Định luật bôi lơ ma ri ốt

BÀI 45: ĐỊNH LUẬT BÔI – LƠ – MA –RI - ỐT
I.Mục đích
1.Kiến thức , kĩ năng
- Phát biểu được định luật Bôi – lơ – Ma – ri- ốt
- Vẽ được đường biểu diễn sự phục thuộc của áp suất theo thể tích trên đồ thị
- Thiết kế được phương án thí nghiệm
- Thực hiện được thí nghiệm theo tiến trình đã đề xuất
- Từ kết quả thí nghiệm rút ra được nhận xét về mối quan hệ của P, V khi T không đổi.
- Vận dụng được định luật để giải thích được các hiện tượng thực tế.
2. Thái độ
- Học sinh hăng say, chăm chú lắng nghe
- Học sinh tham gia vào đề xuất tiến trình và làm thí nghiệm
II. Chuẩn bị
-Giáo án giảng dạy bài 45
- Dụng cụ thí nghiệm
III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Đặt vấn đề
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
CH1: Hỏi: ngày bé chúng ta hay chơi trò - HS làm thí nghiệm.
bác sĩ và dùng kim tiêm. Bây giờ ta hãy làm
thí nghiệm sau:
+ ban đầu kéo pittong ra rồi ấn vào một cách
bình thường.
+ sau đó kéo pittong ra với khoảng cách ban
đầu, rồi lấy một ngón tay bịt lỗ hở của
xilanh, sau đó ấn pittong xuống để thể tích
khí trong xilanh giảm.
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau:

Nhận xét sự khác biệt giữa 2 lần ấn pittong. - HS suy nghĩ và dự kiến câu trả lời:
Trong quá trình ấn pittong ở lần thứ 2, cảm Lần ấn pittong thứ hai tay ta khó đẩy
giác ở tay ta thay đổi như thế nào?
hơn.
Khi ta ấn cho thể tích khí trong ống
Em hãy cho biết hiện tượng?
xilanh càng giảm thì tay ta có cảm giác
càng khó đẩy hơn.
- Hỏi: Vậy các em hãy dự đoán xem mối Hiện tượng này chứng tỏ áp suất tăng.
quan hệ giữa p và V khi ta cố định nhiệt độ - HS suy nghĩ và dự kiến trả lời: áp
của khối khí như thế nào?
suất tăng, thể tích giảm chứng tỏ p và V
⟹Vậy với 1 lượng khí xác định, khi nhiệt tỉ lệ nghịch với nhau.
độ không đổi, áp suất tỉ lệ nghịch với thể
tích.Để biết chúng tỉ lệ với nhau cụ thể bằng
biểu thức toán học nào, chúng ta cùng học
bài hôm nay:bài 45: Định luật Bôi Lơ –
Mariot

Hoạt động 2: Tìm hiểu về định luật Bôi – lơ- ma – ri -ốt
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

- Hỏi: vậy để kiếm chứng xem thực sự p có tỉ lệ nghịch với V không thì chúng ta sẽ phải
làm như thế nào?
- Vậy thí nghiệm để kiểm chứng xem p, V có thực sự tỉ lệ nghịch với nhau không thì các

em suy nghĩ và đưa ra xem cần thiết bị, dụng cụ gì?
- Chia lớp thành 2 nhóm và tự thiết kế thí nghiệm, sau đó lên bảng trình bày thí nghiệm
của mình.
- Hỏi rõ công dụng các công cụ khi HS đề xuất.
- Nhận xét HS và nói về thí nghiệm: bộ thí nghiệm của chúng ta gồm1 pitton gắn vào giá
đỡ, đầu pitton có 1 nút cao su để đảm bảo giam khí kín bên trong. Pitton gắn trên 1 bảng
chia vạch. Đằng sau pitton có ốc xoáy cho phép di chuyển thay đổi thể tích khí bên trong.
Pitton có hệ thống bôi trơn để giảm ma sát.


- Vậy với những công cụ trên các em hãy suy nghĩ xem mình cần tiến trình thí nghiệm
như thế nào để kiểm chứng được p tỉ lệ nghịch với V?

- Hỏi: vậy với tiến trình các em đưa ra hãy suy nghĩ xem thí nghiệm của chúng ta có ưu,
nhược điểm gì? ( Gợi ý: Khi dùng pitton ta cùng lúc thay đổi được cả V và p của khối khí
tuy nhiên ta cần giữ cho nhiệt độ không đổi, nhưng pitton di chuyển sẽ sinh ra cái gì?)
+ Chúng ta cần lưu ý gì trong tiến trình làm thí nghiệm để khắc phục nhược điểm đó
không?
+ Tại sao lại phải làm thí nghiệm chậm?

- Vậy nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ chính là do pitton rắn, vậy các em thử nghĩ xem
với kiến thức cũ khi học cơ học chất lưu thì ta có thể khắc phục được nhược điểm trên?
- Nhận xét câu trả lời của HS: dùng pitton lỏng để đảm bảo khí được giảm kín hoàn toàn
và ma sát không đáng kể, tuy nhiên lượng khí có thể thay đổi do hơi nước bốc lên.

- Sau đây chúng ta sẽ quan sát thí nghiệm trên slide và ghi kết quả thực nghiệm vào bảng.
- Chia lớp thành 4 nhóm để tính các số liệu (p + V), (p - V), (p x V), (p : V), rồi yêu cầu
HS đưa ra nhận xét về kết quả thu được.

- Từ đó yêu cầu học sinh khái quát lên với mỗi khối khí xác định khác nhau, khi nhiệt độ

không đổi thì p, V có quan hệ với nhau như thế nào?

- Nhận xét
- Biểu thức chúng ta thu được cũng chính là biểu thức định luật Boyle – Mariotte. (Boyle
và Mariotte là 2 nhà khoa học cùng tìm ra định luật này một cách độc lập, Boyle tìm ra
năm 1662 và Mariotte tìm ra năm 1676)


- Gọi 1 học sinh phát biểu Định luật Boyle – Mariotte trong SGK/ 224
- Nghiên cứu SGK/223, chúng ta so sánh ưu, nhược điểm giữa bộ thí nghiệm của chúng
ta và Boyle.
- Nhận xét và bổ sung.

Ngoài quan hệ thể hiện bằng biểu thức thì người ta còn mô tả quá trình biến đổi trạng thái
của một lượng khí trong quá trình đẳng nhiệt bằng đồ thị. Vì nhiệt độ không đổi nên
người ta quan tâm mối quan hệ giữa áp suát và thể tích.
CH: Bằng các số liệu vừa rồi em hãy vẽ đường biểu diễn quan hệ giữa áp suất và thể tích
của lượng khí vừa xét?
KL: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa áp suất P và thể tích V của một lượng khí trong quá
trình đẳng nhiệt là đường hyperbol hay trong hệ toạ độ P-V, đường đẳng nhiệt là
Hyperbol.
- Chuẩn bị giấy A4 cho các nhóm và giao nhiệm vụ tiếp theo cho các nhóm với hệ toạ độ
(p,T) và (V,T).
- Cho các nhóm nhận xét và GV nhận xét.

- HS trả lời: thí nghiệm kiểm chứng
- HS trình bày thí nghiệm
- Trả lời:
+ Trước tiên ta phải có 1 lượng khí xác định, tức không thay đổi khối lượng, số phân tử
khí, do đó lượng khí này phải được nhốt trong 1 bình kín.

+ Đo thể tích ta dùng bình chia độ, đo áp suất ta dùng áp kế nối với bình., cố định nhiệt
độ T.
+ Dùng pitton cao su để nén hoặc giãn khí.
- Tiến trình thí nghiệm:
•
•

Đẩy pittong để thay đổi thế tích khí trong xilanh
Với mỗi giá trị V ta đọc được giá trị p tương ứng trên áp kế.


•

Ghi lại kết quả vào bảng số liệu.
- Gợi ý cho HS trả lời:
+ Ưu:dễ làm, đơn giản
+ Nhược: ma sát khi di chuyển pitton là thay đổi nhiệt độ hay phá vỡ quá trình đẳng
nhiệt.

- Cách khắc phục: làm thí nghiệm thật chậm hoặc bôi trơn pitton bằng dầu nhớt.
+ Để nhiệt sinh ra do ma sát sẽ toả ra môi trường và đảm bảo nhiệt độ không đổi.

- HS: dùng pitton lỏng để đảm bảo khí được giảm kín hoàn toàn và ma sát không đáng
kể.


- HS quan sát thí nghiệm và ghi kết quả.
- Từ bảng số liệu tính (p + V), (p - V), (p x V), (p : V), rút ra nhận xét: tích p.V gần đúng
bằng hằng số.

- Dự kiến HS trả lời: với mỗi khối khí xác định, khi nhiệt độ không đổi thì tích pV luôn
không đổi.


HS phát biểu và ghi lại

- HS so sánh:
Boyle sử dụng pitton trong nước nên giảm được ma sát tốt hơn, nhiệt sinh ra được làm
nguội đi nhờ nước, nhưng lượng khí có thể bị thay đổi do hơi nước bốc lên.

1. THÍ NGHIỆM
a) Bố trí thí nghiệm
+ Yêu cầu:
•
•
•

1 lượng khí xác định.
Cố định T
Đo (V1,p1), (V2, p2)…
+ Dụng cụ:

•
•
•

Bình chứa khí có chia vạch để có thể đọc được thể tích
Khí xác định trong bình
Áp kế để đo áp suất khí

- Bố trí thí nghiệm và tiến hành

b) Tiến hành thí nghiệm


c) Kết quả thí nghiệm

Lần
1
P(10^5 1
pa)

2 3
1,5 2


V
3
3
(cm )
PV
3
Kết quả

2

1,5

3

3

d) Nhận xét
P1V1= P2V2=P3V3=P4V4
Hay pV = const

2. Định luật Boyle – Mariotte
* Nội dung định luật: Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của 1 lượng
khí xác định là 1 hằng số.
* Biểu thức định luật:

p~

1
V

hay pV =const

* Cách viết khác của định luật:
p1V1 = p2V2
Trong đó: p1V1, p2V2 lần lượt là áp suất và thể tích tương ứng của lượng khí ở hai trạng
thái 1 và 2


* Điều kiện áp dụng Định luật
- Khí lí tưởng
- Lượng khí xác định
- Nhiệt độ không đổi

Hệ toạ độ p - T

Hệ toạ độ T- V

Hoạt động 3: Bài tập vận dụng
Hoạt động của giáo viên
Dùng định luật Boyle – Mariotte giải
thích lại câu hỏi về bơm tiêm nêu ra ở

Hoạt động của học sinh


tiêu đề.
Xét 0.1 mol khí trong điều kiện chuẩn: áp
suất p0= 1 atm= 1,013.105Pa, nhiệt độ t0=
0oC.
a,Tính thể tích V0 của khí. Vẽ trên đồ thị pv điểm A biểu diễn trạng thái nói trên.
B, Nén khí và giữ nhiệt độ không đổi( nén
đẳng nhiệt). khi thể tích của khí là
V1=0,5V0 thì áp suất p1 của khí bằng bao
nhiêu? Vẽ trên cùng đồ thị điểm B biểu
diễn trạng thái này.
c, Viết biểu thức của áp suất P theo thể tích
V trong quá trình nén đẳng nhiệt ở câu b.
vẽ đường biểu diễn.Đường biểu diễn có
dạng hình gì?