Tài liệu Giáo án Vật lý 10 Nâng cao bài 45 Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt

[FONT=&amp]GIÁO ÁN GIẢNG DẠY​ [FONT=&amp]BÀI 45: ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-RỐT​ [FONT=&amp] I. [FONT=&amp]MỤC TIÊU
[FONT=&amp]1. [FONT=&amp]Kiến thức cơ bản: [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Nhận diện được các thông số trạng thái. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Nêu được khái niệm quá trình biến đổi trạng thái. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Mô tả lại được thí nghiệm về định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Nêu được nội dung, viết được công thức và phạm vi áp dụng của định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt. [FONT=&amp]2. [FONT=&amp]Kỹ năng: [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Giải thích được một số hiện tượng vật lý có liên quan đến bài học. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Vận dụng công thức để tính toán được một số bài tập. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Biết vận dụng định luật để giải thích hiện tượng khi bơm khí (bơm xe đạp). [FONT=&amp]3. [FONT=&amp]Thái độ: [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Liên hệ kiến thức vật lý với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo. [FONT=&amp] II. [FONT=&amp]PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC [FONT=&amp]1. [FONT=&amp]Phương pháp: [FONT=&amp]- [FONT=&amp]PP diễn giải. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]PP đàm thoai mở [FONT=&amp]- [FONT=&amp]PP đọc sách. [FONT=&amp]2. [FONT=&amp]Phương tiện: [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Giáo án, sách giáo khoa, sách bài tập vật lý nâng cao, sách dành cho giáo viên. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Hệ thống bài tập củng cố kiến thức. [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Dụng cụ thí nghiệm như hình 45.1 hoặc các thí nghiệm khác để dẫn tới định luật [FONT=&amp]- [FONT=&amp]Hình vẽ, bảng phụ. [FONT=&amp]III. [FONT=&amp]NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
[FONT=&amp]1. [FONT=&amp]Kiểm tra bài cũ:
[FONT=&amp]Nêu các tính chất của chất khí?
[FONT=&amp]Số Avogadro, mol là gì?
[FONT=&amp]Phát biểu nội dung của thuyết động học phân tử chất khí?
[FONT=&amp]2. [FONT=&amp]Giới thiệu bài mới: [FONT=&amp]Chúng ta có 1 cái ống bơm xe đạp hoặc 1 ống xilanh. Chúng ta sẽ là TN trong 2 trường hợp sau:
[FONT=&amp]- [FONT=&amp]TH1: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào.
[FONT=&amp]- [FONT=&amp]TH2: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào, nhưng dùng tay còn lại bịt đầu dưới của xilanh.
[FONT=&amp]Vậy trong 2 TH đó thì TH nào chúng ta sẽ dễ dàng đẩy píttong xuống ?
[FONT=&amp]Vì sao lại như thế? Để biết được điều đó chúng ta cùng nghiên cứu bài học hôm nay: bài 45.
[FONT=&amp]3. [FONT=&amp]Dạy bài mới:
[TABLE="class: MsoNormalTable"]
[TR]
[TD] [FONT=&amp]Nội dung lưu bảng​[/TD]
[TD="width: 54"] [FONT=&amp]Thời gian​[/TD]
[TD="width: 198"] [FONT=&amp]Hoạt động của GV​[/TD]
[TD="width: 198, colspan: 2"] [FONT=&amp]Hoạt động của HS​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 666, colspan: 5"] [FONT=&amp]Hoạt động 1: Tiến hành TN​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 216"] [FONT=&amp]1.Thí nghiệm: [FONT=&amp]a. Bố trí thí nghiệm:gồm [FONT=&amp]+ Bình A chứa khí và nước xác định thông với bình B.
+ Máy bơm P nối với bình B. [FONT=&amp]+Áp kế M : [FONT=&amp]+ Thước T: [FONT=&amp]b. Tiến hành thí nghiệm: [FONT=&amp]d. Kết quả thí nghiệm[FONT=&amp]: [TABLE="class: MsoNormalTable, align: left"]
[TR]
[TD][/TD]
[TD="width: 54"] [FONT=&amp]p(atm)[/TD]
[TD="width: 59"] [FONT=&amp]V(cm[SUP]3[/SUP])[/TD]
[TD="width: 41"] [FONT=&amp]p.V[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 53"] [FONT=&amp]Lần 1​[/TD]
[TD="width: 54"] [FONT=&amp]1​[/TD]
[TD="width: 59"] [FONT=&amp]20.S​[/TD]
[TD="width: 41"][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 53"] [FONT=&amp]Lần 2​ [FONT=&amp](hút)​[/TD]
[TD="width: 54"] [FONT=&amp]0,6​[/TD]
[TD="width: 59"] [FONT=&amp]30.S​[/TD]
[TD="width: 41"][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 53"] [FONT=&amp]Lần 3​ [FONT=&amp](bơm)​[/TD]
[TD="width: 54"] [FONT=&amp]1,9​[/TD]
[TD="width: 59"] [FONT=&amp]10.S​[/TD]
[TD="width: 41"][/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[FONT=&amp]S là tiết diện bình A.
[FONT=&amp]Bảng (1)​ [FONT=&amp]Kết luận: p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB][FONT=&amp] = [FONT=&amp]p[SUB]2[/SUB]V[SUB]2[/SUB][FONT=&amp] = [FONT=&amp]p[SUB]3[/SUB]V[SUB]3[/SUB] [/TD]
[TD="width: 54"][/TD]
[TD="width: 204, colspan: 2"] [FONT=&amp;amp] 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. Để đơn giản, 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 giữ nhiệt độ không đổi, xét mối quan hệ giữa áp suất p và thể tích V. 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. [FONT=&amp;amp]? Trước khi chúng ta làm TN các em có phương án TN như thế nào để có thể khảo sát được p, V khi T không đổi? [FONT=&amp;amp]? Vậy làm thế nào để thay đổi được p hoặc V ? [FONT=&amp;amp]Nhận xét: [FONT=&amp;amp]? Áp kế, thước đo thể tích khí có tác dụng gì ? [FONT=&amp;amp]Do không có dụng cụ TN nên chúng ta sẽ xử lí số liệu có sẳn trong SGK. [FONT=&amp;amp]? Em nhận thấy giữa p, V có mối quan hệ như thế nào? [FONT=&amp;amp]? So sánh tích [FONT=&amp;amp]p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB][FONT=&amp;amp], [FONT=&amp;amp]p[SUB]2[/SUB]V[SUB]2[/SUB][FONT=&amp;amp], [FONT=&amp;amp]p[SUB]3[/SUB]V[SUB]3[/SUB][FONT=&amp;amp]? [FONT=&amp;amp] 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 . [FONT=&amp;amp]p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB][FONT=&amp;amp] = [FONT=&amp;amp]p[SUB]2[/SUB]V[SUB]2[/SUB][FONT=&amp;amp] = [FONT=&amp;amp]p[SUB]3[/SUB]V[SUB]3[/SUB]​ [FONT=&amp;amp] Vậy thì p tỉ lệ nghịch với V hay p.V= const.[/TD]
[TD="width: 192"] [FONT=&amp;amp]Chú ý, lắng nghe. [FONT=&amp;amp] Khi một lượng khí xác định thì ta thay đổi p hoặc V [FONT=&amp;amp] Chúng ta dùng máy bơm P. [FONT=&amp;amp] HS điền số liệu vào bảng (1) [FONT=&amp;amp] V tăng thì p giảm và ngược lại. [FONT=&amp;amp] HS: Tính toán [FONT=&amp;amp]p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB] = (cm[SUP]3[/SUP]. Pa) [FONT=&amp;amp]p[SUB]2[/SUB]V[SUB]2[/SUB] = [FONT=&amp;amp]p[SUB]3[/SUB]V[SUB]3[/SUB] =[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 666, colspan: 5"] [FONT=&amp;amp]Hoạt động 2: Rút ra kết luận. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 216"] [FONT=&amp;amp]2. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
(SGK)
[FONT=&amp;amp]+ Khi nhiệt độ t không đổi thì: [FONT=&amp;amp]Biểu thức: p.V = hằng số[/TD]
[TD="width: 54"][/TD]
[TD="width: 204, colspan: 2"] [FONT=&amp;amp]? 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 ?
[FONT=&amp;amp] Nhận xét: đó cũng là nội dung của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt. [FONT=&amp;amp] 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. [FONT=&amp;amp] Quá trình biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi của những vật được gọi là quá trình đẳng nhiệt. [FONT=&amp;amp]Quá trình biến đổi trong đó nhiệt độ của vật mà ta xét không thay đổi đgl quá trình đẳng nhiệt. [FONT=&amp;amp] Từ đây ta có thể phát biểu định luật theo cách khác.
? Một em hãy phát biểu lại định luật theo cách khác?[/TD]
[TD="width: 192"] [FONT=&amp;amp] Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số. [FONT=&amp;amp]pV = hằng số. [FONT=&amp;amp] Trong quá trình đẳng nhiệt, tích của áp suất p và thể tích V của 1 lượng khí xác định là 1 hằng số.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 666, colspan: 5"] [FONT=&amp;amp]Hoạt động 3: Bài tập vận dụng​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 216"] [FONT=&amp;amp]3. Bài tập vận dụng.
[FONT=&amp;amp](SGK trang 224). [FONT=&amp;amp]Giải: [FONT=&amp;amp]a/ V[SUB]0[/SUB]= 0,1x22,4 = 2,24 (lit) [FONT=&amp;amp]Vậy điểm A có tọa độ: [FONT=&amp;amp]p[SUB]0[/SUB]= 1atm = 1,013 x10[SUP]5[/SUP] Pa, [FONT=&amp;amp]V[SUB]0[/SUB]= 2,24(lit) [FONT=&amp;amp]b/ Theo định luật Bôi lơ- Ma-ri-ốt: [FONT=&amp;amp]p[SUB]0[/SUB]V[SUB]0 [/SUB]= p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB] [FONT=&amp;amp]=>p[SUB]1[/SUB]= = 2atm [FONT=&amp;amp]Điểm B có tọa độ V[SUB]1[/SUB]= 1,12 (lit); P[SUB]1[/SUB]= 2 atm [FONT=&amp;amp]c/ Theo định luật Bôi-lơ- Ma-ri-ôt: [FONT=&amp;amp]p.V= hằng số= p[SUB]0[/SUB]V[SUB]0 [/SUB] [FONT=&amp;amp] = 2,24 (l.atm) [FONT=&amp;amp]suy ra p= 2,24/V












[FONT=&amp;amp]Đường biểu diễn có dạng hyperbol. [FONT=&amp;amp]- Đường đẳng nhiệt. [FONT=&amp;amp]- Ứng với các nhiệt độ khác nhau thì có đường đẳng nhiệt khác nhau. [/TD]
[TD="width: 54"][/TD]
[TD="width: 204, colspan: 2"] [FONT=&amp;amp] Yêu cầu học sinh đọc đề bài, và tóm tắt.
[FONT=&amp;amp]a. Do ở đktc : p=1 atm, t=0[SUP]0[/SUP].
[FONT=&amp;amp]V= 22,4 (lit)
[FONT=&amp;amp]=> Có được tọa độ A (p[SUB]0[/SUB], V[SUB]0[/SUB]).
[FONT=&amp;amp]b. Theo định luật Bôi lơ- Ma-ri-ốt: [FONT=&amp;amp] Ta có: p[SUB]0[/SUB]V[SUB]0 [/SUB]= p[SUB]1[/SUB]V[SUB]1[/SUB]. [FONT=&amp;amp]=> p[SUB]1[/SUB]= = 2atm [FONT=&amp;amp]=> V[SUB]1[/SUB]= 1,12 (lit) [FONT=&amp;amp]Vậy ta có được tọa độ [FONT=&amp;amp]p[SUB]1[/SUB], V[SUB]1[/SUB] .
c. [FONT=&amp;amp]Theo định luật Bôi-lơ- Ma-ri-ôt: [FONT=&amp;amp]p.V= hằng số= p0V0 [FONT=&amp;amp] = 2,24 (l.atm) [FONT=&amp;amp]= > p= [FONT=&amp;amp] Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt. [FONT=&amp;amp] Đường AB được gọi là đường đẳng nhiệt. [FONT=&amp;amp]? 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 một đường khác? [FONT=&amp;amp]? 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? [FONT=&amp;amp] Theo thuyết động học phân tử: 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.[/TD]
[TD="width: 192"] [FONT=&amp;amp]Đọc và tóm tắt [FONT=&amp;amp]* Tóm tắt: [FONT=&amp;amp]0,1 mol khí (đktc) [FONT=&amp;amp]p[SUB]0[/SUB]= 1atm = 1,013.10[SUP]5[/SUP] Pa [FONT=&amp;amp]t[SUB]0[/SUB] = 0[SUP]0[/SUP]C [FONT=&amp;amp]a/ V[SUB]0[/SUB]= ? Vẽ đồ thị P-V [FONT=&amp;amp]b/ Nén khí, t= const [FONT=&amp;amp]V[SUB]1[/SUB]= 0,5V[SUB]0[/SUB] thì P[SUB]1[/SUB] =? [FONT=&amp;amp]Vẽ đồ thị P-V [FONT=&amp;amp]c/ Viết biểu thức p theo V trong quá trình nén đẳng nhiệt? Vẽ đường biểu diễn.Đường biểu diễn có dạng gì? [FONT=&amp;amp]* HS ghi bài giải. [FONT=&amp;amp] Đường đẳng nhiệt t[SUB]2[/SUB] khác đường đẳng nhiệt t[SUB]1[/SUB] [FONT=&amp;amp] Đường đẳng nhiệt nằm trên.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 221"][/TD]
[TD="width: 54"][/TD]
[TD="width: 195"][/TD]
[TD="width: 5"][/TD]
[TD="width: 190"][/TD]
[/TR]
[/TABLE]

[FONT=&amp;amp]4. [FONT=&amp;amp]Cũng cố kiến thức:
[FONT=&amp;amp]- [FONT=&amp;amp]Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 225 SGK. [FONT=&amp;amp]- [FONT=&amp;amp]Hãy nêu phạm vi áp dụng của định luật?( [FONT=&amp;amp]Với 1 lượng khí xác định và nhiệt độ không đổi). [FONT=&amp;amp]5. [FONT=&amp;amp]Bài tập về nhà: Yêu cầu HS về nhà làm bài tập 2, 3, 4, 5 trang 225 SGK.