Giáo án Bài Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi - lơ - Ma - ri - ốt

Sở GD&ĐT TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường THPT …

Độc lập – Tự do –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.
1. Về kiến thức:
- Nhận biết được các khái niệm “trạng thái” và “quá trình”.
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
- Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Boyle – Mariotte.

.
- Nhận biết và vẽ được dạng của dường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ 
2. Về kĩ năng:
- Vận dụng được phương pháp xử lí các số liệu thu đ ược bằng thí nghi ệm vào vi ệc xác đ ịnh
mối liên hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng nhiệt.
- Vận dụng được định luật Boyle – Mariotte để giải thích một số hi ện t ượng và gi ải các bài
tập đơn giản.
3. Về thái độ:
- Yêu thích, say mê tìm hiểu kiến thức.
- Tự giác, hăng hái phát biểu xây dựng bài.

- Tích cực, chủ động trong quá trình học.
II. Phương pháp giảng dạy.
- Sử dụng kết hợp phương pháp giảng giải, phương pháp đàm thoại và ph ương pháp bi ểu
diễn thí nghiệm Vật lí.
III. Chuẩn bị.
1. Giáo viên:
- Dụng cụ thí nghiệm cho phần đặt vấn đề: ống tiêm y tế.
- Hình ảnh hai nhà Vật lí Robert Boyle và Edma Mariotte.
- Hình vẽ mô tả thí nghiệm Hình 29.2 Sách giáo khoa Vật lí 10 Cơ bản trang 157.
- Giấy khổ lớn có vẽ khung của bảng kết quả thí nghiệm.
2. Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức đã học ở bài trước.
- Xem trước bài mới.
IV. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp. (1p)
2. Kiểm tra bài cũ. (4p)
Câu hỏi: Định nghĩa khí lý tưởng.
3. Dạy bài mới. (35p)
a) Hoạt động 1: Đặt vấn đề. (5p)
p, V

1


Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Thực hiện thí nghiệm mở - Nhận xét: Khi thể tích càng
đầu: Sử dụng ống tiêm y tế, nhỏ thì nén càng khó khăn
bịt chặt đầu ống. Sau đó nén hơn, nghĩa là áp suất càng
ống tiêm và cho học sinh lớn.

nhận xét thí nghiệm.
- Ta thực hiện thí nghiệm này
trong điều kiện nhiệt độ khí
không đổi và nhận thấy nếu
thể tích của khí giảm thì áp
suất của nó tăng. Nhưng liệu
áp suất có tăng tỉ lệ nghịch
với thể tích không? Chúng ta
sẽ tìm hiểu vấn đề này qua
bài học hôm nay.
b) Hoạt động 2: Tìm hiểu các khái niệm mới. (10p)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Mỗi người đều có những - Lắng nghe, tiếp thu.
đặc trưng riêng: nhóm máu,
chiều cao, cân nặng… Một
lượng khí nhất định cũng
như vậy.
- Các đại lượng đặc trưng
cho một lượng khí nhất định
là thể tích V, áp suất p, nhiệt
độ tuyệt đối T.
- Nhắc lại cho học sinh kiến
thức nhiệt độ tuyệt đối ở lớp
8.
- Đặt câu hỏi: Các đại lượng - Trả lời câu hỏi.
này có đơn vị đo là gì?
- Nhận xét câu trả lời, mở
rộng thêm một số đơn vị đo
khác của các đại lượng.

- Xét ví dụ:
- Theo dõi ví dụ và tiếp nhận
Khối khí ban đầu ở trạng khái niệm quá trình biến đổi
trạng thái khí.
1
thái   có các thông số trạng
thái:

�p1  100  Pa 
�
V1  0,02  m3 
�
�
�T1  300  K 

Lúc sau khối khí ở trạng thái

 2  có

thái:

Nội dung ghi bảng

Nội dung ghi bảng
- Trạng thái của một chất khí
được xác định bằng:
Thể tích V.
Áp suất p.
Nhiệt độ tuyệt đối T.

 được gọi là các
-
thông số trạng thái của khí.
p,V ,T

-

T  K   273  t

 C .
o

�p1  100  Pa 
�
 1 : �V1  0,02  m3 
�
�T1  300  K  �
�p2  200  Pa 
�
 2  : �V2  0,01 m3 
�
�T2  450  K 
 1 �  2 :
quá trình.

các thông số trạng

2

�p2  200  Pa 
�
V2  0,01 m3 
�
�
�T2  450  K 
- Bằng một phương pháp nào
đó, khối khí đã chuyển từ
trạng thái (1) sang trạng thái
(2). Ta gọi đó là quá trình
biến đổi trạng thái khí, gọi
tắt là quá trình.
- Trong hầu hết các quá trình
tự nhiên, cả ba thông số
trạng thái đều thay đổi. Tuy
nhiên, ta cũng có thể thực
hiện được những quá trình
mà trong đó chỉ có hai số
thông đổi, còn một thông số
không đổi. Những quá trình
này được gọi là đẳng quá
trình.
- Yêu cầu học sinh: Nhắc lại
khái niệm đẳng quá trình
biến đổi trạng thái khí.
- Đặt câu hỏi: Vậy ta có thể
thực hiện bao nhiêu đẳng
quá trình biến đổi trạng thái
khí?

- Theo dõi và tiếp nhận khái
niệm đẳng quá trình.

- Trả lời: Đẳng quá trình là
quá trình biến đổi trạng thái
khí mà trong đó chỉ có hai
thông số biến đổi, còn một
thông số không đổi.
- Trả lời: Ba đẳng quá trình
biến đổi trạng thái khí là:
đẳng nhiệt, đẳng tích và
đẳng áp.

- Trả lời: Quá trình đẳng
- Bài học này ta sẽ nghiên nhiệt là quá trình biến đổi
cứu về đẳng quá trình đầu trạng thái trong đó nhiệt độ
tiên là quá trình đẳng nhiệt được giữ không đổi.
bằng phương pháp thực
nghiệm.
- Quá trình đẳng nhiệt là gì?

- Liên hệ với vấn đề đã đặt:
Khi nén ống tiêm, không khí
trong ống xảy ra quá trình
đẳng nhiệt. Khi đó, ta thấy
nếu thể tích của khí giảm thì
áp suất của nó tăng. Liệu có
thể biểu diễn mối liên hệ
giữa áp suất với thể tích
bằng một hệ thức cụ thể

3

- Đẳng quá trình là quá trình
biến đổi trạng thái khí mà
trong đó chỉ có hai thông số
thay đổi, một thông số không
đổi.

- Quá trình biến đổi trạng
thái trong đó nhiệt độ được
giữ nguyên không đổi gọi là
quá trình đẳng nhiệt.


không?
c) Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Boyle – Mariotte. (15p)
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
- Xem thí nghiệm qua hình - Quan sát thí nghiệm mô - Khi nhiệt độ không đổi, nếu
vẽ.
phỏng bằng hình vẽ và theo thể tích khí càng giảm thì áp
dõi mô tả của giáo viên.
suất càng tăng.
- Mục đích của thí nghiệm:
Đo giá trị của áp suất và thể
tích khí tại các trạng thái
khác nhau để tìm ra mối
quan hệ giữa áp suất và thể
tích khí. Kiểm chứng xem áp

suất có tăng tỉ lệ nghịch với
thể tích như nhận định hay
không
- Mô tả thí nghiệm: Mô hình
thí nghiệm bao gồm một
xilanh chứa khí. Hai bên
xilanh có các vạch chia để đo
thể tích khí trong xilanh.
Đầu ra của xilanh được nối
với một áp kế để đo áp suất
khí
trong xilanh. Hệ thống được
đặt trong môi trường không
khí có nhiệt độ xem như
không thay đổi.
- Các bước tiến hành thí
nghiệm: Dùng tay điều chỉnh
piston lên/ xuống để làm
thay đổi thể tích không khí
trong xilanh. Quan sát áp kế
để nhận thấy sự thay đổi áp
suất của không khí trong
xilanh.
- Trình bày kết quả thí
nghiệm trên khổ giấy lớn
cho học sinh quan sát.
- Yêu cầu: Như đã nhận định
trước khi thực hiện thí
nghiệm rằng trong điều
kiện nhiệt độ không đổi thì

áp suất tăng tỉ lệ nghịch với
thể tích. Vậy để kiểm chứng
điều này các em hãy tính tích
pV ở mỗi trạng thái và nêu
nhận xét về kết quả thu

- Dựa vào kết quả thu được
để tính tích pV ở mỗi trạng
thái. Rút ra nhận xét: Tích số
này có giá trị xấp xỉ bằng
nhau ở các trạng thái.

- Rút ra kết luận về mối
4


được.
quan hệ giữa p và V.
- Rút ra kết luận cho học
sinh:
Ta thấy tích số pV xấp xỉ
bằng
nhau ở các trạng thái. Do đó
ta có thể viết pV= const.
Điều
này có nghĩa là p tỉ lệ nghịch
với V, đúng với nhận định
trước thí nghiệm.
- Thực hiện rất nhiều thí - Phát biểu định luật.
nghiệm người ta cũng kiểm

chứng được rằng áp suất tỉ
lệ nghịch với thể tích trong
điều kiện nhiệt độ khí
không đổi và phát biểu
thành định luật Boyle –
Mariotte. Hãy phát biểu định
luật.
- Lắng nghe và tiếp thu.
- Giới thiệu lịch sử hình
thành định luật.
- Nếu khối khí ở 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 thì biểu thức liên
hệ giữa các đại lượng này
-Giải bài tập.
p V  p2V2 .
được viết: 1 1
- Yêu cầu học sinh tóm tắt và
giải nhanh bài tập 8, SGK
trang 159.

- Trong quá trình đẳng nhiệt
của một lượng khí nhất định,
áp suất tỉ lệ nghịch với thể
tích.

-

p~

1
V hay pV  const .

�p
V1
�

�p
V2
�

2
 1 � 1 Tuuuuuconst
uuuuu
r  2 �

Khi đó:

p1V1  p2V2 .

:

5
�
�p1  2.10  Pa 
T  constu
 1 �
r

3 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 của giáo viên
Hoạt động của học sinh

Nội dung ghi bảng
- Thông báo: Đường biểu - Lắng nghe và tiếp thu.
- Đường biểu diễn sự biến
diễn sự biến thiên của áp
thiên của áp suất theo thể
suất theo thể tích khi nhiệt
tích khi nhiệt độ không đổi
độ không đổi gọi là đường
gọi là đường đẳng nhiệt.
đẳng nhiệt.
- Vẽ đường đẳng nhiệt dựa - Vẽ vào vở.
trên kết quả thí nghiệm đã
làm.
5


- Yêu cầu học sinh nhận xét - Dạng hybepol.
dạng của đường đẳng nhiệt.
- Thông báo: Ứng với các
nhiệt độ khác nhau của cùng - Lắng nghe và tiếp thu.
một lượng khí có các đường
đẳng nhiệt khác nhau.
- Thông báo: Đường đẳng
nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ
cao hơn đường đẳng nhiệt ở
dưới.


- Trong hệ toạ độ 
đường này là đường hypebol.

p ,V

- Đường đẳng nhiệt ở trên
ứng với nhiệt độ cao hơn
đường đẳng nhiệt ở dưới.

4. 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 nhất định.
- Nhắc lại các kiến thức đã học trong bài.
- Giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh.
V. Rút kinh nghiệm, bổ sung.
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
VI. Nhận xét của giáo viên hướng dẫn.
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
Ngày … tháng … năm …
Phê duyệt của giáo viên hướng dẫn
Giáo sinh thực tập

6