Khóa luận So sánh những ưu và nhược điểm của sách giáo khoa vật lý lớp 10 theo chương trình mới và chương trình cũ (bội ban khoa học tự nhiên)

ba định luật. Sách mới nêu ngắn gọn còn sách cũ thì nêu rất chi tiết phù hợp với học sinh trung bình. Nhưng bài tập thí dụ nhiều hơn giúp học sinh làm quen với cách làm bài tập bằng phương pháp động lực học. 2.2.4 Lực quán tính: a. Hệ qui chiếu có gia tốc - Lực quán tính: - Sách mới đưa vào một số thí dụ minh họa để đưa học sinh vào tình huống có vấn đề là những hiện tượng trên, các định luật Niuton có còn nghiệm đúng không? đến đây học sinh có thể tự nhận xét và nêu lên khái niệm về hệ qui chiếu phi quán tính dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Trang 16 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG - Những lực xuất hiện do hệ qui chiếu không quán tính gọi là lực quán tính. Trong khái niệm lực quán tính đã thể hiện tính chất đặc trưng của lực quán tính là: + Lực quán tính tỷ lệ với khối lượng của vật mà chúng tác dụng. Chính vì đặc tính này mà lực quán tính giống lực hấp dẫn. Qua đây, khi xét chuyển động trong hệ quy chiếu phi quán tính, ngoài các lực thường ta phải kể thêm lực quán tính tác dụng lên vật. + Lực quán tính là những lực thật sự, tác dụng thật sự trong hệ quy chiếu phi quán tính. Chúng truyền gia tốc cho vật mà chúng tác dụng, sinh công và được đo bằng lực kế. Chúng tác dụng hằng ngày trong đời sống, lúc ta đi tàu xe,…Chúng chỉ khác các lực thường là chúng không có phản lực, nghĩa là ta không chỉ ra được cụ thể và trực tiếp chúng từ vật thứ hai nào tác dụng đến. Đặc điểm khác biệt này cũng đã được sách mới trình bày đầy đủ. Ö Đây là bài tương đối khó và phức tạp, học sinh cần tìm hiểu bài trước khi lên lớp vì hệ quy chiếu lúc này là hệ quy chiếu có gia tốc. Sách mới trình bày khá rõ ràng và kèm theo những ví dụ để làm rõ hơn trong cách giải những bài toán trong hệ quy chiếu không quán tính. Trong quá trình giải cần có sự giúp đỡ nhiều của giáo viên. b. Lực hướng tâm và lực quán tính li tâm: Sách cũ Sách mới Nhắc lại gia tốc hướng tâm rồi suy ra lực gây ra gia tốc hướng tâm, gọi là lực hướng tâm. Nêu ví dụ để chứng tỏ khi một vật chuyển động tròn đều, một lực hay hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật là lực hướng tâm. Khái niệm: “Trọng lượng của một vật là lực được đo bằng bởi lực kế “. Dựa vào ví dụ mà giải thích hướng tâm tăng hoặc giảm và mất trọng lượng. Nhận xét về thí nghiệm để dẫn tới khái niệm lực hướng tâm. Xét thí dụ về một vật đặt trên một bàn quay để thấy sự xuất hiện của lực quán tính li tâm từ đó xác định hướng và độ lớn của lực quán tính li tâm. Khái niệm: “Trọng lượng của một vật trong hệ qui chiếu mà vật đứng yên là hợp lực của các lực hấp dẫn và quán tính“. Hiện tượng tăng, giảm và mất trọng lượng được trình bày trên cơ sở lý thuyết và các lực. • Nhận xét: ƒ Sách mới trình bày lực quán tính li tâm rõ ràng, giúp cho học sinh xác định được lúc nào thì có lực quán tính li tâm trong chuyển động tròn đều. ƒ Khái niệm trọng lượng được sách mới trình bày rõ ràng hơn sách cũ. Trang 17 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 2.3 Nhận xét : ” Ưu diểm của sách mới là: - Những bài tập ứng dụng định luật II Niuton nhiều hơn. - Thể hiện được ý nghĩa độc lập của định luật I Niuton. - Có nhiều kiến thức mới được bổ sung: + Thí nghiệm kiểm chứng định luật II Niuton. + Hệ qui chiếu có gia tốc. Lực quán tính. - Có sự liên thông nội dung chương trình của bậc THCS và bậc THPT là khái niệm lực, khối lượng. - Phân tích hay tổng hợp lực trên hình vẽ to và rõ ràng. - Các khái niệm về lực và độ lớn đã khá hoàn chỉnh sau khi học qua ba định luật Niutơn. ” Hạn chế của sách mới là: - Có một số nội dung mà sách mới đã không làm rõ: + Đặc trưng của trọng lực. + Cân bằng lực. + Chưa nêu thí nghiệm để chứng tỏ lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc. + Cả hai sách trình bày định luật II Niuton dưới dạng nguyên lí không phải dạng định luật. 3. Chương III: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN (Phần IV: Các định luật bảo toàn - SGKcũ) 3.1. Cấu trúc: - So với SGK cũ sự sắp xếp thứ tự và nội dung của chương III có một số thay đổi. Trong SGK mới các định luật bảo toàn được tập trung vào một chương như tên gọi, trong đó bao gồm định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn năng lượng. Còn sách cũ phân thành hai chương nhỏ. - Nội dung cụ thể có một số điểm khác: Bài thế năng được trình bày riêng sau bài động năng và thêm bài mới là thế năng đàn hồi. Sau khi học định luật bảo toàn cơ năng và bảo toàn năng lượng, học sinh được học một bài riêng về va chạm như là một vận dụng của cả hai định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Cuối cùng là một bài có nội dung hoàn toàn mới không có trong sách giáo khoa cũ, bài các định luật Kêple và chuyển động của vệ tinh. Mặc dù sách cũ không có bài các định luật Kêple và chuyển động của vệ tinh nhưng đã trình bày thêm vào bài định luật Becnuli là ứng dụng của định luật bảo toàn năng Trang 18 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG lượng. Định luật Becnuli sách mới cũng có đề cập đến nhưng lại được trình bày trong chương IV cơ học chất lỏng. 3.2Nội dung: 3.2.1 Các khái niệm: a. Động lượng: Sách cũ Sách mới Xuất phát từ tư tưởng của các nhà bác học muốn tìm xem có cái gì không đổi trong thiên nhiên liên tục biến đổi này. Sau đó khảo sát va chạm giữa hai vật, quan sát để tìm đại lượng được bảo toàn trong hệ kín. Xây dựng định luật bảo toàn từ thực nghiệm. Xuất phát từ sự tương tác giữa hai vật trong hệ kín. Sau đó dựa vào định luật II Niutơn để tìm ra biểu thức p= vmr . Từ biểu thức này phát biểu định luật bảo toàn động lượng. Cuối cùng là thí nghiệm kiểm chứng. Xây dựng định luật bảo toàn từ định luật II Niutơn. • Nhận xét: ƒ Sách cũ xây dựng định luật bảo toàn từ thực nghiệm nhấn mạnh được tính độc lập của nó đối với các định luật Niutơn. ƒ Hạn chế trong cách thiết lập định luật bảo toàn ở sách mới là khi vật chuyển động với vận tốc lớn vào bậc vận tốc truyền ánh sáng ( cv ≈ ) thì khối lượng của nó không còn là hằng số nữa, nghĩa là định luật bào toàn động lượng không còn nghiệm đúng nữa. b. Công: Sách cũ Sách mới Trình bày định bảo toàn công và năng lượng. Định nghĩa công: “Công của lực F trên đoạn đường S là đại lượng A đo bằng tích số: A=F.S.cosα Công là đại lượng vô hướng (biểu diễn bằng một số dương hoặc âm)”. Như vậy: Công được định nghĩa trực tiếp bằng biểu thức A=F.S.cosα sau đó mới trở lại trường hợp riêng A=F.S. Công của trọng lực được tính theo độ cao như cho vật rơi tự do và trượt trên mặt phẳng nghiêng. Nhắc lại một cách ngắn gọn định luật bảo toàn công và năng lượng. Định nghĩa công: “Công A do lực thực hiện là một đại lượng bằng tích của độ lớn F của lực với độ dài S của điểm đặt của lực (có cùng phương với lực)” A=F.S. Sách mới cho chúng ta quan sát một thí dụ người kéo vật nặng lên cao. Từ đó dẫn đến công thức tính công trên cơ sở từng trường hợp riêng A=F.S suy ra trường hợp tổng quát A=F.S.cosα. Công của trọng lực được tính từ công nguyên tố rồi mới tính công toàn phần bằng cách chia đường đi thành những độ dời rất nhỏ đủ để coi chúng như những đoạn thẳng. S∆ Trang 19 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG • Nhận xét: ƒ Định luật bảo toàn công và năng lượng là phần kiến thức mà sách giáo khoa thí điểm viết theo tinh thần nối tiếp với chương trình THCS mới. ƒ Với cách trình bày kết hợp hình vẽ trực quan thuận lợi cho cả giáo viên và học sinh trong quá trình dạy - học. ƒ Cách tìm công của trọng lực mang tính tổng quát khi tìm công của lực đàn hồi. c. Động năng: Sách cũ Sách mới “Động năng của một vật là năng lượng mà vật có do nó chuyển động”. Định nghĩa của sách cũ chỉ có một phần ý đầu trong định nghĩa của sách mới chỉ sau khi xét thí nghiệm để tìm ra biểu thức động năng Wd= 2 2 1 mv mới phát biểu ý còn lại. Định lí động năng được thiết lập từ phân tích thí nghiệm và lập luận. Từ thí dụ thực tế, nhận xét: Công phụ thuộc vào hai yếu tố là khối lượng và vận tốc từ đó định nghĩa động năng: “Động năng của một vật là năng lượng do chuyển động mà có động năng bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật Wd= 2 2 1 mv Xét thí nghiệm từ đó thiết lập định lí động năng và thiết lập biểu thức của động năng. • Nhận xét: ƒ Hai sách trình bày định nghĩa động năng khác nhau. ƒ Sách mới thiết lập định lí động năng ngắn gọn, dễ hiểu. d Thế năng: Sách cũ Sách mới Dựa vào công thức và lập luận để tìm ra biểu thức thế năng của vật chịu tác dụng của trọng lực. Định nghĩa thế năng: “Thế năng là năng lượng mà một hệ vật (một vật) có do tương tác giữa các vật của hệ (các phần của vật) và phụ thuộc vào vị trí tương đối của các vật (các phần ấy)”. Xuất phát từ công thức công của trọng lực để tìm biểu thức thế năng trong trọng trường. Khái niệm thế năng luôn gắn với lực thế: “Thế năng là năng lượng dự trữ của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ (Thí dụ: Trái đất và vật) thông qua lực thế. thế năng phụ thuộc vị trí tương đối của các phần ấy”. Trang 20 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG • Nhận xét: ƒ Khái niệm thế năng được hai sách trình bày đầy đủ. ƒ Cách tìm thế năng của vật chịu tác dụng của trọng trường ở sách mới rõ ràng hơn. ” Các bài mới bổ sung: a/ Va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi: - Sách mới trình bày bài va chạm như là một vận dụng của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Trong sách giáo khoa cũ thì va chạm được nói đến trong hai bài khác nhau, va chạm đàn hồi chỉ nhắc tới trong một thí dụ của định luật bảo toàn động lượng, còn va chạm mềm xét trong ứng dụng định luật bảo toàn cơ năng. Còn sách mới coi va chạm như là một hiện tượng được khảo sát riêng nhờ áp dụng định luất bảo toàn. - Học sinh sẽ hiểu thấu đáo và lĩnh hội tốt ý nghĩa các định luất bảo toàn khi giải các bài toán cơ học quan trọng như các bài về va chạm. Va chạm là một bài toán hay về động lực học, nó giúp việc lĩnh hội các định luật và khái niệm quan trọng của cơ học. Mặt khác còn chuẩn bị cho học sinh lĩnh hội những vấn đề khác của sách giáo khoa Vật lý ở các lớp sau. - Vậy chương trình sách giáo khoa mới đã làm sáng tỏ một cách đầy đủ về sự va chạm giữa các vật và áp dụng vào các định luật bảo toàn. Đặc điểm hay trong sách mới là đã xét những dạng va chạm trong đó học sinh có thể thấy rõ các trường hợp nào có thể áp dụng được cả hai định luật bào toàn (động lượng và cơ năng) và khi nào áp dụng một định luật. b/ Các định luật Keple-Chuyển động của vệ tinh: - Định luật vạn vật hấp dẫn mà học sinh đã được học ở bài 16: Lực hấp dẫn là sự khái quát hoá những dữ kiện thực nghiệm. Định luật này do Niuton phát biểu năm 1687 trên cơ sở khái quát hoá định luật Keple về cơ học thiên thể. Từ những tính chất chuyển động của hành tinh mà định luật Keple nêu ra, người ta có thể suy ra được tính chất các lực chi phối chuyển động của các hành tinh. Bài này giúp học sinh có những kiến thức cơ bản về các định luật mô tả quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời. Thông qua đó nâng cao sự hiểu biết thực tế của học sinh đối với các hiện tương thiên thể và vũ trụ. - Tuy sách cũ có tính vận tốc để đưa vệ tinh lên quỹ đạo quanh trái đất mà không rơi trở về trái đất - được gọi là vận tốc vũ trụ cấp một trong bài:”Lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều” nhưng không nêu tiếp vận tốc vũ trụ cấp hai, cấp ba để xem qũy đạo mà vệ tinh sẽ chuyển động như thế nào? - Sách mới có nêu lên những qũy đạo của vệ tinh. Đặc biệt trong bài này có phần ghi chú lịch sử bảng số liệu về chín hành tinh của hệ mặt trời và kích thước của chín hành tinh này. Qua đây học sinh sẽ biết được số lượng hành tinh, khoảng cách, thứ tự sắp xếp của các hành tinh. Trang 21 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG c/ Thế năng đàn hồi: - Trong sách giáo khoa cũ thế năng đàn hồi chỉ được nhắc đến trong khái niệm chung về thế năng. Vì sao sách mới lại tách bài thế năng đàn hồi thành một bài riêng biệt? Có hai điểm khác biệt: ¾ Trọng lực là lực không đổi. ¾ Lực đàn hồi là lực biến đổi. - Thế năng đàn hồi có nhiều ứng dụng vì nó là năng lượng dự trữ những vật bị biến dạng đàn hồi. Ví dụ: cánh cung bị uốn sẽ dự trữ năng lượng dưới dạng đàn hồi. - Lực đàn hồi xuất hiện khi lò xo biến dạng. Vì lực đàn hồi thay đổi theo độ biến dạng nên chia nhỏ độ biến dạng toàn phần thành những đoạn biến dạng vô cùng nhỏ ∆x sao cho tương ứng với độ biến dạng này lực đàn hồi xem như không đổi. Sau đó tìm công nguyên tố, công toàn phần bằng tổng tất cả các công nguyên tố hay đó chính là công của lực đàn hồi. 3.3.2 Các định luật bảo toàn: a/ Định luật bảo toàn cơ năng: - Qua định nghĩa thế năng ta đã biết qua lực thế. Khi đi thành lập định luật cả hai sách đều xét hai trường hợp: + Trường hợp trọng lực. + Trường hợp lực đàn hồi. Trong cả hai trường hợp đều dùng hai đẳng thức về độ tăng động năng và độ giảm thế năng để suy ngay ra định luật bảo toàn cơ năng. Nhưng sách mới có bổ sung những hình vẽ phân tích về quá trình chuyển động (dao động) vật cũng như đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn cơ năng trong cả hai trường hợp. Như vậy sẽ làm tăng hiệu quả diễn đạt của sách mới. + Sách cũ: “Trong hệ kín không có lực ma sát thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng, được bảo toàn. Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng trong hệ kín và không có ma sát. + Sách mới: “Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn”. • Nhận xét: ƒ Do đưa vào lực thế mà phát biểu định luật bảo toàn cơ năng ngắn gon hơn sách so với sách cũ. ƒ Trong sách giáo viên mới: “ Định luật bảo toàn cơ năng đối với hệ vật - trái đất cuối cùng cũng thống nhất với định luật bảo toàn cơ năng của vật trong trường hợp trọng lực. Đó là hai cách diễn đạt cùng một vấn đề. Nhưng phát biểu theo sách cũ sẽ rõ hơn do ở bài trước học sinh học rất kỹ về hệ kín vì thế hiểu dễ dàng hơn so với phát biểu trong sách mới. Trang 22 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG b/ Định luật bảo toàn năng lượng: Sách cũ Sách mới Quan sát dao động của con lắc đơn và dao động của một vật được móc vào lò xo.Dùng lí luận phân tích rồi phát biểu định luật trong trường hợp kín. “Trong một hệ kín có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác nhưng năng lượng tổng cộng được bảo toàn”. Thực nghiệm cho thấy năng lượng còn có thể chuyển đổI sang một số dạng khác như điện năng, nhiệt năng. Nhận định goài lực thế còn có công âm của lực ma sát và các loại lực cản khác.Dùng một số thí dụ để chứng tỏ những nhận định trên và cuốI cùng là phát biểu định luật với hai quan điểm khác nhau. “Nếu một hệ đã mất (hoặc nhận) một phần năng lượng, dù dưới dạng sinh công hay các dạng khác, thì nhất định có một hay nhiều hệ khác nhau đã nhận (hoặc mất) cùng một năng lượng đó, sao cho năng lượng tổng cộng được bảo toàn. • Nhận xét: ƒ Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng trong sách cũ ngắn gọn hơn. ƒ Nêu ra năng lượng còn có thể biến đổI thành các dạnh như sách cũ học sinh có thể hiểu sâu sắc hơn. 3.3 Nhận xét: - Số lượng kiến thức mới đưa vào chương III nhiều. - Cách trình bày trong sách mới có trình tự sắp xếp rất logic, học sinh có thể nắm được bài học một cách dễ dàng. Đó là quan sát, nhận xét, phân tích các hiện tượng, sự việc rồi sau đó mới định nghĩa hay khái niệm một đại lượng vật lý nào đó nhất là có hình vẽ kèm theo khi quan sát. - Sau mỗi bài học đều có một hay hai bài tập vận dụng vừa giúp học sinh thuộc công thức, vừa giúp học sinh cách làm bài tập để hiểu được bài học mà mình đã được học. Do đó khả năng trả lời câu hỏi cũng như làm bài tập có tính khả thi hơn. Trang 23 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 4. Chương IV: CƠ HỌC CHẤT LỎNG 4.1 Cấu trúc: Sách mới trình bày nội dung phần cơ học chất lỏng trong chương IV gồm 3 bài được dạy trong 4 tiết thay thế cho Phần III chương VII: “Cân bằng của vật rắn” (Sách cũ dạy trong 10 tiết). Như vậy xét về thời lượng có sự chênh lệch rất lớn, sách mới giảm được 6 tiết. 4.2 Nội dung: - Phần nội dung này được sách mới đưa vào thay thế hoàn toàn cho phần tĩnh học – Cân bằng vật rắn. - Ở chương này sách mới trình bày hợp lí như: “cơ học chất lỏng học” sau “các định luật bảo toàn (trong chương III)”. - Sách mới có sự nâng cao kiến thức hơn so với sách cũ, vì phần này chưa được trình bày trong các SGK lớp 10, 11 và cả 12 trước đó. Sự nâng cao kiến thức này chỉ phù hợp với học sinh khá giỏi. Mặc dù các phần bài tập cũng như lý thuyết, được đưa ra sát hợp với thực tế như: máy ép dùng chất lỏng, máy nâng vật có trọng lực lớn, xác định số mao mạch của người… nhưng nó đòi hỏi các em học sinh phải đầu tư nghiên cứu nhiều mới đạt được kết quả cao. 4.3 Nhận xét: - Chương VII: Cân bằng vật rắn được thay thế bởi chương IV: Cơ học chất lỏng. - Vị trí sắp xếp của chương trong sach mới hợp lí. B. PHẦN NHIỆT HỌC: I. Hình thức: - Sách mới nhiều hình ảnh sinh động hơn sách cũ. - Có những phần in đậm, in nghiêng cho học sinh dễ dàng nhận ra những từ chính cần nắm. - Về cách trình bày của sách cũ có phần hợp lí hơn so với sách mới ở chỗ: - Mỗi ý chính đều được gạch đầu dòng giúp cho các em dễ quan sát và biết được bao nhiêu ý chính trong lý thuyết, còn sách mới thì trình bày giống như đoạn văn làm cho các em gặp khó khăn đề nhận biết được ý chính trong các ý chính cần nắm. - Tựa bài ngắn gọn hơn so với sách cũ. Ví dụ như trong tựa bài của bài 53 (sách cũ) là “Hệ thức giữa thể tích và áp suất của chất khí khi nhiệt độ không đổi.Vì thực chất của hệ thức giữa thể tích và nhiệt độ của chất khí khi nhiệt độ không đổi chính là nội dung của định luật Bôilơ - Mariot cho nên chỉ cần tựa đề Định luật Bôilơ-Mariot là đủ. Trang 24 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG II Nội dung: 5. Chương V: CHẤT KHÍ (Thuyết động học phân tử của chất khí chương X - SGK cũ) 5.1 Cấu trúc: Nội dung trọng tâm ở sách mới. Đó là: ¾ Hiểu được sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí. ¾ Nắm được định luật Boilơ - Mariôt, Saclơ, Gay Luyxac về chất khí, phương trình Clapêron-Menđêlêep và biết vận dụng. ¾ Có khái niệm về khí lý tưởng, về nhiệt độ tuyệt đối. 5.2 Nội dung: 5.2.1 Cấu trúc phân tử của chất khí: Có sự khác biệt trong nội dung ở một số ý sau đây: - Sách mới xây dựng nên thuyết động học phân tử về cấu tạo chất cuối cùng, trên cơ sở cấu trúc của chất khí và thuyết động học phân tử của chất khí. - Trong sách mới thuyết động học phân tử của vật chất có phần được trình bày như sau: “ Trong chất khí, các phân tử gần như chuyển động tự do (không tương tác với nhau) ngoài lúc va chạm”. Trong khi đó sách cũ trình bày: “ Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy”. ∗ Nhận xét: Sách cũ trình bày hợp lý hơn so với sách mới vì trong điều kiện bình thường các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy. Còn nếu nói chúng không tương tác với nhau trừ lúc va chạm thì trong điều kiện bình thường nhờ vào cái gì để chuyển động và va chạm với nhau? ∗ Trong cách trình bày phần lượng chất và mol - Số Avôgadrô cũng có sự khác biệt: Ở sách mới phần này trình bày khá kỹ hơn so với sách cũ: Š Đã đưa ra được cách xác định lượng chất trong một vật. Š Khái niệm về mol cũng tương đối rõ ràng. Š Có thêm phần khối lượng mol của một chất, thể tích mol của một chất từ đó suy ta được công thức tính về khốI lượng mol của một phân tử, số mol, số nguyên tử( hay phân tử), khối lượng m … Trong phần này chúng tôi đề nghị: Š Chú ý tính chính xác của tri thức. Š Trình bày nên rõ ràng, ngắn gọn và chú ý nên gạch đầu dòng đối với những phần có nhiều ý. Trang 25 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 5.2.2 Các định luật : a. Định luật Bôilơ-Mariot: Sách cũ Sách mới Xây dựng các nội dung của định luật bắt nguồn từ khái niệm các thông số trạng thái, phương trình trạng thái. Bố trí thí nghiệm: nhận xét thí nghiệm trên cơ sở những số liệu đã tính toán. Để rút ra định luật Cách vẽ đường đẳng nhiệt và nhận xét định luật Bôilơ - Mariôt là định luật gần đúng. Dùng câu hỏi làm câu mở đầu cho vấn đề. Bố trí thí nghiệm: Nhận xét thí nghiệm trên số liệu cụ thể. Để rút ra định luật Bài tập vận dụng. ∗ Nhận xét: Cả hai sách đều có ưu và khuyết điểm riêng: Š Sách cũ có hướng dẫn cách vẽ đường đẳng nhiệt, có phần mở rộng của định luật Boilơ-Mariot, trình bày thêm các khái niệm cần thiết. Nhưng ngược lại thí nghiệm không có số liệu rõ ràng để học sinh kiểm chứng, hình vẽ thô sơ thiếu chính xác. Š Sách mới có trình bày các thí nghiệm bằng số liệu cụ thể dễ dàng cho học sinh trong việc kiểm tra tính đúng của định luật qua các tiết học thực hành, có bài tập vận dụng, hình vẽ đẹp giúp các em rèn luyện thêm kỹ năng giải các bài tập định lượng. Nhưng trong sách lại thiếu phần khái niệm cần thiết, phần hướng dẫn cho các em cách vẽ các đường đẳng nhiệt, phần mở rộng định luật để các em tham khảo và tự nghiên cứu ( nếu giáo viên không đủ thời gian trình bày trên lớp). ” Vì vậy chúng tôi đề nghị trình bày lại phần này như sau: I. Các khái niệm cần biết: ¾ Trạng thái nhiệt của một lượng khí được xác định bằng thể tích, áp suất và nhiệt độ của nó. Những đại lượng này được gọi là các thông số trạng thái. ¾ Phương trình thiết lập mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của chất khí được gọi là phương trình trạng thái. Để đơn giản ta lần lượt cho một trong ba thông số trên không đổi để tìm mối liên hệ giữa hai thông số còn lại, từ đó thiết lập phương trình trạng thái của chất khí. Chất khí có tính chịu nén. Ở bài này ta sẽ khảo sát định lượng tính chịu nén của chất khí thông qua nhận xét sự biến đổi của thể tích khi giữ nguyên nhiệt độ và thay đổi áp suất tác dụng lên khí đó. Trang 26 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG II. Bố trí thí nghiệm: III. Định luật Boilơ – Mariôt: IV. Cách vẽ đường đẳng nhiệt. p p 1t 2t 0 V 0 V Lấy hai trục vuông góc để biểu diễn thể tích và áp suất của chất khí. Đường biều diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Các đường đẳng nhiệt ở trên ứng với các nhiệt độ cao hơn các đường đẳng nhiệt ở dưới ( ) 12 tt > V. Định luật Boilơ-Mariot là định luật gần đúng: Các thí nghiệm chính xác cho thấy các khí thực chỉ tuân theo gần đúng Định luật Boilơ-Mariot. Đồ thị hàm số hình dưới đây cho thấy giá trị của tích p.V thay đổi như thế nào theo áp suất và bản chất của chất khí. Ở những áp suất không quá lớn thì định luật Boilơ-Mariot còn đúng. Ở những áp suất rất cao ( hàng trăm atmotphe) thì định luật này không áp dụng được. VI. Bài tập ứng dụng: (Trình bày như trong sách mới) b. Định luật Saclơ. Nhiệt độ tuyệt đối. Sách cũ Sách mới Xuất phát từ thực nghiệm để xây dựng định luật. Xây dựng trên trường hợp tổng quát. Nội dung định luật: Khi thể tích không đổi áp suất của một khối khí xác định biến thiên theo hàm bậc nhất đối với toạ độ: pt = po(1+γt) Xuất phát từ thực nghiệm để xây dựng định luật. Bố trí thí nghiệm; bằng các số liệu cụ thể mới suy ra trường hợp tổng quát. Nội dung định luật: Áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi thì phụ thuộc vào nhiệt độ của khí như sau: p = po(1+γt) Trang 27 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Trong đó: γ: có giá trị như nhau đối với mọi khí, với mọi nhiệt độ và bằng 273 1 ” Sách mới giảm tải một số nội dung: Đường đẳng tích. Hệ thức giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối. Định luật Saclơ là định luật gần đúng. ªThay thế vào đó một số nộ dung: Khí lý tưởng. Nhiệt độ tuyệt đối. Định nghĩa nhiệt độ. ∗ Nhận xét: + Về nội dung: - Về cách phát biểu nội dung định luật Saclơ thì theo chúng tôi nên trình bày theo sách cũ. Vì nó chỉ rõ cho ta thấy rằng áp suất p chỉ phụ thuộc bậc nhất đối với nhiệt độ nên nó cụ thể và rõ ràng hơn. Sách cũ Sách mới Khí lí tưởng là khí tuân theo đúng định luật Bôilơ- Mariôt. Khí lí tưởng là khí tuân theo đúng định luật Bôilơ-Mariôt và định luật Saclơ. - Trong phần nhiệt độ tuyệt đối thì hai sách gọi khác nhau: ¾ Sách cũ: -273°C : độ không tuyệt đối. ¾ Sách mới: -273°C : không độ tuyệt đối. Việc thay đổi cách gọi không quan trọng, mà quan trọng là làm sao cho các em thấy được là không thể thực hiện được nhiệt độ dưới -273°C. - Nhiệt độ T trong nhiệt giai Kelvin: ¾ Sách cũ: Nhà bác học người Anh Kelvin(1824-1907) đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu từ độ 0 tuyệt đối. Các nhiệt độ trong nhiệt giai này đều là tương đương và mỗi độ cũng bằ