Giáo án Vật lý bài Quá trình đẳng tích. ĐL Sáclơ

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Bài 30 QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH - ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
(Sách giáo khoa vật lý 10 cơ bản)
Ngày dạy thứ 7 ngày 26 tháng 9 năm 2015
Sinh viên Nguyễn Thị Kim Tuyến
Lớp Sư phạm vật lý K35
I.

II.

Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm quá trình đẳng tích.
- Biết vận dụng khái niệm nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Sáclơ.
- Hiểu và biết được mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
- Nhận biết được dạng và đặc điểm của đường đẳng tích trong hệ tọa
độ pOT.
2. Kĩ năng
- Xữ lý được các số liệu trong bảng kết quả thí nghiệm để rút ra kết
luận về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
- Vẽ được đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt
đối trong hệ tọa độ pOT.
- Vận dụng được định luât Sác-lơ để giải các bài tập trong sách giáo
khoa và các bài tập tương tự.
- Biết vận dụng định luật để giải thích các hiện tượng trong thực tế có
liên quan.
3. Thái độ
- Có thái độ chăm chú lắng nghe và tích cực phát biểu xây dựng bài.
- Tích cực hoạt động nhóm,lắng nghe ý kiến của bạn.
Chuẩn bị
1. Giáo viên

- Video thí nghiệm khảo sát định luật Sác-lơ.
- Phiếu học tập “bảng số liệu kết quả thí nghiệm”.
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức về nhiệt độ tuyệt đối và thuyết động học phân tử.


Xem lại những dụng cụ,công dụng,cách đọc số liệu trên bộ dụng cụ
thí nghiệm của quá trình đẳng nhiệt.
Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: (……phút) Ổn định trật tự lớp và kiểm tra bài cũ.
-

III.


+
+

Hoạt động của giáo viên
Ổn định trật tự lớp: kiểm tra sĩ số
lớp.
Kiểm tra bài cũ:
Câu 1: phát biểu và viết biểu thức
của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
Câu 2: nêu khái niệm đường
đẳng nhiệt và vẽ đồ thị biểu diễn
đối với quá trình đẳng nhiệt trong
hệ tọa độ pOV.

Hoạt động của học sinh

Lớp trưởng báo cáo sĩ số.

-

+

+

+

Câu 1: trong quá trình đẳng nhiệt
của một lượng khí nhất định,áp
suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Biểu thức: p.V=hằng số
Câu 2: đường biểu diễn sự biến
thiên của áp suất theo thể tích khi
nhiệt độ không đổi gọi là đường
đẳng nhiệt.
p

O



-

V

Hoạt động 2: (…… phút) Đặt vấn đề vào bài.
Hoạt động của giáo viên

Dựa vào biểu thức của định luật
Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (p.V=hằng
số),đặt vấn đề vào bài mới đó là
khi nhiệt độ được giữ không đổi
thì ta có biểu thức p.V= hằng
số.Vậy khi thể tích được giữ
không đổi thì p và T sẽ có mối
quan hệ như thế nào?

Hoạt động của học sinh
-

Học sinh xem lại biểu thức của
định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt,và theo
dõi giáo viên đặt vấn đề vào bài
mới.




-

-

-

-

-

-

-

Hoạt động 3: (…… phút) Tìm hiểu quá trình đẳng tích và phương án thí
nghiệm.
Hoạt động của giáo viên
Dựa vào định nghĩa quá trình đẳng
nhiệt yêu cầu học sinh phát biểu
định nghĩa quá trình đẳng tích.
Tiếp đến quay lại biểu thức của
định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
(p.V=const).Bây giờ nếu giữ
nguyên V,thì khi tăng T thì p sẽ
thay đổi như thế nào?
(gợi ý cho học sinh dựa vào thuyết
động học phân tử).

Cho học sinh dự đoán rằng với V
không đổi thì khi T tăng thì p
tăng,tức p và T tỉ lệ thuận với
nhau.
Dựa vào dự đoán của học sinh và
muốn biết dự đoán đó có chính xác
hay không,bằng cách kiểm tra dự
đoán đó bằng thí nghiệm.
Để kiểm tra p và T có tỉ lệ thuận
không,yêu cầu học sinh đối với thí
nghiệm này cần những dụng cụ
nào?

Sau đó,thông báo cho học sinh biết
rằng vì việc tiến hành thí nghiệm
trực tiếp khá là mất thời gian nên

-

Hoạt động của học sinh
Là quá trình biến đổi trạng thái
khi thể tích được giữ không đổi.

-

Khi T tăng thì p sẽ tăng.Vì theo
thuyết động học phân tử,khi
nhiệt độ tăng mà thể tích của khí
không đổi thì mật độ phân tử giữ
nguyên,nhưng vận tốc trung
bình của chuyển động nhiệt tăng
khiến số va chạm lên một đơn vị
diện tích thành bình trong một
đơn vị thời gian cũng tăng gây
áp suất lên thành bình.

-

T và p tỉ lệ thuận với nhau.

-

Bình chứa nước nóng thay đổi

nhiệt độ,một cái xilanh bên
trong có chứa pittông để giữ cho
thể tích được giữ không đổi,một
áp kế để đo áp suất và một nhiệt
kế để đo nhiệt độ.


sẽ chiếu cho học sinh xem một
video về thí nghiệm khảo sát định
luật Sác-lơ,thí nghiệm này cũng
tương tự như trong sách giáo khoa.
- Khi chiếu video cần nói rõ cho học
sinh biết mục đích và các bước tiến
hành đối với thí nghiệm này.
+ Cố định thể tích chất khí ghi
lại nhiệt độ ban đầu,áp suất
ban đầu của chất khí.
+ Thay đổi nhiệt độ ban đầu
của chất khí mỗi lần từ 5100C,bằng cách đổ thêm
nước nóng vào bình,đợi
nhiệt độ ổn định và đọc số
chỉ của nhiệt kế đồng thời
theo dõi sự thay đổi của áp
suất chất khí và ghi lại số
liệu vào bảng.
• Bảng số liệu:
Lần
T(K)
p(mmHg p/T
)

1
305
780
2
315
812
3
322
826
4
329
840
-

-

Dựa vào bảng số liệu yêu cầu học
sinh có nhận xét gì về bảng số liệu
và có thể kết luận rằng p và T tỉ lệ
thuận chưa,và hai đại lượng này tỉ
lệ thuận với nhau khi nào?
Yêu cầu học sinh xử lí bảng số
liệu để tìm ra mối quan hệ định
lượng giữa áp suất và nhiệt độ
trong quá trình đẳng tích của một

-

Tìm hiểu trong sách giáo
khoa,lắng nghe giáo viên phân

tích kỹ hơn về mục đích và các
bước tiến hành.

Khi T tăng thì p cũng
tăng,nhưng chưa thể kết luận
rằng p và T tỉ lệ thuận với nhau
vì chúng là hai đại lượng tỉ lệ
thuận khi = hằng số.
- Xữ lí:
Lần
T(K)
1
305
2
315
-


lượng khí xác định.Cho học sinh
thảo luận nhóm và cử đại diện lên
bảng thực hiện. ( phát phiếu học
tập )
(gợi ý 1mmHg=133,32Pa)

3→
4
•

322
329

Nhận xét:

≃ ≃ ≃
→ = hằng số
→ p và T là hai đại lượng tỷ lệ thuận
với nhau.



-

-

-

-

-

Hoạt động 4: (…… phút) Phát biểu và vận dụng định luật sác-lơ.
Hoạt động của giáo viên
Dựa vào nhận xét của học sinh
( =hằng số),yêu cầu học sinh dựa
vào nội dung định luật Bôi-lơ –
Ma-ri-ốt phát biểu bằng lời.
Nhận xét câu trả lời của học sinh
và thông báo cho học sinh biết rằng
=hằng số đó cũng chính là biểu
thức của định luật sác-lơ.
Biểu thức:

= hằng số
Lưu ý cho học sinh điều kiện áp
dụng định luật.
+ Khối khí xác định
+ Thể tích không đổi
+ Khí lý tưởng
Nếu xét quá trình biến đổi từ trạng
thái 1 (p1,V,T1) sang trạng thái 2
(p2,V,T2).Hãy viết các thông số
trạng thái của hai trạng thái trong
quá trình đẳng tích.
Cho học sinh tìm một số ví dụ
trong đời sống thường gặp và dùng
nội dung bài vừa học để giải thích.

-

-

Hoạt động của học sinh
Trog quá trình đẳng tích của
một lượng khí nhất định,áp suất
tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Viết biểu thức:

=

-

Vào những buổi khai giảng đầu
năm học,chúng ta sẽ thường hay
thấy những quả bóng bay được
bơm căng rất đẹp,khi quả bóng
được thả bay lên thì sau một


•



-

-

khoảng thời gian quả bóng bay
trên không trung một đoạn lại bị
vỡ.
Giải thích hiện tượng:
Sau khi bơm căng để ngoài nắng
thì ta xem thể tích khí trong quả
bóng tăng lên không đáng
kể(coi như thể tích không
đổi),khi quả bóng bay lên thì
nhiệt độ khối khí trong quả
bóng tăng lên đáng kể,lúc này
các phân tử khí sẽ chuyển động
hổn loạn và các phân tử khí này
sẽ va chạm vào bề mặt của quả
bóng sẽ gây nên một áp suất,làm

cho quả bóng bị vỡ.

Hoạt động 5: ( ……phút ) Tìm hiểu đường đẳng tích.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Dựa vào khái niệm đường đẳng
- Đường biểu diễn sự biến thiên
nhiệt yêu cầu học sinh nêu khái
của áp suất theo nhiệt độ khi
niệm đường đẳng tích.
thể tích được giữ không đổi.
Dựa vào bảng số liệu thí
nghiệm,yêu cầu học sinh vẽ đường p (105 pa)
biểu diễn sự biến thiên của áp suất
theo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ tọa
độ pOT.
1,08
1,04

O

T(K)
305 315

-

Đường biểu diễn này có đặc điểm

Đường biểu diễn này có một
phần bị gãy khúc nhưng không

đáng kể,nếu ta xét một cách


gì?

-

gần đúng thì đường biểu diễn
này gần như một đường thẳng
và nếu kéo dài sẽ đi qua gốc
tọa độ.

Dựa vào hình vẽ,ứng với các thể
tích khác nhau của cùng một lượng
khí,ta có những đường đẳng tích
khác nhau.Yêu cầu học sinh so
sánh V1 và V2.
-

p
V1
V2
O

T

Dựa vào định luật Bôi-lơ – Mari-ốt:
+ Kẻ một đường thẳng
song song với trục
tung,cắt đường V1 tại

điểm A và V2 tại B,ứng
với các giá trị của áp
suất là p1 và p2 và cắt
trục hoành tại T0.

p
V1
p1

A
V2

p2

B

O
T0

T

Vì T1=T2=T0 = hằng số
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
-

p1V1=p2V2 suy ra = <1
Nhận xét bài làm của học sinh và
đồ thị có một phần nét đứt vì kết vậy V2>V1
quả thí nghiệm được thực hiện ở
nhiệt độ thường,các định luật chất

khí chỉ đúng trong trường hợp đối
với khí lý tưởng.




Hoạt động 6: (……phút) Củng cố.
Hoạt động của giáo viên

-

IV.
-

Tóm tắt lại các kiến thức trọng tâm
trong bài:
+ Khái niệm quá trình đẳng
tích.
+ Nội dung và biểu thức của
định luật Sác-lơ.
+ Khái niệm đường đẳng tích
và đặc điểm của đường đẳng
tích.
+ Yêu cầu học sinh về nhà làm
các bài tập trong sách giáo
khoa và xem bài mới.

Hoạt động của học sinh
-

Học sinh ghi nhận dặn dò của
giáo viên.

Rút kinh nghiệm
………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….

NỘI DUNG GHI BẢNG


BÀI 30 QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH – ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
I.
II.
-

T(K)
305
315
322
329
-

Quá trình đẳng tích
Là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích được giữ không đổi.
Định luật sác-lơ
1. Thí nghiệm
Dụng cụ
Các bước tiến hành

Bảng số liệu:
P(105pa)
1,04
1,08
1,10
1,12

p/T
340,95
343,67
341,99
340,39

Nhận xét:

≃ ≃ ≃
→ = hằng số

→ p và T là hai đại lượng tỷ lệ thuận với nhau.
2. Định luật sác-lơ
- Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định,áp suất tỷ lệ
thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Biểu thức:
= hằng số
Lưu ý điều kiện áp dụng định luật:
+ Khối khí xác định
+ Thể tích không đổi
+ Khí lý tưởng
- Trạng thái 1 : p1,V,T1
- Trạng thái 2: p2,V,T2

Ta có:
=
Đường đẳng tích
Là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích được
giữ không đổi.
-

III.
-


-

Vẽ đường đẳng tích trong hệ tọa độ pOT dựa vào bảng kết quả thí nghiệm.

p (105 pa)

1,08
1,04

O

305 315

T(K)

So sánh đường đẳng tích V1 với đường đẳng tích V2 :
p

V1

p2

A

p1

B

O

V2

T

Vì T1=T2=T0 = hằng số
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
p1V1=p2V2 suy ra = <1
vậy V2>V1