Giáo án môn Vật lý 10 - Bài 30: Quá trình đẳng tích định luật sác – lơ

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Trường: THPT Nguyễn Minh Quang Họ và tên Gsh: Lâm Văn Đang MSSV: 1080265 Lớp: 10T2 Môn: Vật Lí Họ và tên GVHD: Phạm Thanh Thủy Tiết thứ: 2 Ngày 18 tháng 02 năm 2012 Bài 30 QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SÁC – LƠ I. MỤC TIÊU - Kiến thức cơ bản - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích. - Phát biểu và viết biểu thức của định luật Sác-lơ theo nhiệt độ tuyệt đối. - Nhận biết và vẽ được dạng của đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, T). - Kỹ năng - Xử lí số liệu thu được từ thực nghiệm để rút ra mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình đẳng tích. - Vận dụng được định luật Sác-lơ để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp. 2. Phương tiện Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng, bảng vẽ sẵn. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài củ 2. Giới thiệu bài mới 3. Dạy bài mới Nội dung lưu bảng Thời gian Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Bài 30. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SÁC – LƠ I.Quá trình đẳng tích Lá quá trình biến đổi trạng thái khi V = const . II. Định luật Sác – Lơ 1. Thí nghiệm a, Tiến hành thí nghiệm b, Kết quả thí nghiệm p (105Pa) T (K) p/T 1,00 1,10 1,20 1,25 301 331 350 365 ... =>p/T = const 2. Định luật Sác – Lơ Trong quá trình đẳng tích của lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Biểu thức: p/T = const p1/T1 = p2/T2 III. Đường đẳng tích Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích. P V O T(K) ï Vận dụng định luật Sác – Lơ: 5 phút 20 phút 4 phút 10 phút - Thế nào là quá trình đẳng nhiệt? Viết biểu thức của định luật Bôi-Lơ – Ma-Ri-Ốt? - Từ định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, định nghĩa thế nào là quá trình đẳng tích? - Viết thông số trạng thái của hai trạng thái trong quá trình đẳng tích. - Làm thế nào để tìm được mối liên hệ định lượng của áp suất và nhiệt độ của một lượng khí khi thể tích không đổi? - Để trả lời được câu hỏi này ta qua phần II. Định luật Sác – Lơ. - Các em hãy quan sát hình 30.1 trong SGK và trả lời câu hỏi ở đầu bài cho thầy. - Chính vì áp suất tăng nên ta phải đặt quả cân lên pit-tông, nhưng vì sao áp suất lại tăng? (Nếu hs không trả lời được thì hướng dẫn các em dùng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích). - Vậy nhiệt độ tăng thì ấp suất tăng, nếu nhiệt độ giảm thì liệu áp suất có giảm không? Để biết được nó như thế nào ta vào thí nghiệm (Hình 30.2). - Các em cho thầy biết mục đích của thí nghiệm này để làm gì? - Dụng cụ gì để đo áp suất? Dụng cụ gì để đo nhiệt độ vậy các em? - Làm sao để có được một lượng khí không đổi? - Mô tả dụng cụ thí nghiệm qua một lược cho học sinh hiểu. - Người ta đã tiến hành thí nhiệm và thu được kết quả như trong bảng 30.1 SGK. - Thầy cho các em 2 phút để trả lời câu hỏi C1 trong SGK. - 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. - Từ kết quả thu được, thầy mời một em hãy phát biểu mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình đẳng tích? Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. - Từ nội dung định luật em nào có thể giúp thầy rút ra biểu thức được không? - Chú ý: biểu thức p/T=const thì độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng và thể tích của lượng khí đang xét. - Các em hãy viết cho thầy biểu thức của định luật trong quá trình đẳng tích của một lượng khí ở trạng thái 1 và 2 với các thông số trạng thái lần lượt là:p1,T1,p2,T2. - Các em hãy hoàn thành câu hỏi C2 trong vòng 2 phút. (yêu cầu học sinh vẽ trên giáy nảo, về nhà vẽ lại vào tập) - 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? Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích. Trong hệ tọa độ (p, T), đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ. Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau (Hình 30.3). - Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới, em nào có thể chứng minh được điều này không? - 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 ? - Yêu vầu học sinh làm bài tập 7 trang 162 sách giao khoa. - Cá nhân trả lời: Quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. - Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích. - Trạng thái 1: p1,V,T1. - Trạng thái 2: p2,V,T2. - Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. - Khi thể tích khí không đổi, nhiệt độ tăng thì áp suất tăng. - Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn => các phân tử khí va chạm lên thành bình nhiều hơn => làm áp suất tăng. - Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. - Khảo sát sự thay đổi áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích. - Áp kế. - Nhiệt kế. - Cần một bình (xi lanh) nhốt khí. - Chú ý nghe giảng. - Cá nhân xử lí số liệu trong bảng kết quả thí nghiệm. - Nhận xét: Có thể coi gần đúng thương số p/T có giá trị không đổi nên trong quá trình đẳng tích, áp suất của lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí đó. - Nghe giảng. - Trong quá trình đẳng tích, với cùng một lượng khí, khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng và ngược lại. - Cá nhân ghi nhớ tiếp thu. - Biểu thức: p/T = const - p1/T1 = p2/T2 - Cá nhân thực hiện. - Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ tọa độ (p, V) nó là 1 đường hypebol. - Đường biểu diễn vẽ được trong hệ tọa độ (p, T) là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua góc tọa độ. - Cá nhân suy nghỉ. - Áp suất tại O = 0. - Các phân tử chuyển động không ngừng => va chạm vào thành bình gây áp suất. - Khi phân tử đứng yên. - Cá nhân suy nghỉ. - p1 V2<V1 T O V p O V - Trạng thái 1: T1 = t1+273 = 303K P1 = 2bar - Trạng thái 2: P2 = 4bar T2 = ? - Áp dụng định luật Sác – Lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có: P1/T1 = P2/T2 => T2 = T1.P2/P1 = 6.6 K 3. Củng cố kiến thức: - 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. 4. Bài tập về nhà: Các em về nhà làm bài tập trong SGK và chuẩn bị cho bài học tiếp theo “ Phương trình trạng thái của khí lý tưởng”. Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thanh Thủy Ngày soạn 15 thang 02 nam 2012 Người soạn Ngày duyêt:............................................ Chữ ký: ................................................. Lâm Văn Đang