Từ kết quả thí nghiệm được mô tả trên đồ thị p(t) suy ra t = 2730C thì p
= 0. Suy ra khi t = 2730C là nhiệt độ thấp nhất . Kenvil đề xuất một thang nhiệt độ trong đó: Chọn 2730C là độ không tuyệt đối ứng với 00C
Khoảng cách nhiệt độ 1K bằng khảng cách 10C.
Nếu biết nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvil (T) có
thể tìm được nhiệt độ trong nhiệt giai xenxiut không?
0
thang nhiệt giai Kenvil, suy ra T = t + 273
Suy luận: t = 2730C ứng với 00K kết hợp với đặc điểm của
Nhiệt độ đo trong nhiệt giai Ken vil gọi là nhiệt độ tuyệt đối
T = t + 273
DIỄN GIẢI
Từ biểu thức định luật Sác – lơ ta thấy khi t0 = 2730C thì áp suất bằng 0. Điều này không tồn tại trong thực tế vì các phân tử luôn chuyển động không ngừng. Vì vậy nếu muốn nhiệt xuất phát từ 0 độ thì Ken vil đã nghĩ đến lập một thang nhiệt giai mới mang tên mình. Nhiệt giai Ken vil, ký hiệu là độ K. Trong thang nhiệt độ mới, Kenvil chọn 2730C là độ không tuyệt đối ứng với 00C và khoảng cách 1độ K bằng khoảng cách 1 độ C.
Vậy câu hỏi đặt ra là: Nếu biết nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvil (T) có thể tìm được nhiệt độ trong nhiệt giai xenxiut không? Ta suy luận: 0K ứng với – 2730C và khoảng cách 1 độ K bằng khoảng cách 10C. Do đó mỗi độ K so với mỗi độ C chênh lệch nhau 273. Suy ra T = t + 273.
đối.
Và nhiệt độ
đo trong nhiệt giai mới này ta gọi là nhiệt độ
tuyệt
3.2.4 Tiến trình dạy học cụ thể:
3.2.4.1 Vấn đề 1: Định luật Sác – lơ
3.2.4.1.1 Định hướng mục tiêu hành động:
Δ: Một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi thì áp suất và thể tích có mối quan hệ như thế nào?
HS: p và V tỷ lệ nghịch với nhau theo định luật Bôi lơ – Mariot.
Ο: Bài học hôm nay ta tiếp tục nghiên cứu về mối quan hệ giữa áp
suất và nhiệt độ của chất khí khi thể
Định luật Sác – lơ. Nhiệt độ tuyệt đối”
tích không đổi. Bài 46: “
Δ: Một lượng khí có khối lượng xác định khi thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào?
3.2.4.1.2 Định hướng giải quyết nhiệm vụ
a. Xác định giải pháp:
Δ: Để
trả
lời câu hỏi này bằng cách nào? Suy luận hay làm thí
nghiệm?
HS: Suy luận hoặc thí nghiệm.
Δ: Ta sẽ suy luận như thế nào?
HS: Theo thuyết động học chất khí, khi tăng nhiệt độ
thì chuyển
động của các phân tử, nguyên tử chuyển động nhanh hơn, số phân
tử trên một đơn vị diện tích va đập vào thành bình nhanh hơn,
nhiều hơn. Dẫn đến áp suất tăng.
Δ: Nếu chỉ dùng suy luận liệu ta có thể xác định được mối quan hệ cả về định tính lẫn định lượng được không?
HS: Ta phải làm thí nghiệm để xác định quan hệ về mặt định lượng giữa p và t.
Ο: Nói cách khác là ta phải xác định được biểu thức toán học diễn tả mối quan hệ giữa p và t của lượng khí đó khi V không đổi bằng thí nghiệm.
b. Thực hiện giải pháp:
Δ: Để làm thí nghiệm cần những dụng cụ gì?
HS:
Cần một bình kín để chứa khí sao cho khí không lọt ra ngoài.
Bình không giãn nở được để đảm bảo thể tích không thay đổi trong khi tăng nhiệt độ.
Áp kế đo áp suất, nhiệt kế đo nhiệt độ
Để làm thay đổi nhiệt độ dùng cách đun nóng trực tiếp trên lửa, hoặc cho vào bình nước đun nóng.
(Nếu học sinh không trả lời được giáo viên có thể gợi ý bằng những câu hỏi sau:
Để chứa khí cần dụng cụ gì. Dụng cụ đó phải có điều kiện gì để đảm bảo m và V không đổi?
Muốn đo p, t dùng dụng cụ nào?
Làm thế nào để thay đổi nhiệt độ của khí?) Giáo viên đưa dụng cụ lên bàn cho học sinh quan sát.
1
g
( Sơ đồ mô phỏng dụng cụ thí n h68io Cệm đã cải tiến):
1.75
atm
6
7
1.5
1.25
54o C
40o C
27o C
Ο: Ngoài phương án thí nghiệm này sách giáo khoa còn đưa ra một phương án khác. Điểm khác nhau là sách giáo khoa sử dụng áp kế nước đo Δp theo Δt. Còn ta sử dụng áp kế kim loại có thể đo giá trị
của áp suất p
ứng với các nhiệt độ
t cụ
thể. Ngoài ra theo thí
nghiệm của sách giáo khoa, để làm cho thể tích khí không đổi thì ta phải di chuyển ống chứa chất lỏng nối 2 bình thông nhau sao cho mực nước trong ống bên trái luôn giữ ở vị trí ban đầu.
Δ: Với các dụng cụ này ta sẽ tiến hành như thế nào?
HS: Đun nóng nước trong bình, sau những khoảng thời gian bằng nhau thì đọc giá trị của p và t tương ứng.
Ο:Giáo viên phối hợp với học sinh tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học sinh đọc và ghi các giá trị áp suất, nhiệt độ vào bảng
HS: Theo dõi, kết hợp tiến hành thí nghiệm, ghi các số liệu kết quả vào bảng.
p (mmHg) |
Có thể bạn quan tâm!
-
Vận Dụng Quy Tắc Hợp Lực Song Song Cùng Chiều Tìm Hợp Lực Của Nhiều Lực Song Song Cùng Chiều -
Vấn Đề 3: Quy Tắc Hợp Lực Song Song Trái Chiều: -
Vị Trí Và Nội Dung Phần Kiến Thức Bài “ Định Luật Sac – Lơ. Nhiệt Độ Tuyệt Đối : -
Thiết kế hoạt động dạy học bài Quy tắc hợp lực song song. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và bài Định luật Sác lơ. Nhiệt độ tuyệt đối Sách giáo khoa Vật lý 10 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực tự chủ của học sinh trong học tập - 10
Xem toàn bộ 85 trang tài liệu này.
Δ: Dựa vào bảng kết quả ta có thể rút ra nhận xét gì không?
HS: Ta thấy đúng là t tăng dần thì p cũng tăng theo.
Δ: Có phải p tỷ lệ thuận với t không? (Có phải t tăng bao nhiêu lần thì p cũng tăng gấp bấy nhiêu lần không?)
HS: Không
Ο: Để tìm được biểu thức liên hệ giữa áp suất (p) và nhiệt độ (t0C) trong trường hợp này ta sử dụng phương pháp biểu diễn các kết quả
thí nghiệm trên hệ
tọa độ
p – t. Sau đó dựa vào đồ
thị
để tìm biểu
thức toán học liên hệ giữa p và t.
Δ: Dựa vào kết quả thí nghiệm em hãy vẽ đồ thị p – t và cho nhận xét.
HS: Tiến hành vẽ đồ thị p – t. Đồ thị p – t giống đường thẳng.
Δ: Vậy có thể rút ra quy luật gì về p – t?
HS: p, t tuân theo quy luật hàm bậc nhất trong toán học. Biểu thức là: p = at + b (1). Trong đó a là hệ số góc của đồ thị, b là áp suất khí lúc t = 00C, b = p0.
Ο: Gọi t0: nhiệt độ của khí khi áp suất bằng 0. Đến đây việc tìm quy luật p – t chính là xác định giá trị của a và b theo p0, t0. Trong đó xác định giá trị của t0.
Δ: Ta phải làm thế nào?
HS: Suy nghĩ và thực hiện:
Cách 1: Từ đồ thị chỉ ra được t0 có độ lớn xấp xỉ là 2730. Ta có:
a p0 , b = p . Thay vào (1) suy ra p
p0 t p
p 1 1t
t0 0
273
0 0 273
Cách 2: Biến đổi toán học để xác định p0 và t0.
a p t
p2 p1
t2 t1
p2 p0 tính được p , a
0
t
2
mà a
p0 nên thay p
t
0
0
và a tính được t0
2730C về độ lớn. b = p0
Thay a, b vào (1) rút ra định luật p
p0 t p
273 0
p0 1
1 t
273
3.2.4.1.3 Khái quát và củng cố kết quả:
Ο: Ta đều tính được t0 = 2730C, Sác – lơ
đã tiến hành rất nhiều thí
nghiệm cho thấy giá trị
này là như
nhau với mọi chất khí. Và vì
vậy người ta ký hiệu:
1 là hệ số tăng áp đẳng tích.
273
Δ: Vậy một bạn hãy phát biểu định luật Sac – lơ.
3.2.4.2 Vấn đề 2: Nhiệt độ tuyệt đối
3.2.4.2.1 Định hướng mục tiêu hành động:
Δ: Từ định luật Sac – lơ hãy cho biết: Nhiệt độ thấp nhất của chất khí là bao nhiêu? Nhiệt độ đó có tồn tại trong thực tế không?
HS: t = 2730C. Trong thực tế không thể tồn tại nhiệt độ này vì nếu tồn tại có nghĩa là tồn tại áp suất của chất khí bằng 0. Mà các phân tử, nguyên tử luôn chuyển động hỗn loạn, không ngừng.
Ο: Như
vậy theo lý thuyết thì nhiệt độ
thấp nhất của chất khí là
– 2730C. Nhà bác học Ken vil thấy rằng đã là nhiệt độ thấp nhất thì nên bắt đầu từ con số 0. Vì vậy ông đã đề xuất một nhiệt giai
mới mang tên mình. Nhiệt giai Ken vil, ký hiệu là độ K. Trong
thang nhiệt độ mới, Kenvil chọn 0K ứng với 2730C là độ không tuyệt đối và khoảng cách 1độ K bằng khoảng cách 1 độ C.
Δ: Nếu biết nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvil (T) có thể tìm được nhiệt độ trong nhiệt giai xenxiut không?
3.2.4.2.2 Định hướng giải quyết nhiệm vụ
Xác định giải pháp và thực hiện giải pháp:
HS: có, bằng suy luận. 00K ứng với – 2730C và khoảng cách mỗi độ K bằng khoảng cách mỗi độ C. Suy ra T = t + 273.
đối.
Ο: Và nhiệt độ đo trong nhiệt giai mới này ta gọi là nhiệt độ
tuyệt
3.2.4.2.3 Khái quát và củng cố kết quả:
Δ: Một em hãy định nghĩa nhiệt độ tuyệt đối.
Δ: Áp dụng công thức về nhiệt độ tuyệt đối biểu diễn định luật Sac – lơ trong nhiệt giai Ken vil.
HS: Thay t = T – 273 vào biểu thức:
p = p0 (1 +
γ t) suy ra
p p0 1
T 273 273
p 0T
p h / s T
Ο: Đây chính là dạng khác của định luật Sac – lơ. Theo cách viết này rõ ràng ta thấy được áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T tỷ lệ thuận với nhau. Đối với khí thực (không phải là khí lý tưởng) thì định luật này và định luật Bôi lơ – Mariot chỉ là gần đúng.
(Giáo viên phát phiếu kiểm tra yêu cầu học sinh làm bài tập vận dụng)
Ο: Giáo viên tổng kết bài.
3.3 Tổ chức thực nghiệm sư phạm.
3.3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm:
Dựa trên cơ sở tiến trình dạy học đã soạn thảo ở chương II, em đã tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài và từ đó bổ xung hoàn thiện tiến trình dạy học nhằm đạt được đúng mục tiêu của đề tài.
3.3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
Tổ chức dạy học theo tiến trình đã soạn, ghi hình giờ dạy
Phân tích băng hình, tách pha thể hiện các quá trình dạy học
Nhận xét, đánh giá ưu khuyết điểm thực nghiệm
Hoàn thiện bổ sung tiến trình dạy học
3.3.3 Thời gian, đối tượng thực nghiệm sư phạm
Thời gian tổ chức dạy học: ngày 29 tháng 3 năm 2007 bám sát theo chương trình học của học sinh tại trường phổ thông
Đối tượng: Học sinh lớp 10 TN1 trường PTTH Yên Hòa. Đối tượng là
những học sinh khá giỏi của trường, khả tốt.
3.3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.3.4.1 Khuyết điểm:
năng tư
duy, kiến thức
Về phần tổ chức hoạt động dạy học thực tế trên lớp:
Do thời gian có hạn nên chưa chuẩn bị kịp thí nghiệm. Vì vậy giáo viên đã dùng thí nghiệm mô phỏng trên phần mềm Power poin.
Việc số
liệu thí nghiệm dùng để
khảo sát được giáo viên đưa ra
dựa vào các số liệu tính toán bằng lý thuyết nên không có tính
thuyết phục về kết quả thí nghiệm.
Tiết học chưa thực hiện theo đúng tiến trình ở một số chỗ:
Không tổ chức cho học sinh tự tiến hành vẽ đồ thị mà giáo viên làm thay.
Chưa làm phiếu học tập nên giai đoạn củng cố học sinh tham gia làm bài trực tiếp trên bảng.
3.3.4.2 Ưu điểm
Bên cạnh những khuyết điểm trên, bài giảng cũng đạt được
một số ưu điểm sau:
Tiết dạy đã bước đầu thực hiện được các giai đoạn của quá trình xây dựng một định luật vật lý theo con đường thực nghiệm.
Đa số phát
các em đều trả
lời được câu hỏi chuẩn bị
điều kiện xuất