Giáo án Vật lý 10 - Bài 45: Định luật bôi - Lơ – ma - ri - ôt

Ngày soạn:4/3/2010 Tiết: Sinh viên: Ngô Minh Hậu Cô giáo hướng dẫn: Nguyễn Thị Phương Loan Bài 45: ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ÔT I.MỤC TIÊU: 1.Về kiến thức: - Quan sát và theo dõi thí nghiệm từ đó suy ra định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt - Vẽ được đường biều diễn sự phụ thuộc áp suất và nhiệt độ trên đồ thị 2.Về kĩ năng: - Áp dụng định luật để làm một số bài tập đơn giản -Vận dụng định luật để giải thích một số hiện tượng trong đời sống 3.Về thái độ: -Có thái độ khách quan,trung thực, nghiêm túc, tác phong tỉ mỉ cẩn thận chính xác, có tinh thần tích cực tham gia đóng góp xây dựng bài II.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên: -Dụng cụ thí nghiệm -Phiếu học tập 2.Học sinh: - Xem lại bài cũ,chuẩn bị bài mới III.TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1.Ổn định lớp: (1 phút) 2.Kiểm tra bài cũ: (5 phút) Câu hỏi: -Phát biểu nội dung thuyết động học phân tử? -Số Avogadro, mol là gì? 3. Đặt vấn đề: (3 phút) GV: Có 1 ống xilanh (gọi học sinh lên làm thí nghiệm,hoặc phát cho một số hoc sinh làm thí nghiệm) Trường hợp 1: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào Trường hợp 2: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào, nhưng dùng tay còn lại bịt đầu dưới của xilanh. GV: Trong 2 trường hợp thì trường hợp nào dễ đẫy pittong xuống hơn HS: Trả lời GV: Vậy ta thấy rằng ở trường hợp 2 tay đẩy pittong xuống có vẻ khó hơn.Tại sao lại như vậy, để trả lời câu hỏi này, hôm nay chúng ta tìm hiểu bài 45- Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt 4.Nội dung bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Làm thí nghiệm (15 phút) GV: Đặt vấn đề -Với một lượng khí xác định được đặc trưng bởi 3 thông số trạng thái P, V, T. Khi một lượng khí xác định chuyển từ trạng thái này sang trạng thái kia thì cả 3 thông số trạng thái đều thay đổi.Cho nên việc xác định mối quan hệ giữa 3 thông số này là rất khó khăn.Để đơn giản bài toán, người ta đã giữ nguyên một thông số trạng thái và xét mối liên hệ giữa hai thông số còn lại.Ở bài học hôm nay chúng ta xét trường hợp đầu tiên,giữ nguyên nhiệt độ không đổi, xét mối quan hệ giữa áp suất P và thể tích V. Quá trình biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi được gọi là quá trình dẳng nhiệt.Vậy mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi như thế nào chúng ta khảo sát thí nghiệm sau. GV: Em nào có thể đề xuất phương án thí nghiệm khảo sát P,V? GV: Để cần đo áp suất và thể tích khí ta cần có những dụng cụ gì? GV:Tiến hành giới thiệu dụng cụ thí nghiệm + 1 ống xilanh có pittomg bàng thủy tinh(bên trong pittong chứa một lượng dầu nhờn để dễ dịch chuyển pittong) +Áp kế khí: 0,5x 105 : 2x 105Pa +Giá đỡ xilanh, thước đo thể tích khí (cm3) +Thanh trượt có vít hãm đằng sau giá đỡ GV:Tiến hành thí nghiệm: Yêu cầu học sinh quan sát và đọc số liệu ghi vào bảng (phiếu học tập) GV:Em nhận thấy giữa p, V có mối quan hệ như thế nào? GV: So sánh tích p1V1, p2V2, p3V3 ? GV: Tại sao ở đây lại có sự sai lệch giữa các tích p và V? GV: Do điều kiện thiết bị và các yếu tố bên ngoài tác động nên có sự xót về số liệu. Nhưng sai số tỉ đối <5% thì ta tạm thời chấp nhận tích số P,V bằng nhau (Tính sai số tỉ đối giáo viên làm bên bản nháp cho học sinh thấy) p1 V1 = p2 V2 = p3V3 Vậy thì P tỉ lệ nghịch với V hay p.V= const HS: Cần có một lượng khí xác định, thay đổi thể tích của khí và đo áp suất tương ứng. HS: Áp kế, thước đo thể tích khí HS: Quan sát, theo dõi HS:Một học sinh đọc số liệu cho cả lớp cùng nghe HS: V tăng thì P giảm và ngược lại HS: Tính toán p1V1 = (cm3 Pa) p2 V2 = p3 V3 = HS: Do lượng khí bị thoát ra -Có thể do mắt đọc không chính xác 1.Thí nghiệm: a/Dụng cụ thí nghiệm: b/Bố trí thí nghiệm: c/Tiến hành thí nghiệm: d/Kết quả thí nghiệm: p (105 Pa) V(cm3) p.V Hoạt động 2: (3 phút): Rút ra định luật GV: Từ kết quả thí nghiệm hãy phát biểu mối quan hệ giữa p, V của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi ? Thực ra thì có sự sai lệch chú ít GV: Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ôt được 2 nhà bác học là Robert-Boyle (1627-1691) là nhà vật lý người Anh và Mariotte (1620-1684) là nhà vật lý người Pháp độc lập tìm ra định luật này bằng thực nghiệm ,nên định luật này mang tên hai ông. HS: Phát biểu định luật 2. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt: Biểu thức: Khi nhiệt độ t0 không đổi thì: p.V =const (1) Hay khi t0 không đổi thì p1V1=p2V2 Hoạt động 3: Bài tập vận dụng (10 phút) GV: Yêu cầu học sinh đọc đề bài, và tóm tắt GV: Cho học sinh giải 3 phút, giáo viên vừa giải bài tập vừa hỏi học sinh GV: Chỉ ra cho học sinh đường AB được gọi là đường đẳng nhiệt. GV:Định nghĩa cho học sinh đường đẳng nhiệt GV: Hỏi nếu cùng lượng khí nói trên nhưng nhiệt độ lớn hơn (t2 > t1) thì đường đẳng nhiệt ở nhiệt độ t2 có trùng với đường đẳng nhiệt t1 không hay là mộ đường khác GV:Vậy nếu trong trương hợp này cùng một lượng khí,thể tích khí V là ở cùng một giá trị, t2> t1 thì theo em đường đẳng nhiệt t2 sẽ nằm trên hay dưới đường đẳng nhiệt t1 GV:Có thể gợi ý dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích: với cùng một thể tích, ở nhiệt độ càng cao,thì các phân tử khí chuyển động hỗn loạn hơn nên các phân tử va chạm vào thành bình nhiều,gây ra lực tác dụng vào thành bình càng lớn, hay áp suất ở nhiệt độ càng cao thì sẽ lớn hơn. GV: Yêu cầu học sinh chuyển đường đẳng nhiệt AB trên đồ thị POV sang đồ thị pOT, TOV. HS: đọc và tóm tắt HS ghi bài giải vào vở HS: đường đẳng nhiệt t2 khác đường đẳng nhiệt t1 HS: đường đẳng nhiệt nằm trên HS: giải thích 3.Bài tập vận dụng: Tóm tắt: 0,1 mol (đktc) p0= 1atm = 1,013.105 Pa, t0 = 00C a/V0= ? Vẽ đồ thị P-V b/ Nén khí, t= const V1= 0,5V0 thì P1 =? Vẽ đồ thị P-V c/ Viết biểu P theo V trong quá trình nén đẳng nhiệt? Vẽ đường biểu diễn.Đường biểu diễn có dạng gì? Giải: a/ V0= 0,1x22,4 = 2,24 (l) Vậy điểm A có tọa độ p0= 1atm = 1,013 x105 Pa, V0= 2,24(l) b/ Theo định luật Bôi lơ- Ma-ri-ốt p0V0 = p1V1 P1=p0V0/V1 = 2atm Điểm B có tọa độ V1= 1,12 (l); P1= 2 atm c/ Theo định luật Bôi-lơ- Ma-ri-ôt: p.V= hằng số= p0V0 = 2,24 (l.atm),từ đó suy ra p= 2,24/V Đường biểu diễn có dạng hyperbol *Đường đẳng nhiệt: Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt. -Ứng với các nhiệt độ khác nhau thì có đường đẳng nhiệt khác nhau. Hoạt động 4: Củng cố (8 phút) GV: Lấy phiếu học tập, yêu cầu học sinh giải 2 bài tập trong phiếu học tập GV: Nhắc học sinh về nhà làm các bài tập trong sách giáo khoa -Chuẩn bị bài mới: Định luật Sác- lơ và nhiệt độ tuyệt đối HS: Trả lời 4/Củng cố: a/Bài tập: A Áp dụng định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ôt V2= 2 (l) IV/Rút kinh nghiệm- bổ sung: Phê duyệt của giáo viên hướng dẫn Giáo viên Cô Nguyễn Thị Phương Loan Sinh viên Ngô Minh Hậu