Sở GD&ĐT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT … Độc lập – Tự –Hạnh phúc GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Bài 29: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BOYLE – MARIOTTE - Giáo sinh thực tập: Giáo viên hướng dẫn: I Mục tiêu Về kiến thức: - Nhận biết khái niệm “trạng thái” “quá trình” - Nêu định nghĩa trình đẳng nhiệt - Phát biểu viết hệ thức định luật Boyle – Mariotte  - Nhận biết vẽ dạng dường đẳng nhiệt hệ tọa độ  Về kĩ năng: - Vận dụng phương pháp xử lí số liệu thu đ ược thí nghi ệm vào vi ệc xác đ ịnh mối liên hệ áp suất thể tích q trình đẳng nhiệt - Vận dụng định luật Boyle – Mariotte để giải thích số hi ện t ượng gi ải tập đơn giản Về thái độ: - Yêu thích, say mê tìm hiểu kiến thức - Tự giác, hăng hái phát biểu xây dựng - Tích cực, chủ động trình học II Phương pháp giảng dạy - Sử dụng kết hợp phương pháp giảng giải, phương pháp đàm thoại ph ương pháp bi ểu diễn thí nghiệm Vật lí III Chuẩn bị Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm cho phần đặt vấn đề: ống tiêm y tế - Hình ảnh hai nhà Vật lí Robert Boyle Edma Mariotte - Hình vẽ mơ tả thí nghiệm Hình 29.2 Sách giáo khoa Vật lí 10 Cơ trang 157 - Giấy khổ lớn có vẽ khung bảng kết thí nghiệm Học sinh: - Ôn lại kiến thức học trước - Xem trước IV Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp (1p) Kiểm tra cũ (4p) Câu hỏi: Định nghĩa khí lý tưởng Dạy (35p) a) Hoạt động 1: Đặt vấn đề (5p) p, V Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Thực thí nghiệm mở - Nhận xét: Khi thể tích đầu: Sử dụng ống tiêm y tế, nhỏ nén khó khăn bịt chặt đầu ống Sau nén hơn, nghĩa áp suất ống tiêm cho học sinh lớn nhận xét thí nghiệm - Ta thực thí nghiệm điều kiện nhiệt độ khí khơng đổi nhận thấy thể tích khí giảm áp suất tăng Nhưng liệu áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích khơng? Chúng ta tìm hiểu vấn đề qua học hơm b) Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm (10p) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Mỗi người có - Lắng nghe, tiếp thu đặc trưng riêng: nhóm máu, chiều cao, cân nặng… Một lượng khí định - Các đại lượng đặc trưng cho lượng khí định thể tích V, áp suất p, nhiệt độ tuyệt đối T - Nhắc lại cho học sinh kiến thức nhiệt độ tuyệt đối lớp - Đặt câu hỏi: Các đại lượng - Trả lời câu hỏi có đơn vị đo gì? - Nhận xét câu trả lời, mở rộng thêm số đơn vị đo khác đại lượng - Xét ví dụ: - Theo dõi ví dụ tiếp nhận Khối khí ban đầu trạng khái niệm trình biến đổi trạng thái khí thái   có thơng số trạng thái: �p1  100  Pa  � V1  0,02  m3  � � �T1  300  K  Lúc sau khối khí trạng thái   có thái: Nội dung ghi bảng Nội dung ghi bảng - Trạng thái chất khí xác định bằng: Thể tích V Áp suất p Nhiệt độ tuyệt đối T  gọi - thông số trạng thái khí p,V ,T - T  K   273  t  C o �p1  100  Pa  �  1 : �V1  0,02  m3  � �T1  300  K  � �p2  200  Pa  �   : �V2  0,01 m3  � �T2  450  K   1 �  2 : trình thơng số trạng �p2  200  Pa  � V2  0,01 m3  � � �T2  450  K  - Bằng phương pháp đó, khối khí chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) Ta gọi trình biến đổi trạng thái khí, gọi tắt q trình - Trong hầu hết trình tự nhiên, ba thông số trạng thái thay đổi Tuy nhiên, ta thực trình mà có hai số thơng đổi, thơng số khơng đổi Những q trình gọi đẳng trình - Yêu cầu học sinh: Nhắc lại khái niệm đẳng trình biến đổi trạng thái khí - Đặt câu hỏi: Vậy ta thực đẳng trình biến đổi trạng thái khí? - Theo dõi tiếp nhận khái niệm đẳng trình - Trả lời: Đẳng trình q trình biến đổi trạng thái khí mà có hai thơng số biến đổi, thông số không đổi - Trả lời: Ba đẳng trình biến đổi trạng thái khí là: đẳng nhiệt, đẳng tích đẳng áp - Trả lời: Q trình đẳng - Bài học ta nghiên nhiệt trình biến đổi cứu đẳng trình đầu trạng thái nhiệt độ tiên q trình đẳng nhiệt giữ không đổi phương pháp thực nghiệm - Quá trình đẳng nhiệt gì? - Liên hệ với vấn đề đặt: Khi nén ống tiêm, không khí ống xảy q trình đẳng nhiệt Khi đó, ta thấy thể tích khí giảm áp suất tăng Liệu biểu diễn mối liên hệ áp suất với thể tích hệ thức cụ thể - Đẳng trình q trình biến đổi trạng thái khí mà có hai thơng số thay đổi, thơng số khơng đổi - Q trình biến đổi trạng thái nhiệt độ giữ ngun khơng đổi gọi q trình đẳng nhiệt khơng? c) Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Boyle – Mariotte (15p) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - Xem thí nghiệm qua hình - Quan sát thí nghiệm mơ - Khi nhiệt độ khơng đổi, vẽ hình vẽ theo thể tích khí giảm áp dõi mơ tả giáo viên suất tăng - Mục đích thí nghiệm: Đo giá trị áp suất thể tích khí trạng thái khác để tìm mối quan hệ áp suất thể tích khí Kiểm chứng xem áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích nhận định hay khơng - Mơ tả thí nghiệm: Mơ hình thí nghiệm bao gồm xilanh chứa khí Hai bên xilanh có vạch chia để đo thể tích khí xilanh Đầu xilanh nối với áp kế để đo áp suất khí xilanh Hệ thống đặt mơi trường khơng khí có nhiệt độ xem khơng thay đổi - Các bước tiến hành thí nghiệm: Dùng tay điều chỉnh piston lên/ xuống để làm thay đổi thể tích khơng khí xilanh Quan sát áp kế để nhận thấy thay đổi áp suất khơng khí xilanh - Trình bày kết thí nghiệm khổ giấy lớn cho học sinh quan sát - Yêu cầu: Như nhận định trước thực thí nghiệm điều kiện nhiệt độ khơng đổi áp suất tăng tỉ lệ nghịch với thể tích Vậy để kiểm chứng điều em tính tích pV trạng thái nêu nhận xét kết thu - Dựa vào kết thu để tính tích pV trạng thái Rút nhận xét: Tích số có giá trị xấp xỉ trạng thái - Rút kết luận mối quan hệ p V - Rút kết luận cho học sinh: Ta thấy tích số pV xấp xỉ trạng thái Do ta viết pV= const Điều có nghĩa p tỉ lệ nghịch với V, với nhận định trước thí nghiệm - Thực nhiều thí - Phát biểu định luật nghiệm người ta kiểm chứng áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích điều kiện nhiệt độ khí không đổi phát biểu thành định luật Boyle – Mariotte Hãy phát biểu định luật - Lắng nghe tiếp thu - Giới thiệu lịch sử hình thành định luật - Nếu khối khí trạng thái (1) có áp suất p1, thể tích V1 biến đổi đẳng nhiệt sang trạng thái (2) có áp suất p 2, thể tích V2 biểu thức liên hệ đại lượng -Giải tập p V  p2V2 viết: 1 - Yêu cầu học sinh tóm tắt giải nhanh tập 8, SGK trang 159 - Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích - p~ V hay pV  const �p V1 � �p V2 �  1 � Tuuuuuconst uuuuu r  2 � Khi đó: p1V1  p2V2 : � �p1  2.10  Pa  T  constu  1 � r uuuuuuuuu V  150 cm   �1 � p2  ?  2 � � V2  100 cm3 �   Áp dụng định luật Bole – Mariotte: p1V1  p2V2 � p2  3.105  Pa  d) Hoạt động 4: Hướng dẫn học sinh vẽ đường đẳng nhiệt (5p) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - Thông báo: Đường biểu - Lắng nghe tiếp thu - Đường biểu diễn biến diễn biến thiên áp thiên áp suất theo thể suất theo thể tích nhiệt tích nhiệt độ khơng đổi độ khơng đổi gọi đường gọi đường đẳng nhiệt đẳng nhiệt - Vẽ đường đẳng nhiệt dựa - Vẽ vào kết thí nghiệm làm - Yêu cầu học sinh nhận xét - Dạng hybepol dạng đường đẳng nhiệt - Thông báo: Ứng với nhiệt độ khác - Lắng nghe tiếp thu lượng khí có đường đẳng nhiệt khác - Thông báo: Đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ cao đường đẳng nhiệt  - Trong hệ toạ độ  đường đường hypebol p ,V - Đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ cao đường đẳng nhiệt Củng cố (5p) - Nhấn mạnh với học sinh định luật Boyle – Mariotte ch ỉ đ ược áp d ụng cho m ột l ượng khí lí tưởng định - Nhắc lại kiến thức học - Giao nhiệm vụ nhà cho học sinh V Rút kinh nghiệm, bổ sung VI Nhận xét giáo viên hướng dẫn Ngày … tháng … năm … Phê duyệt giáo viên hướng dẫn Giáo sinh thực tập