Giáo án Vật lý 10 Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sac-lơ

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Bài 30 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH . ĐỊNH LUẬT SAC-LƠ I . Mục tiêu Kiến thức Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích. Phát biểu và viết được biểu thức về mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích. Nêu được khái niệm đường đẳng tích. Kỹ năng Vẽ được đường đẳng tích trong hệ tọa độ (P,V). Vận dụng được định luật Sac-lơ để giải một số bài tập và giải thích một số hiện tượng thực tế . Xử lý được số liệu ghi trong bảng kết quả thí nghiệm để rút ra mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích . Thái độ Kích thích tinh thần học tập ,say mê hứng thú với bài học Rèn được tính cẩn thận,linh hoạt cho học sinh II. Chuẩn bị 1.Giáo viên - Dụng cụ thí nghiệm hình 30.2 - Bảng kết quả thí nghiệm 2. Học sinh - Ôn lại nhiệt độ tuyệt đối - Chuẩn bị bài mới III. Các phương pháp và phương tiện tổ chức dạy học 1.Phương pháp:giảng giải,đàm thoại,hỏi-đáp, 2.Phương tiện: Sách giáo khoa,giáo án,dụng cụ thí nghiệm (nếu có), IV. Tổ chức hoạt động dạy Ổn định lớp và kiểm tra sỉ số (1 phút) Dạy bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới ( 3 phút) :Mối liên hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi của 1 khối khí xác định được gọi là quá trình đẳng nhiệt . Vậy mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi thì được gọi là gì ? Và chúng tỉ lệ với nhau như thế nào ? Để trả lời các câu hỏi này hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu bài 30: QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH . ĐỊNH LUẬT SAC-LƠ -Lắng nghe và suy nghĩ Bài 30: QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH . ĐỊNH LUẬT SAC-LƠ Hoạt động 2 : Tìm hiểu thế nào là quá trình đẳng tích (5 phút): -Từ định nghĩa quá trình đẳng nhiệt , định nghĩa thế nào là quá trình đẳng tích? -Viết thông số trạng của 2 trạng thái trong quá trình đẳng tích ? -Làm thế nào để tìm được mối liên hệ định lượng giữa áp suất và nhiệt độ của 1 lượng khí khi thể tích không đổi ? Để trả lời câu hỏi này ta qua phần II Định luật Sác-lơ -Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích -Trạng thái 1: P1,V, T1 -Trạng thái 2:P2 ,V,T2 -Lắng nghe và suy nghĩ I.Quá trình đẳng tích Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Sác-lơ (20 phút): -Các em hãy quan sát hình 30.1 trong sách giáo khoa và trả lời câu hỏi đầu bài ? -Chính vì áp suất tăng nên ta phải đặt quả cân lên pitong , nhưng vì sao áp suất lại tăng ? -Vậy nhiệt độ tăng thì áp suất tăng, nếu nhiệt độ giảm thì liệu áp suất có giảm không ? Để biết được nó như thế nào ta vào thí nghiệm 30.1 -Mục đích thí nghiệm để làm gì ? -Mô tả dụng cụ thí nghiệm cho học sinh biết . -Người ta tiến hành thí nghiệm và thu được kết quả như trong bảng 30.1 sgk -Yêu cầu học sinh hoàn thành C1 -Lắng nghe và nhận xét Nhà vật lý học Sác-lơ đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm (tất nhiên trong những điều kiện chính xác rất cao, gần như tuyệt đối) và cũng đưa ra kết luận như các em. Đó là tỉ số P/T là hằng số. -Người ta đặt tên cho định luật mà ông tìm ra mang tên ông , để tưởng nhớ công ơn của ông . Định luật Sác –lơ . Chúng ta sẽ nghiên cứu sau đây -Từ kết quả thu được , yêu một học sinh phát biểu mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình đẳng tích ? -Giáo viên đưa ra nhận xét Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. -Từ nội dung định luật yêu cầu học sinh rút ra biểu thức ? -Chú ý : Biểu thức P/T=const thì độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng và thể tích của lượng khí đang xét -Các em hãy viết cho cô biểu thức của định luật trong quá trình đẳng tích của một lượng khí ở trạng thái 1 và 2 với các thông số trạng thái lần lượt P1 ,T1 và P2,T2 -Khi thể tích khí không đổi, nhiệt độ tăng thì áp suất tăng -Khi nhiệt độ tăng các phân tử khí chuyển động nhanh hơn khi đó các phân tử khí va chạm lên thành bình nhiều hơn khi đó làm áp suất tăng -Lắng nghe -Khảo sát sự thay đổi áp suất của 1 lượng khí theo nhiệt độ của quá trình đẳng tích -HS xử lý số liệu và hoàn thành C1 -HS trả lời: Có thể coi gần đúng thương số P/T có giá trị không đổi nên trong quá trình đẳng tích , áp suất của lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí đó . -Nghe giảng -Trong quá trình đẳng tích với cùng một lượng khí , khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng và ngược lại -Lắng nghe và ghi vào vở Biểu thức:pT=const -Học sinh lắng nghe -p1T1=p2T2 1. Thí nghiệm a. Tiến hành thí nghiệm b.Kết quả P(105Pa) T(K) P/T 1,00 301 1,10 331 1,20 350 1,25 365 2.Định luật Sác-Lơ Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Biểu thức : PT=const P1T1=P2T2 Hoạt động 4: Tìm hiểu đường đẳng tích (10 phút) -Yêu cầu học sinh hoàn thành C2 -Thế nào là đường đẳng nhiệt? -Hoàn toàn tương tự như cách xây dựng đường đẳng nhiệt , em nào cho biết thế nào là đường đẳng tích ? -Đường đẳng nhiệt có đường hypebol( trong hệ POV) , trong hệ POT đường đẳng tích có đặc điểm gì? -Vì sao nó không đi qua gốc tọa độ mà chỉ kéo dài -Nếu nó đi qua 0 thì áp suất khí bằng bao nhiêu -Theo nội dung thuyết động học phân tử chất khí ta có gì ? -Như vậy áp suất bằng không khi nào? -Như vậy vô lý đúng không? -Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ kh thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích . Trong hệ tọa độ (P,T) đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ -Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau -Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới -Thực hiện vào vở -Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt . Trong hệ tọa độ (P,V) nó là một đường hypebol -Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích -Đường biểu diễn vẽ được trong hệ tọa độ (P,T) là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ -Suy nghĩ tìm câu trả lời -Áp suất tại 0 bằng 0 -Các phân tử chuyển động không ngừng khi đó va chạm vào thành bình gây áp suất -Khi phân tử đứng yên -Lắng nghe và ghi nhớ III. Đường đẳng tích Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích p V T Hoạt động 5: Củng cố , vận dụng và bài tập về nhà (7 phút) -Bài 1: Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ? A. p~T B. p~ t C. pT=const D. p1T1=p2T2 -Yêu cầu hs làm tập số 7 trong sgk -Tóm tắt lại kiến thức đã học -Giải thích hiện tượng đầu bài - Làm bài tâp sách giáo khoa và sách bài tập - Học bài và soạn bài mới - -HS trả lời : B HS trả lời : Trạng thái 1 :p1= 2bar= 2.105pa T1=30+ 273 =300K V Trạng thái 2:p2=2p1 T2= ?,V Áp dụng định luật Sac-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích ta có : p1T1=p2T2 T2=p2.T1p1=2.303=606K -Ghi nhận kiến thức -Lắng nghe,tiếp thu -Nhận nhiệm vụ học tập V.Rút kinh nghiệm tiết dạy VI. Nhận xé của GVHD