sơ đồ cấu trúc chương chất khí

Bài 05_Đặng Thị Thu Hà_Nguyễn Thị Bích Ngọc
Định luật Bôi lơ-Mariot
I.Sơ đồ cấu trúc chương
Chất khí
Khí lí tưởng
Các thông số trạng thái khí
p, V, T
Cấu tạo chất khí,
lượng chất, mol
Thuyết động học
phân tử chất khí
Phương trình
trạng thái khí lí
tưởng
Định luật Gay luy sác
T=const
Định luật Bôi lơ Ma
ri ốt T=const
Định luật Sác lơ
V=const
Phương trình
Claperon_Mende
leep
II.Sơ đồ mạch phát triển kiến thức
Cấu tạo chất khí,
lượng chất, mol
Chất khí
Thuyết động học
khí lí tưởng Khí thực
Gần đúng
đúng

P,V,T
Các định luật thực
nghiệm
Định luật Bôi
lơ Ma ri ốt
Định luật
Gay luy sác
Định luật Sác lơ
Nhiệt độ tuyệt đối
Pt trạng thái của
khí lí tưởng
Pt Cla-pê-rôn-
Men-đê-lê-ép
m , Xét ở C áp suất 1atm
thể @ch mol= 22,4lit
=> R=8,31J/mol.K
III.Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
Dùng thuyết động học phân tử chấ khí để
mối liên hệ giữa thể tích của chất khí của
chất khí với áp suất chất khí khi nhiệt độ
không đổi
-Bố trí thí nghiệm như hình vẽ SGK
Làm chậm để nhiệt độ của khí không đổi
-Thao tác thí nghiệm(SGK)
-Ghi lại các kết quả tính toán, và nêu nhận
xét
Theo thuyết động học phân tử thì khi nhiệt
độ không đổi, nếu áp suất giảm tức là só va
chạm giữa các phân tử với nhau và với than
bình giảm do đó thể tích tăng. Vậy áp suất

tỉ lệ nghịch với thể tích
Ghi kết quả thí nghiệm vào bảng
Lần đo 1
P
V
T
Kết luận
-Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí
giảm đáng kể ( dễ nén)
-Chất khí bao gồm các phân tử khí có kích thước nhỏ
-Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, nhiệt độ càng
cao thì vận tốc chuyển động hỗn loạn càng lớn ( chuyển động nhiệt)
- khi chuyển động các phân tử va chạm với phân tử khác và với
thành bình tạo nên áp suất chất khí lên thành bình
Nếu giữ nguyên nhiệt độ mà thay đổi áp suất của 1 lượng khí, thì
sự thay đổi thể tích của lượng khí ấy có quan hê ntn với áp suất
khí?
IV.Tiến trình xây dựng kiến thức bài”Con lắc đơn, Con lắc vật lí”
Hoạt động 1: (5 phút)
Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ:
- Nêu cấu tạo của con lắc lò xo? Khái niệm lực kéo
về?
- Viết công thức tính tần số góc, chu kì, tần số của
dao động điều hòa của con lắc lò xo?
Đặt vấn đề: Bài học trước chúng ta đã khảo sát dao
động tuần hoàn của con lắc lò xo và biết rằng dao
động của con lắc lò xo là dao động điều hòa. Vậy
liệu rằng, do động của con lắc đơn có phải dao

động điều hòa không? Bài học ngày hôm nay chúng
ta sẽ đi tìm hiểu vấn đề này.
Cá nhân trả lời câu hỏi của
giáo viên.
HS nhận thức vấn đề GV đưa
ra.
Hoạt động 2 (5 phút):
Tìm hiểu cấu tạo của con lắc đơn
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV đưa ra mô hình con lắc đơn và yêu cầu học
sinh nêu các bộ phận có trong con lắc đơn.
Kéo vật m ra khỏi vị trí ban đầu rồi buông tay,
yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi:
- Hãy xác định vị trí cân bằng của con lắc?
Cá nhân quan sát và thu thập
thông tin, đại diện trả lời:
- Cấu tạo gồm: một vật nặng m
coi như một chất điểm, treo vào
một sợi dây nhẹ có chiều dài l
không dãn một đầu cố định.
- Vị trí cân bằng là vị trí dây treo
ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất P và thể ích V của 1 lượng khí
nhất định là 1 const
PV=const
- Vật m chuyển động như thế nào?
Nhấn mạnh: vật dao động quanh vị trí cân bằng
trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo
và vị trí cân bằng của vật.
Chúng ta sẽ cùng xét xem tại sao con lắc đơn
lại có thể dao động được và dao động của con

lắc đơn có phải dao động điều hòa không?
có phương thẳng đứng.
- Con lắc dao động xung quanh
vị trí cân bằng.
Hoạt động 3: (20 phút)
Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động
lực học, trước hết ta phải chọn hệ trục tọa độ.
C
M

O
Vì con lắc chuyển động trên quỹ đạo là một cung
tròn có tâm tại điểm cố định C, nên ta chọn hệ tọa
độ cong có gốc O tại vị trí cân bằng, chiều dương
là từ trái sang phải.
Khi vật ở vị trí M, xác đinh bởi:
: li độ góc
¼
s OM=
: li độ cong
Ta có:
s l
α
=
, s và
α
có giá trị dương nếu con
lắc lệch khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương và

ngược lại.
Hãy xác định các lực tác dụng lên vật m và hợp
lực của chúng khi vật ở vị trí cân bằng và ở vị trí
Cá nhân vẽ hình, lắng nghe lời
giảng của giáo viên.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
- Các lực tác dụng lên vật:
trọng lực
P
r
, lực căng
T
r
.
+ Ở vị trí cân bằng hợp lực
bằng không.
M bất kì?
Biểu diễn trên hình vẽ.
Ta phân tích trọng lực
P
r
thành hai thành phần
vuông góc với nhau:
t n
P P P= +
r r r
, trong đó thành
phần
n
P

r
theo phương của dây treo CM, thành
phần
t
P
r
theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo.
Khi đó hợp lực tác dụng lên vật:

t n
F P T P P T= + = + +
r r r r r r
trong đó:
+ Hợp lực của
n
P
r
và
T
r
là lực hướng tâm, giữ cho
vật chuyển động trên quỹ đạo tròn, và không làm
thay đổi tốc độ của vật.
+
t
P
r
của trọng lực luôn có khuynh hướng kéo vật
về vị trí cân bằng giống như lực kéo về trong con
lắc lò xo và gây ra gia tốc chuyển động, ta có:

sin
t
P mg
α
= −
Vậy P
t
là lực kéo về của con lắc đơn. Nhưng dao
động của con lắc đơn đã phải là dao động điều
hòa chưa? Điều kiện nào để dao động của con lắc
là dao động điều hòa?
Nhận xét câu trả lời và chính xác hóa lại điều
kiện: Khi góc
1rad
α
=
hoặc
s l=
thì có thể coi
gần đúng cung
¼
OM
là đoạn thẳng và
t
s
P mg mg
l
α
≈ − = −
là lực kéo về của dao dộng

của con lắc đơn.
- Áp dụng định luật II Niu tơn, ta có:
s
F mg mg ma ms
l
α
′′
= − = − = =
+ Khi vật lệch khỏi vị trí cân
bằng:
0F P T= + ≠
r
r r r
- Chưa, vì lực kéo về tỉ lệ với
sin
α
không phải
α
. Khi
sin
α
α
≈
tức
1rad
α
=
để
t
s

P mg mg
l
α
≈ − = −

g
s s
l
′′
⇔ = −
. Đặt
2
g
l
ω
=
thì:
2
s s
ω
′′
⇔ = −

Phương trình này có nghiệm:
( )
coss A t
ω ϕ
= +
⇒
Kết luận: Khi thỏa mãn các điều kiện: bỏ qua

ma sát và dao động nhỏ
1 ,rad
α
=

s l=
thì con
lắc đơn dao động điều hòa với:
( )
/
g
rad s
l
ω
=
( )
2
l
T s
g
π
=
( )
1
2
g
f Hz
l
π
=

.
- Chu kì của con lắc đơn phụ thuộc vào yếu tố
nào?
- Chu kì của con lắc đơn chỉ
phụ thuộc vào chiều dài dây
treo và gia tốc trọng trường.
Hoạt động 4: (8 phút)
Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng
lượng, tức là ta đi thiết lập biểu thức tính cơ
năng của con lắc đơn, từ đó xét tính bảo toàn
của đại lượng này.
- Động năng và thế năng của con lắc đơn chính
là động năng và thế năng của vật nặng m.
- Chọn gốc tính thế năng tại vị trí cân bằng.
Yêu cầu HS viết biểu thức tính động năng và
Cá nhân nhận thức vấn đề, suy
nghĩ trả lời:
- Động năng của con lắc đơn W
đ
:
2
d
1
2
W mv=
- Thế năng của con lắc đơn (
t
W

):
thế năng của con lắc đơn ở vị trí có li độ góc α
- Hãy viết biểu thức tính cơ năng của con lắc
đơn.
Ở lớp 10 chúng ta đã biết rằng khi một vật
chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác
dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một
đại lượng bảo toàn. Do đó cơ năng của con lắc
đơn được bảo toàn.
Hoàn thành yêu cầu C3.
Gợi ý: xét giá trị vận tốc tại các vị trí biên và vị
trí cân bằng.
Như vậy, trong quá trình dao động, luôn có sự
biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng,
nhưng cơ năng của con lắc là một đại lượng
không đổi, nó được bảo toàn nếu bỏ qua ma sát.
(1 os )
t
W mgl c
α
= −
-Cơ năng của con lắc đơn (W):
2
1
(1 os )
2
W mv mgl c
α
= + −
=hằng số.

C3. Khi đi từ vị trí biên về vị trí
cân bằng thì động năng của con
lắc tăng dần, thế năng của con
lắc giảm dần, khi đi từ vị trí cân
bằng về vị trí biên thì ngược lại.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Hoạt động 5: (5 phút):
Xác định gia tốc rơi tự do.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Trong lĩnh vực địa chất, các nhà địa chất quan tâm
tới những tính chất đặc biệt của bề mặt Trái Đất, như
để tìm kiếm các mỏ quặng, mỏ dầu,…nằm trong lòng
đất. Ở những nơi đó, gia tốc rơi tự do là khác nhau
nên người ta đã tiến hành đo gia tốc rơi tự do.
Ở trên ta biết rằng chu kì của con lắc đơn chỉ phụ
thuộc chiều dài dây treo và gia tốc trọng trường, nên
ở những nơi có gia tốc rơi tự do khác nhau thì chu kì
dao động của con lắc thay đổi, vì vậy thay vì đo gia
tốc rơi tự do thì người ta đo chu kì của con lắc đơn.
Cách tiến hành như trong SGK, các em hãy đọc mục
IV SGK để tìm hiểu ứng dụng này của dao động điều
hòa của con lắc đơn để xác định gia tốc.
Cá nhân đọc SGK để thu
thập thông tin.
Hoạt động 6:
Củng cố, vận dụng và dặn dò
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS nhắc lại: + Cấu tạo con
lắc đơn.
+ Điều kiện đề con lắc đơn dao động

điều hòa.
+ Phương trình dao động điều hòa, công
thức tính ω, T, f của dao động điều hòa
- Nhận xét giờ học.
- Giao bài về nhà: làm bài 4, 5,7 SGK
Cá nhân trả lời câu hỏi của giáo viên.
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.