Một số giải pháp giúp học sinh lớp 10 rèn luyện kỹ năng phân tích – tổng hợp bài tập Vật lí “chương chất khí”

Một số giải pháp giúp học sinh lớp 10 rèn luyện kỹ năng phân tích – tổng hợp bài tập Vật lí “chương chất khí”

Bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông. Thông qua việc giải tốt các bài tập vật lí các học sinh sẽ có được những kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợp Do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lí giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn.

 Bài tập vật lí là một trong những công cụ không thể thiếu được trong quá trình dạy học. Với tính chất là một phương tiện dạy học, bài tập vật lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành dạy học vật lí:

- Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.

- Thông qua bài tập vật lí, với sự vận dụng linh hoạt kiến thức đã học để tự lực giải quyết tốt những tình huống có vấn đề thì các kiến thức đó trở nên sâu sắc, hoàn thiện hơn.

- Bài tập vật lí là phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.

- Bài tập vật lí là một hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức trong một chương hay một phần.

- Đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập vật lí còn là phương tiện kiểm tra kiến thức và kĩ năng của học sinh.

Việc vận dụng phương pháp phân tích – tổng hợp để giải bài tập vật lí ở chương này sẽ mở cho các em một hướng giải bài tập linh hoạt hơn. Trên cơ sở những dữ kiện đề ra, phân tích những đại lượng và tìm mối liên hệ giữa những đại lượng đó dựa trên các định luật vật lí đã học, tổng hợp lại và tìm ra hướng giải phù hợp và đúng nhất của bài toán, nhờ đó rèn luyện khả năng phân tích – tổng hợp, tư duy sáng tạo cho học sinh.

 

doc 19 trang thuychi01 7525
Bạn đang xem tài liệu "Một số giải pháp giúp học sinh lớp 10 rèn luyện kỹ năng phân tích – tổng hợp bài tập Vật lí “chương chất khí”", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI
--------------------&---------------------
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIÚP HỌC SINH LỚP 10
RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH – TỔNG HỢP BÀI TẬP VẬT LÍ “CHƯƠNG CHẤT KHÍ”
Người thực hiện: Hà Thị Thanh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Vật lí
THANH HOÁ NĂM 2019
MỤC LỤC
 TRANG
I.MỞ ĐẦU
1 Lý do lựa chọn đề tài	01
2 Mục đích nghiên cứu	01
3. Đối tượng nghiên cứu	02
4. Phương pháp nghiên cứu	02
II.NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận 	02
 2. Thực trạng vấn đề	02
 3. Các giải pháp giải quyết vấn đề	03
 3.1 Cơ sở lý thuyết	03
3.2 Phân loại bài tập theo các chủ đề	06
3.2.1.Chủ đề 1: Quá trình đẳng nhiệt,định luật Bôi lơ-Mari ốt.....06
 3.2.2 Chủ đề 2: Định luật Sác lơ 	08
 3.2.3 Chủ đề 3: Phương trình trạng thái	11
 4. Hiệu quả	14
III. Kết luận	16
I. MỞ ĐẦU
1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
 Bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông. Thông qua việc giải tốt các bài tập vật lí các học sinh sẽ có được những kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợpDo đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lí giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn.
 Bài tập vật lí là một trong những công cụ không thể thiếu được trong quá trình dạy học. Với tính chất là một phương tiện dạy học, bài tập vật lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành dạy học vật lí:
- Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.
- Thông qua bài tập vật lí, với sự vận dụng linh hoạt kiến thức đã học để tự lực giải quyết tốt những tình huống có vấn đề thì các kiến thức đó trở nên sâu sắc, hoàn thiện hơn.
- Bài tập vật lí là phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn.
- Bài tập vật lí là một hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức trong một chương hay một phần. 
- Đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập vật lí còn là phương tiện kiểm tra kiến thức và kĩ năng của học sinh.
Việc vận dụng phương pháp phân tích – tổng hợp để giải bài tập vật lí ở chương này sẽ mở cho các em một hướng giải bài tập linh hoạt hơn. Trên cơ sở những dữ kiện đề ra, phân tích những đại lượng và tìm mối liên hệ giữa những đại lượng đó dựa trên các định luật vật lí đã học, tổng hợp lại và tìm ra hướng giải phù hợp và đúng nhất của bài toán, nhờ đó rèn luyện khả năng phân tích – tổng hợp, tư duy sáng tạo cho học sinh.	
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.
 - Học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết về chương ‘‘Chất khí’’.
	 - Nhận dạng được bài tập, từ đó chọn phương pháp giải thích hợp mang lại kết quả thật nhanh, thật chính xác.
 - Phân loại và đưa ra phương pháp giải.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
 - Bài tập phần ‘‘Chất khí’’.
 - Học sinh THPT
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Phương pháp thực nghiệm, phương pháp thống kê
- Tham khảo các tài liệu liên quan đến đề tài.
- Đề xuất phương pháp giải tổng quát.
 II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận
 Đổi mới phương pháp dạy học là khắc phục phương pháp truyền thụ một chiều, rèn luyện thói quen,nếp sống tư duy sáng tạo của người học.Để thực hiện được nhiệm vụ này cần phải bồi dưỡng được cho học sinh phương pháp học tập để phát triển tư duy nhận thức và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế. Muốn nâng cao chất lượng học tập bộ môn vật lý phải có nhiều yếu tố song hành trong đó việc áp dụng các phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lý đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong quá trình giải bài tập vật lý lớp 10 nói chung và bài tập chương “ Chất khí ’’nói riêng,học sinh còn nhiều lúng túng,nhiều em chưa có phương pháp giải phù hợp,linh hoạt,chưa biết vận dụng phương pháp phân tích- tổng hợp để giải bài tập một cách có hiệu quả.
 Đề tài về chương ‘‘Chất khí’’ là một trong những nội dung quan trọng của chương trình vật lí của lớp 10. Thông qua nội dung của đề tài cung cấp cho học sinh được kỹ năng giải được những bài tập và phân loại các dạng bài tập. Nếu học sinh nắm vững được nội dung của đề tài này sẽ góp phần trong việc nâng cao chất lượng học tập ôn học sinh giỏi và nâng cao chất lượng bộ môn. 
2. Thực trạng của vấn đề
 Hiện nay đa số học sinh học bài chưa bao quát được hết các kiến thức đã học một cách có hệ thống, chưa có một phương pháp cụ thể để phân loại cách giải cho từng dạng một cách phù hợp và kỹ năng giải bài tập còn rất nhiều hạn chế, đặc biệt là trong quá trình làm bài thường bị sai sót khi tính toán công thức, sai đơn vị, quá trình thay số, Thường bị bế tắc khi giải những bài tập định tính có liên quan đến các hiện tượng vật lí.
 Các em ít chịu khó đầu tư vào những bài tập khó và ít tham khảo những tài liệu liên quan đến môn học, có nhiều dạng bài tập khi vận dụng kiến thức để giải các em còn lúng túng..
 Qua thực tế cho thấy, học sinh lớp 10A2 ở năm học (2017-2018) khi chưa vận dụng đề tài này vào giảng dạy, chất lượng qua kiểm tra học sinh đạt kết quả là:
Lớp 10A2 ( Tổng số học sinh : 40)
Giỏi
Khá
Tb
Yếu
Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
01
2,5
10
25
23
57,5
06
15
0
0
Nguyên nhân :
- Một số học sinh chưa nắm được phương pháp giải hợp lý 
- Học sinh còn sai sót nhiều trong tính toán.
3. Các giải pháp giải quyết vấn đề.
3.1. Cơ sở lý thuyết
3.1.1.QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT
I. Quá trình đẳng nhiệt.
 Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khí khi nhiệt độ không đổi
II. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.
 Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
p ~ hay pV = hằng số
Hoặc: p1V1 = p2V2 = 
III. 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.
 Dạng đường đẳng nhiệt :
 Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
3.1.2 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ 
I. Quá trình đẳng tích.
 Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
II. 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.
p ~ = hằng số hay = = 
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.
T(K)
V2>V1
V1
V2
 p
O
 Dạng đường đẳng tích :
Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.
3.1.3 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. Khí thực và khí lí tưởng.
 Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ. Giá trị của tích pV và thương thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.
 Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học.
II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
 Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian (1’) (p’, V2, T1) :
- Từ TT.1 à TT. 1’ : quá trình đẳng nhiệt
 Ta có p1V1=p’V2 => p’=
 - Từ TT.1’à TT.2 : quá trình đẳng tích:
 Ta có 	(2)
Thế (1) vào (2) ta được 
=> hằng số (3)
(3) gọi là phương trình trạng thái khí lý tưởng
III. Quá trình đẳng áp.
1. Quá trình đẳng áp.
 Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi.
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp.
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
V~hằng số hay 
3. Đường đẳng áp.
 Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
 Dạng đường đẳng áp :
T(K)
P2>P1
P1
P2
V
O
Trong hệ toạ độ OVT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.
3.2.Phân loại bài tập theo các chủ đề.
3.2.1.Chủ đề 1: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT
3.2.1.1Phương pháp
Quá trình đẳng nhiệt là quá trình trong đó nhiệt độ được giữ không đổi
Nội dung định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích 
Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)
-1atm = 1,013.105Pa, 1mmHg = 133,32 Pa, 1 Bar = 105Pa
-1m3 = 1000lít, 1cm3 = 0,001 lít, 1dm3 = 1 lít
- Công thức tính khối lượng riêng: m = .V ; ρ=m/V
là khối lượng riêng (kg/m3)
3.2.2.2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Người ta điều chế khí hidro và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1atm ở nhiệt độ 20oC. Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ có thể tích 20lít ở áp suất 25atm. Coi quá trình này là đẳng nhiệt.
Giải
Bước 1:Tóm tắt đề:
 Trạng thái 1: V1 =?; 	 p1 = 1atm;
 Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm.
Bước 2,3: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải
Vì quá trình là đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Bôilơ – Mariôt cho hai trạng thái khí (1) và (2): 
 p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít 
 Bước 4:Củng cố.
 Khi tính tỉ số của cùng một đại lượng thì dùng đơn vị chung cho cả mẫu số và tử số.
Ví dụ 2: Một bọt khí ở đáy hồ sâu 6m nổi lên đến mặt nước. Hỏi thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần?
Giải
Bước 1:Tóm tắt đề:
 Đại lượng đã cho: áp suất p1 ở độ sâu 6m; áp suất khí quyển p2
 Đại lượng cần tìm: Tỉ số 
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
Cần tính các đại lượng đã cho thành số,sau đó áp dụng định luật Bôi lơ-Mairôt.
Ta có p2=1atm = 1,013.105 Pa
 p1=p2+p
p là độ chênh lệch áp suất ứng với độ chênh h của độ sâu là 6m trong nước ( nước có khối lượng riêng là =1000kg/m3).
p=gh=1000.9,81.6=58860 Pa
Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải.
 Theo định luật Bôi lơ- Mariôt: p1V1=p2V2
 => =>
 Vậy thể tích bọt khí tăng lên 1,58 lần
Bước 4:Củng cố.
 Áp suất khí quyển khi không cho biết cụ thể thì phải coi là bằng 1atm, độ chênh áp suất p= gh.
BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Xylanh của một ống bơm hình trụ có diện tích 10cm2, chiều cao 30 cm, dùng để nén không khí vào quả bóng có thể tích 2,5 (l). Hỏi phải bơm bao nhiêu lần để áp suất của quả bóng gấp 3 lần áp suất khí quyển, coi rằng quả bóng trước khi bơm không có không khí và nhiệt độ không khí không đổi khi bơm.
Đs : 25 lần.
Bài 2 : Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9(l) đến thể tích 6 (l) thì thấy áp suất tăng lên một lượng . Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?
Đs : 80kPa
Bài 3: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro ở điều kiện chuẩn (po=1atm và To= 273oC) đến áp suất 2atm. Tìm thể tích của lượng khí đó sau khi biến đổi.
Đs: V= 16,8lít.
3.2.2.Chủ đề 2:. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
3.2.2.1.Phương pháp
Quá trình đẳng tích là quá trình trong đó thể tích được giữ không đổi
Nội dung 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. 
Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)
 1atm = 1,013.105Pa, 1mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 105Pa
T = 273 + t (0C)
3.2.2.2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ1: Một bình kín chứa khí ở áp suất 100kPa và nhiệt độ 170C. Làm nóng bình đến 570C.
 a, Tính áp suất của khí trong bình ở 570C.
 b, Vẽ đường biểu diễn biến thiên áp suất theo nhiệt độ.
Hướng dẫn:
 Bước 1: Tóm tắt đề.
 Đại lượng đã biết: t1=170C; p1 = 100kPa.
 Đại lượng cần tìm: áp suất p2 ở nhiệt độ 
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
 Cần đổi nhiệt độ: T1= t1 + 273 = 290K 
 T2= t2 + 273 = 330K
Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
 a, Áp dụng định luật Sac-lơ 
T(K)
2
 p(kPa
O
1
114
100
290
300
=> 
b, Đường biểu diễn là đoạn thẳng
 nối hai điểm 1 và 2 trên đồ thị p-T
Bước 4:Củng cố.
 Chú ý đoạn thẳng kéo dài của đường biểu diễn áp suất theo nhiệt độ đi qua gốc tọa độ O 
Ví dụ2: Một bình khí được đóng kín bằng một nút có tiết diện 3,2cm2. Áp suất của khí trong bình bằng áp suất khí quyển bên ngoài,nhiệt độ khí là 70C. Lực ma sát giữ nút có giá trị cực đại là 8N. Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút bật ra.
Hướng dẫn:
Bước 1: Tóm tắt đề.
 Đại lượng đã biết: p1=p0=1,013.105Pa; t1=70C; Fms=8N; S=3,2cm2
	 Đại lượng cần tìm: t2 để bật nút ra
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
 Để nút bật ra thì áp suất của khí trong bình cần có giá trị lớn hơn áp suất khí quyển cộng với áp suất do lực ma sát tác dụng lên nút bình. Tức là phải đun nóng khí lên nhiệt độ t2 để khí trong bình có áp suất:
 với Pms= 
Lượng khí ở hai trạng thái:
	p1=p0=1,013.105Pa ; T1=273+ t1=280K
	p2=p0+ pms=1,013.105 + =1,263.105 Pa ; T2 =273+t	
Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
Cần tăng nhiệt độ của khí trong bình vượt quá giá trị T2 được xác định như sau:
	Áp dụng định luật Sáclơ: 
	 	=> 
Vậy phải đun nóng khí đến nhiệt độ 347,2K tức là 74,20C.
Bước 4:Củng cố. Phải làm rõ bản chất của vấn đề là muốn cho nút bật ra thì áp suất của khí trong bình phải lớn hơn áp suất khí quyển cộng với áp suất do lực ma sát tác dụng lên nút.
BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất trong nồi là 9atm. Ở 200C, hơi trong nồi áp suất 1,5atm.Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở?
ĐS: 1758K hay 14850C
Bài 2: Đun nóng đẳng tích một khối khí lên 20oC thì áp suất khí tăng thêm1/40 áp suất khí ban đầu. tìm nhiệt độ ban đầu của khí.
Đs:T2 = T1 + 20
Bài 3: Nếu nhiệt độ khí trơ trong bóng đèn tăng từ nhiệt độ t1 = 15oC đến nhiệt độ t2 = 300oC thì áp suất khi trơ tăng lên bao nhiêu lần?
Đs: Áp suất sau khi biến đổi gấp 1,99 lần áp suất ban đầu.
3.2.3.Chủ đề 3: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG.QÚA TRÌNH ĐẲNG ÁP
 3.2.3.1.Phương pháp
Quá trình đẳng áp là quá trình trong đó áp suất được giữ không đổi
Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp.
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
V~hằng số hay 
phương trình trạng thái khí lý tưởng: hằng số 
Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)
 1atm = 1,013.105Pa, 1mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 105Pa
T = 273 + t (0C)
3.2.3.2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ1: Một lượng khí đựng trong một xi lanh được đậy kín bởi một pittông. Pittông chuyển động tự do được. Lúc đầu lượng khí có nhiệt độ là 200C thì đo được thể tích khí là 12 lít. Đưa xi lanh đến nơi có nhiệt độ là 700C, khí nở ra đẩy pittông đi lên. Thể tích của lượng khí trong xi lanh lúc đó là bao nhiêu? 
Hướng dẫn:
Bước 1: Tóm tắt đề. 
 Đại lượng đã biết : t1=200C; V1=12 lít; t2=700C
 Đại lượng cần tìm: V2
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
 Vì lượng khí được đậy kín bởi xi lanh tự do dịch chuyển nên khi nhiệt độ tăng lên thì pittông đi lên và ở vị trí cân bằng mới nên áp suất khí trong bình vẫn không đổi. Áp dụng mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp để tìm V2.
Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
Áp dụng mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp 
 => (lÝt)
 Bước 4:Củng cố
	Trong bài này chúng ta nhận biết được ban đầu khí trong xi lanh có một áp suất xác định bằng áp suất khí quyển cộng với áp suất do pittông có trọng lượng gây ra. Khi tăng nhiệt độ thì khí giãn nở đẩy pittông đi lên, vì pittông tự do chuyển động nên nó phải đi đến vị trí sao cho áp suất trong bình vẫn bằng áp suất khí quyển cộng với áp suất do pittông có trọng lượng gây ra.
Ví dụ2: Một bình dung tích V=15 cm3 chứa không khí ở nhiệt độ t1=1770C, nối với một ống nằm ngang chứa đầy thủy ngân, đầu kia của ống thông với khí quyển. Tính khối lượng thủy ngân chảy vào bình khi không khí trong bình được làm lạnh đến nhiệt độ t2=270C. Dung tích coi như không đổi, khối lượng riêng của thủy ngân là 13,6g/cm3.
Hướng dẫn: 
Bước 1: Tóm tắt đề.
 Đại lượng đã biết: V=15 cm3 ; t1=1770C; t2=270C; =13,6g/cm3
 Đại lượng cần tìm: m=?
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
 Ban đầu, cột thủy ngân trong bình nằm ngang,cân bằng. Áp suất trong bình và áp suất khí quyển bằng nhau.
 Khi nhiệt độ khí trong bình giảm,áp suất khí trong bình cũng giảm,nhỏ hơn áp suất khí quyển,một phần thủy ngân sẽ bị khí quyển đẩy vào chiếm một phần thể tích thể tích bình chứa; thể tích khí trong bình giảm và áp suất khí lại tăng lên. Khi áp suất trong bình tăng bằng áp suất khí quyển, cột thủy ngân sẽ nằm cân bằng không chảy vào bình nữa.
Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
 Áp dụng quá trình đẳng áp: 
 => 
 Thể tích thủy ngân chảy vào bình: V=V1 - V2 = 5cm3
 Khối lượng thủy ngân chảy vào bình : m=.V = 68g
Bước 4:Củng cố
 Chú ý áp suất khí trong bình trước và sau khi thủy ngân chảy vào bằng nhau( bằng áp suất khí quyển) nên ta áp dụng quá trình đẳng áp cho khối khí.
Ví dụ3: Trong một xi lanh đặt thẳng đứng tiết diện S = 100cm2 được đậy bằng pittông cách đáy xi lanh h=0,4m, có chứa một lượng không khí ở nhiệt độ t1=270C.Đặt lên mặt pittông vật nặng khối lượng 50kg thì thấy pittông đi xuống một đoạn 8cm rồi dừng lại. Tính nhiệt độ không khí trong xi lanh khi đó. Cho biết áp suất khí quyển là p0=105 N/m2. Bỏ qua ma sát và khối lượng của pittông, lấy g =10m/s2.
Hướng dẫn:
Bước 1: Tóm tắt đề. 
 Đại lượng đã biết : S=100cm2 ; h=0,4m; t1=270C; m=50kg 
 p0=105N/m2 ; d=8cm.
 Đại lượng cần tìm: t2=?
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
 Ban đầu khi pittông nằm cân bằng, áp suất của không khí trong xi lanh và áp suất khí quyển bằng nhau: p1=p0
 Khi đặt vật lên pittông, pittông đi xuống rồi dừng lại, khi đó pittông nằm cân bằng ở vị trí mới nên: 
 Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
 Áp dụng phương trình trạng thái 
 Trong đó V1=S.h ; V2=S(h-d)
=> 
	 Thay số ta tìm được nhiệt độ không khí trong xi lanh:
 T2=360K hay t2=870C
Bước 4:Củng cố
 Bài này chú ý thể tích khối lượng khí nhốt trong xi lanh V=S.h
 BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47o C và áp suất 0,7 atm.
a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén?
b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pit-tông cố định thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu?
Đs: a, 731K; b,1,19atm
Bài 2: Tính khối lượng riêng của không khí ở 100oC , áp suất 2.105 Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0oC, áp suất 1.105 Pa là 1,29 Kg/m3?
Đs:2 = = 1,85 kg/m3
Bài 3: Một áp kế khí gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270cm3 gắn với một ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân. Ở 0oC giọt thủy ngân cách A 30cm. Tìm khoảng di chuyển của giọt thủy ngân khi nung nóng bình cầu đến 10oC. Coi dung tích bình là không đổi.
Đs:100cm
Bài 4:
Một ống nghiệm hình trụ chiều dài l = 50 cm đặt thẳng đứng, miệng ống hướng lên, không khí trong ống nghiệm ngăn cách với bên ngoài bởi một cột thủy ngân dày đến miệng ống, có chiều cao h = 20cm, nhiệt độ của không khí trong ống là 270C. Áp suất của khí quyển p0 = 76 cmHg. Phải hơ nóng không khí trong ống nghiệm đến nhiệt độ bao nhiêu để thủy ngân tràn hết ra ngoài.
Đs: 369K hay 1230C
4. HIỆU QUẢ
4.1. Kết quả thực tiễn.
 Sau khi được áp dụng đề tài này vào trong các tiết dạy ôn học sinh khối 10 năm học 2017 - 2018, tôi thấy các em học sinh có nhiều tiến bộ hơn, tích cực và hứng thú hơn khi giải các bài tập phần chất khí, cho kết quả nhanh và chính xác đạt hiệu quả cao hơn, được thể hiện qua bản số liệu sau:
Kết quả
Giỏi
Khá
Trung bình
Yếu
Kém
TB trở lên
Kết quả ban đầu
3,5%
32,22%
42,14%
22,14%
0%
77,86%
Kết quả sau khi thực hiện
20,43%
42,86%
35,21%
1,5%
0%
98,5%
 Kết quả trên cũng được khẳng định qua kì thi học sinh giỏi cấp trường của khối 10 năm học 2018-2019 vừa qua
 Qua các năm giảng dạy bản thân tôi nhận thấy rằng học sinh khối 10 khi học tới phần chất khí thì việc giải bài tập còn gặp không ít những khó khăn nhất định trong quá trình vận dụng chưa thật sự có hiệu quả cao. Vì thế bản thân giáo viên trong quá trình giảng dạy, phải làm sao cho các em khi học tới phần kiến thức này, có được sự hứng thú tiếp thu kiến thức hơn. Do đó đề tài “MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIÚP HỌC SINH LỚP 10 RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH – TỔNG HỢP BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG CH

Tài liệu đính kèm:

  • docmot_so_giai_phap_giup_hoc_sinh_lop_10_ren_luyen_ky_nang_phan.doc