Giáo án Vật lí 10 Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Bài 29: 	QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
	ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ – MA-RI-ỐT
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức chuẩn cần đạt:
- Nhận biết được trạng thái và quá trình
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt
- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luật Bôi lơ – Mariốt
- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V)
- Vận dụng được phương pháp xử lý các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt
- Vận dụng được định luật Bôi lơ – Mariốt để giải các bài tập ra trong bài và tương tự.
2. Kỹ năng chuẩn cần đạt:
- Quan sát và theo dõi thì nghiệm, từ đó rút ra định luật Boyle – Mariotte.
- Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan.
- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt trên các hệ trục tọa độ khác nhau.
- Có thái độ khách quan, kiên nhẫn khi theo dõi và tiến hành thí nghiệm. 
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: 
- GV chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 29.2 trong Sgk
- Vẽ trên giấy khổ lớn khung của bảng “kết quả thí nghiệm” để điền số liệu thu được sau khi làm thí nghiệm
- Chuẩn bị phiếu học tập cho HS
 - Làm trước thí nghiệm nhiều lần để có thể biểu diễn thành công cho HS xem 
Học sinh: 
- Học lại bài cũ: Cấu tạo chất – Thuyết động học phân tử chất khí
- Hoàn thành phiếu học tập ở nhà
III. PHƯƠNG PHÁP, PHƯƠNG TIỆN
Thuyết trình + vấn đáp + phiếu học tập + hình vẽ + thí nghiệm thực
IV. TỔ CHỨC DẠY HỌC
Kiểm tra sỉ số - ổn định lớp (1 phút)
Kiểm tra bài cũ: không
Hoạt động dạy – học
Hoạt động 1 (5 phút): Tìm hiểu về trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- GV thông báo khi nghiên cứu một vật, nếu như tính chất của nó thay đổi ta nói rằng trạng thái của vật thay đổi. Như vậy, các tính chất của một vật biểu hiện trạng thái của vật đó. Mặt khác, mỗi tính chất thường được đặc trưng bởi một đại lượng vật lí, và như vậy trạng thái của một vật được xác định bằng một tập hợp các đại lượng vật lí. Và các đại lượng vật lí này được gọi là các thông số trạng thái.
GV1: Vậy trạng thái của chất khí được đặc trưng bởi các thông số trạng thái nào?
GV2: Vậy quá trình mà trong đó chỉ có 2 thông số thay đổi còn 1 thông số không đổi gọi là gì? 
GV3: Vậy em nào có thể cho thầy biết thế nào là đẳng quá trình và có mấy đẳng quá trình( nếu em biết)? Kể tên?
HS lắng nghe 
HS:Trạng thái của chất khí được đặc trưng bởi 3 thông số: áp suất, nhiệt độ, thể tích.
HS: Gọi là đẳng quá trình
HS: Đẳng quá trình là quá trình chỉ có 2 thông số thay đổi còn 1 thông số không đổi. Có 3 đẳng quá trình tương ứng với 3 thông số trạng thái. Đó là: quá trình đẳng nhiệt, quá trình đẳng tích, quá trình đẳng áp.
I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
- Trạng thái của chất khí được đặc trưng bởi 3 thông số:p, V, T
- Qúa trình biến đổi trạng thái là khi: p, V, T thay đổi
- Qúa trình chỉ có 2 thông số thay đổi còn 1 thông số không đổi, ta gọi đó là đẳng quá trình.
Hoạt động 2 (4 phút): Tìm hiểu về quá trình đẳng nhiệt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
GV4: Để khảo sát mối quan hệ giữa các thông số trạng thái của chất khí. Trước tiên, chúng ta đi tìm mối quan hệ giữa P, V khi giữ cho T không thay đổi. Quá trình này được gọi là quá trình đẳng nhiệt. 
+ Vậy em nào hãy định nghĩa thế nào là quá trình đẳng nhiệt? 
+ Có thể cho HS phát biểu thêm quá trình đẳng áp, đẳng tích là gì?(không cần ghi vở)
HS: Tập trung lắng nghe
+ Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó Nhiệt độ được giữ không đổi.
+HS phát biểu
II. Qúa trình đẳng nhiệt
 Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó Nhiệt độ được giữ không đổi.
Hoạt động 3 (25 phút): Tìm hiểu về định luật Bôi lơ – Mariốt
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
GV5: Ở tiết trước chúng ta đã hiểu qua về chất khí. Vậy em nào có thể cho thầy biết tại sao chất khí lại gây áp suất lên thành bình?
GV6: Đúng rồi! Vậy, áp suất chất khí phụ thuộc vào những yếu tố nào? Tại sao?
- Như vậy, áp suất chất khí thì có mối quan hệ với nhiệt độ và thể tích. Vậy làm sao để thấy được mối quan hệ giữa áp suất chất khí tác dụng lên thành bình và thể tích bình chứa, ta đi qua mục III.
- Để biết được mối quan hệ đó ta sẽ phải xây dựng một thí nghiệm để đi tìm mối quan hệ giữa P, V trong quá trình đẳng nhiệt. Nhưng trước khi làm thí nghiệm GV yêu cầu HS thảo luận và hình dung 1 phương án thí nghiệm? Sau đó tổng hợp các phương án thí nghiệm của HS.
- Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm của mình, tiến hành thí nghiệm hình 29.2 Sgk và yêu cầu HS quan sát rồi điền số liệu vào phiếu học tập
- Xong số liệu GV yêu cầu HS xử lý số liệu theo gợi ý của GV. Sau đó gọi HS lên điền kết quả lên bảng giấy mà GV chuẩn bị sẵn trên bảng và nhận xét
GV7: GV tổng kết lại: Như vậy, khi nhiệt độ của một lượng khí không thay đổi thì áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích. ND này được 2 nhà bác là Boyle và Mariôt tìm ra một cách độc lập và phát biểu thành ĐL Bôilơ-Mariot.
+ Vậy em nào có thể phát biều ND của ĐL Bôilơ-Mariot? 
GV8: Ngoài biểu thức P.V = const. Người ta còn có thể mô tả mối quan hệ giữa P, V bằng đồ thị.
+ Bằng các số liệu có được, các em hãy vẽ đường biểu diễn mối quan hệ P, V vào phiếu học tập và nhận xét?
+ Đường đẳng nhiệt có tính chất gi?
- GV kết luận lại về các đặc điểm và tính chất của đường đẳng nhiệt.
HS: Các phân tử khí chuyển động không ngừng. Trong quá trình chuyển động các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình, tác dụng lực vào thành bình. Lực này gây áp suất chất khí lên thành bình.
HS1: Nhiệt độ: Vì nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng hỗn loạn và làm cho số va chạm vào thành bình tăng làm thay đổi áp suất.
HS2: Thể tích bình chứa: Giả sử là số lượng phân tử khí không đổi, khi ta giảm thể tích của bình chứa thì số va chạm vào thành bình tăng làm thay đổi áp suất của chất khí lên thành bình.
- HS lắng nghe
HS: suy nghĩ để tìm phương án thí nghiệm
- HS quan sát và ghi kết quả vào phiếu học tập
- HS lên bảng ghi kết quả và nhận xét
HS: Lắng nghe
+ Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích: P.V = const.
HS: Vẽ đồ thị vào phiếu học tập và nhận xét kết quả
+ Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới.
III. Định luật Bôi lơ – Mariốt
1. Đặt vấn đề
2. Thí nghiệm: Sgk
3. Định luật Bôi lơ – Mariốt
 - Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích: 
p ~ 1/V hay p.V = const.
 - p1V1 = p2V2
4. Đường đẳng nhiệt
 Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
 Đồ thị: Là một đường cong Hypebol
Hoạt động 4 (10 phút): Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- GV củng cố lại các kiến thức: Đường đẳng nhiệt, ND định luật Bôi lơ – Mariốt và đường đẳng nhiệt.
- GV treo câu hỏi trắc nghiệm vận dụng lên bảng để HS làm
- Yêu cầu HS về nhà làm BT 5,6,7,8,9 Sgk
- Yêu cầu HS đọc trước bài mới
+ Lắng nghe và ghi nhớ lại kiến thức.
+ HS suy nghĩ và hoàn thành bài tập GV yêu cầu.
+ Chép bài tập về nhà
V. RÚT KINH NGHIỆM BÀI HỌC