồn tại trong thực tế có tuân theo định luật Bôilơ – Mariốt và định luật Saclơ không? - Tại sao vẫn có thể áp dụng các định luật đó cho khí thực? - Nêu câu hỏi và nhận xét học sinh trả lời. Hoạt động 2 ( 20 phút): Xây dựng phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Xét quan hệ giữa các thông số của hai trạng thái đầu và cuối của chất khí. - Xây dựng biểu thức quan hệ giữa các thông số trạng thái trong các đẳng quá trình và rút ra quan hệ 31.1. - Đưa ra quá trình biến đổi trạng thái bất kì của một lượng khí. - HD: Xét thêm một trạng thái trung gian để có các đẳng quá trình đã học. - Giới thiệu về phương trình Clapêrông. Hoạt động 3 ( 10 phút): Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Làm bài tập ví dụ trang 185 SGK. - HD: Xác định các thông số p, V và T của khí ở mỗi trạng thái. Hoạt động 4 (5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Ho¹t ®éng cña häc sinh Sù trî gióp cña gi¸o viªn - Ghi c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ - Ghi nh÷ng chuÈn bÞ cho bµi sau - Nªu c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ. - Yªu cÇu: HS chuÈn bÞ bµi sau (TiÕt 2) Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu định luật Gay Luy – xác. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu khái niệm quá trình đẳng áp. - Xây dựng quan hệ V – T trong quá trình đẳng áp. - Phát biểu định luật Gay Luy – xác. - Nhận xét trình bày của học sinh. - HD: Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho trường hợp áp suất không đổi (p1 = p2). Hoạt động 2 ( 15 phút): Tìm hiểu về đường đẳng áp. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Phát biểu khái niệm đường đẳng áp. - Nhận xét về dạng đường đẳng áp trong hệ tọa độ (V, T). - Quan sát hình 31.4 và so sánh áp suất ứng với hai đường đẳng áp. - HD: Dựa trên sự tương tự của quan hệ p– T trong quá trình đẳng tích với quan hệ V–T trong quá trình đẳng áp. - HD: Xét hai điểm thuộc hai đường đẳng áp biểu diễn các trạng thái có cùng thể tích hay cùng nhiệt độ. Hoạt động 3 ( 10 phút): Tìm hiểu về độ không tuyệt đối. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Quan sát hình 30.4 và 31.4. Nhận xét về áp suất và thể tích khí khi T = 0 và khi T<0. - Giới thiệu về độ không tuyệt đối và nhiệt độ tuyệt đối. Hoạt động 4 (5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Ho¹t ®éng cña häc sinh Sù trî gióp cña gi¸o viªn - Ghi c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ - Ghi nh÷ng chuÈn bÞ cho bµi sau - Nªu c©u hái vµ bµi tËp vÒ nhµ. - Yªu cÇu: HS chuÈn bÞ bµi sau