Giáo án Vật lý 10 - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. định luật bôi - Lơ - ma - ri -ốt

Ngày soạn: 20/02/2009 Chương trình Vật Lý 10 chuẩn Ngày lên lớp : 25/02/2009 Lớp: 10C6 Bài 29 : Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt Mục tiêu Kiến thức Hiểu được khái niệm thông số trạng thái, quá trình biến đổi trạng thái Hiểu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt Hiểu được nội dung định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt Kỹ năng Vận dụng được kiến thức đã học để giảI thích một số hiện tượng liên quan Rèn luyện khả năng vận dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt để giải bài tập Rèn luyện được kỹ năng tiến hành thí nghiệm Rèn luyện kỹ năng xử lý số liệu thí nghiệm, kỹ năng vẽ đồ thị biểu diễn kết quả thí nghiệm Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm. Chuẩn bị Giáo viên Bộ thí nghiệm để tiến hành giảng dạy. Hình ảnh, liên quan (nếu cần mở rộng kiến thức) Học sinh Chuẩn bị sẵn dụng cụ thí nghiệm. Nếu học với bộ thí nghiệm biểu diễn Chuẩn bị giấy ô li để vẽ đồ thị. Tiến trình dạy học Hoạt động 1 : Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề nhận thức (5 phút) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Cá nhân suy nghĩ trả lời - Ghi nhận vấn đề - Một em phát biểu cho thầy nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí mà em đã học ở bài trước. - Hàng ngày trong cuộc sống các em cũng gặp những điều tương tự. Nếu các em có một cái bơm tiêm y tế. Các em bịt một đầu thì việc nén khí của các em sẽ khó khăn dần khi các em nén pít-tông xuống dần đúng không? Chứng tỏ có một mối liên hệ nào đó giữa áp suất và thể tích khí trong xi lanh rồi. Vậy mối liên hệ đó là gì? bài học hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu sâu về mối liên hệ đó. Chúng ta vào bài mới. Hoạt động 2 : Tìm hiểu về trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái ( 7 phút) Hoạt động của Học sinh Trợ giúp của Giáo viên - Cá nhân trả lời. - Cần một quá trình biến đổi - Thông thường hàng ngày chúng ta vẫn nghe nhiều những cụm từ như : áp suất, thể tích, nhiệt độ - Vậy một em cho thầy biết đơn vị của các đại lượng trên là gì ? - Những đại lượng trên xét cho một lượng khí người ta gọi là thông số trạng của lượng khí đó. - Khi một lượng khí đang ở một trạng thái này, chuyển qua một trạng thái khác thì cần gì ? - Hầu hết các quá trình trong tự nhiên thì đều dẫn đến sự thay đổi của cả ba thông số trạng thái. Tuy nhiên dưới tác động của con người ta vẫn làm cho 1 thông số không đổi. Và những quá trình đó đựơc gọi là đẳng quá trình. Hoạt động : Từ hoạt động 1 khái quát quá trình đẳng nhiệt (2 phút ) Hoạt động của Học sinh Trợ giúp củaGiáo viên Nhận thức vấn đề - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Con người có thể xây dựng các thí nghiệm để nghiên cứu mối liên hệ giữa các cặp thông số trong các đẳng quá trình. Và hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu sâu về một đẳng quá trình. Đó là là quá trình mà nhiệt độ lượng khí được giữ không đổi. - Từ định nghĩa về “đẳng quá trình” một em hãy nêu định nghĩa “quá trình đẳng nhiệt ?” Hoạt động 3 : Tìm hiểu định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt (20 phút) Hoạt động của Học sinh Trợ giúp củaGiáo viên Suy nghĩ trả lời: - Vì khi đó áp suất khí sẽ tăng lên. Muốn cho pittông cân bằng phải để quả cân lên. - Ghi nhận vấn đề. - Cá nhân suy nghĩ trả lời. - Cá nhân làm việc để có kết quả. - Cá nhân quan sát thí nghiệm và ghi chép số liệu. -Thảo luận để có kết quả. -> Nhận xét: pV= hằng số - Tỉ lệ nghịch - Lắng nghe & ghi nhận. - Suy nghĩ trả lời - Các em hãy nhìn vào hình 29.1 và hãy cho tôi biết. Tại sao trường hợp khi ta nén pít tông xuống, muốn pít tông cân bằng ta lại phải để lên trên một quả cân? - Như vậy khi nhiệt độ không đổi thì qua các quá trình, sẽ có mối liên hệ giữa áp suất và thể tích. Và mối quan hệ đó là gi? Chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm. - Một em có thể cho tôi biết mục đích của thí nghiệm này là gì? - Từ mục đích thí nghiệm một em cho tôi biết là chúng ta cần những dụng cụ gì cho thí nghiệm? -Bây giờ chúng ta cùng bố trí và tiến hành thí nghiệm. Các em quan sát và ghi chép kết quả. - Từ kết quả số liệu thí nghiệm, các em hoàn thành câu C1 cho thầy? - Từ kết quả đã có một em nhận xét cho thầy về tích số pV? - Như vậy tích pV không đổi -> p và V tỉ lệ với nhau như thế nào? - Có hai nhà Vật lý một người Anh, một người Pháp sống vào thế kỉ 17 đã làm rất nhiều thí nghiệm tương tự và rút ra kết luận cũng giống như các em. (Họ làm việc độc lập nhau ). Đó là 2 nhà vật lý : Bôi- lơ và Ma-ri-ốt. Họ đã phát biểu thành định luật những kết quả nghiên cứu và người ta đặt tên là định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt để ghi nhớ công ơn của các ông. Và chúng ta sẽ tìm hiểu về định luật này. - Nếu gọi (p1, V1,T) và ( p2, V2, T) là thông số trạng thái của một lượng khí ở hai trạng thái I và II. Theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt ta sẽ có điều gì? Hoạt động 4 : tìm hiểu đường đẳng nhiệt( 5 phút) Hoạt động củaHọc sinh Trợ giúp của Giáo viên - Cá nhân làm việc để có kết quả - Nó là một hypebol - Học sinh nhận thức vấn đề -Cá nhân suy nghĩ trả lời: Dự đoám câu trả lời: Vì T2 nằm trên T1 p1 < p2 - Cá nhân suy nghĩ lên bảng trả lời. T O p T O V - Dựa vào bảng số liệu ở bảng 29.1, các em hãy hoàn thành câu hỏi C2 vào giấy ô li cho thầy ? - Các em có nhận xét gì về dạng của đồ thị các em vừa vẽ ? - Đồ thị các em vừa vẽ biểu diễn sự phụ thuộc giữa p và V khi T không đổi. Gọi là đường đẳng nhiệt. Đó cũng là nội dung cuối cùng của bài học hôm nay. -Xét một lượng khí nhất định, Quá trình đẳng nhiệt xảy ra ở mỗi nhiệt độ khác nhau sẽ cho ta một đường đẳng nhiệt khác nhau. ở hình 29.3 các em hãy trả lời cho thầy biết vì sao T2 > T1? Hãy chứng minh? - HD: Tại một điểm bất kì trên trục V; các em hãy kẻ một đường thẳng song song với trục p. Khi đó đường này cắt hai đường đẳng nhiệt tại hai điểm p1 và p2. Hãy so sánh p1 và p2? Từ đó hãy so sánh T1 và T2 - HD : Các em dựa vào thuyết động học phân tử chất khí mà giải thích. - Một em có thể lên bảng biểu diễn đường đẳng nhiệt trong các hệ toạ độ pOT, và VOT - HD: Quá trình đẳng nhiệt thì thông số nào không thay đổi. Hoạt động 5: vận dụng củng cố ( 5 phút) Hoạt động của Học sinh Trợ giúp củaGiáo viên - Cá nhân suy nghĩ làm bài. Các em làm bài tập số 8 trang 159? HD : - Các em viết các thông số trạng thái của trạng thái I và trạng thái II, Sau đó vận dụng biểu thức định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt để làm bài. - Từ công thức pV= hằng số ta ta có : 150 .2.105 = 100. P Suy ra: P = 3.105 Pa Hoạt động 6 : Giao nhiệm vụ về nhà (2 phút). Hoạt động của Học sinh Trợ giúp củaGiáo viên - Học sinh ghi nhận. - Học sinh ghi nhận - Bài học hôm nay chúng ta đã tìm hiểu, nghiên cứu về các thông số trạng thái của một lượng khí. Biết được thế nào là đẳng quá trình, quá trình đẳng nhiệt, tìm hiểu về định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt và đường đẳng nhiệt. - Yêu cầu các em làm các bài tập về nhà trong sách giáo khoa và chuẩn bị cho bài mới: “Quá trình đẳng tích định luật Sac- lơ” Đánh giá của giáo viên hướng dẫn